内容正文:
课时练测20 动态电路的定量计算
(建议用时:40分钟)
2025重庆物理
《学本课堂》
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3
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基础达标
能力提升
目
录
2
基础达标
考点综述
01
3
1.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,将它们串联在3 V的电源上,则
( )
A.乙的阻值为0.42 Ω
B.电路的总电阻为3 Ω
C.电路中的电流为0.4 A
D.电路的总功率为1.5 W
C
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2.额定电压均为6 V的甲、乙两灯的I-U图像如图所示,下列说法正确
的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B.甲、乙两灯并联在电路中,乙灯更亮
C.甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端
时,实际功率之比为1∶3
D.甲、乙两灯的电阻之比为1∶2
C
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5
3.小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压
表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、
ΔI,则下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
D
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4.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P移动的过程中,电压表与电流表示数的变
化关系如图乙所示,根据图乙信息可知,下列说法正确的是( )
A.R的最大阻值是70 Ω
B.R0的阻值是15 Ω
C.电路的最小功率是3.56 W
D.电源电压是14 V
A
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7
5.如图所示,把阻值为6 Ω的定值电阻R0和标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器R连接在电源电压恒为4.5 V的电路中。电流表和电压表的量程分别为“0~0.6 A”和“0~3 V”。在保证电路安全的情况下,下列说法
正确的是( )
A.电路中的最大电流为0.6 A
B.定值电阻R0的实际功率的最大值为1.5 W
C.电路总功率的最大值为2.7 W
D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为1.5 Ω
B
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6.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R标有“30 Ω 1 A”字样,定值电阻R0的阻值为10 Ω,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表的量程为0~3 A。当S闭合,S1、S2断开,滑片P移到R的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,电路消
耗总功率的最小值与最大值之比是( )
A.1∶4 B.1∶8
C.2∶7 D.3∶20
D
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7.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中,两个电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙
所示,则电源电压为_______V,R消耗的最大功率为________W。
6
0.9
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8.如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压
为__________V,灯的额定功率为__________W。
9
4.2
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9.如图所示,电源电压恒定不变,甲、乙为两只相同的电表。当开关S1闭合、S2断开时,甲、乙两电表示数之比为5∶3,则两电表均为__________(选填“电压表”或“电流表”)。一段时间后,电阻R1产生的热量为Q1;现同时更换两电表种类,并调整开关状态,使两电表均有正常示数,经过相同的时间,电阻R1产生的热量为Q2,则Q1∶Q2为__________。
电流表
25∶9
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10.如图所示,电源电压不变,定值电阻的阻值R1=20 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω。当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.2 A,则电源
电压为_______V;调整开关可使电路的最大电功率达到_______W。
6
3
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11.如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电流为0.25 A,其电流与电压关系如图乙所示,滑动变阻器R的规格为“50 Ω 1 A”,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。闭合开关S,调节R,当电压表
的示数为1.5 V时,L恰好正常发光,则L正常发光时的阻值为______Ω,L的最小电功率为__________W。
10
0.15
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12.如图甲所示,电源电压恒为6 V,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示。求:
甲
乙
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
解:当滑片P在b端时,滑动变阻器R2
接入电路的电阻最大,电路中的电流
最小,从图乙可知,此时I2=0.2 A,U2=4 V,
R2的最大阻值:R2==20 Ω;
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(2)滑片P在中点时R1两端的电压;
解:当滑片P在b端时,R1与R2串联,通过R1的电流:
I1=I2=0.2 A,
R1两端电压:U1=U-U2=6 V-4 V=2 V,
R1的阻值:R1==10 Ω,
当滑片P在中点时,R2接入电路的电阻:
R'2=R2=×20 Ω=10 Ω,
此时电路电流:I'==0.3 A,
R1两端的电压:U'1=I'R1=0.3 A×10 Ω=3 V;
甲
乙
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(3)移动滑片过程中,电路消耗的总功率变化范围。
解:当滑片P在b端时,电路的总电阻最大,总功率最
小,最小电功率:P最小=UI最小=6 V×0.2 A=1.2 W,
当滑片P在a端时,电路的总电阻最小,总功率最大,
最大电功率:P最大=UI最大=6 V×0.6 A=3.6 W,
故移动滑片过程中,电路消耗的总功率变化范围是
1.2~3.6 W。
甲
乙
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考点综述
02
18
13.如图甲所示是小明同学进行实验的电路,电源电压恒
为8.5 V,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,
电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程
为0~15 V,标有“6 V 3 W”字样的
小灯泡的I-U图像如图乙所示。在保
证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是2~20 Ω
B.电路中的电流变化范围是0.28~0.6 A
C.小灯泡的功率变化范围是0.75~3 W
D.当滑动变阻器功率与小灯泡功率之比是9∶8时,滑动变阻器接入电路的阻值为13.5 Ω
C
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14.如图甲所示,电源电压为4.5 V且保持
不变,滑动变阻器标有“10 Ω 1 A”字
样,两电压表的量程均为0~3 V,电流表
量程为0~0.6 A,小灯泡L标有“3 V
1.5 W”字样,图乙是该灯泡的I-U图像。闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件安全的情况下,下列判断正确的有( )
A.电流表示数的变化范围是0.3~0.5 A
B.电压表V2示数的变化范围是0~3 V
C.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.6~1.5 W
D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~10 Ω
C
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15.如图所示,电源电压恒为18 V,小灯泡的规格为“10 V 10 W”(不考虑灯丝电阻随温度变化),R1为定值电阻。R2为滑动变阻器,最大阻值为60 Ω。甲、乙是同种电表,可供选择的电表为电压表(量程分别为0~3 V,0~15 V)和电流表(量程分别为0~0.6 A,0~3 A)。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器R2,两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时,甲、乙两表示数之比为8∶13。下列表述均正确且无遗漏的一组是
( )
①甲、乙同为电流表 ②R1阻值为5 Ω
③调节R2,通过R2的最小电流为0.24 A
④调节R2,小灯泡的最小功率为3.6 W
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
B
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16.如图所示,灯泡标有“6 V 3 W”字样,R1标有“5 Ω 1.5 A”字
样,R2为标有“10 Ω 1 A”字样的滑动变阻器,电源电压恒定,闭合
所有开关,灯泡恰好正常发光,则电源电压为__________V;断开S1、S2,移动R2滑片的过程中,R2的电功率与电路总功率之比的最大值为
__________。
6
2∶3
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17.如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R0的阻值为10 Ω,小灯泡L的额定电压为12 V,小灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。当闭合S、S1,断开S2,调节R的滑片,滑动变阻器R的滑片在a点(a为端点)、b点(b不为端点)时,对应的电压表示数为Ua、Ub,对应的滑动变阻器功率分别为Pa、Pb,且Ub=5Ua,Pa=Pb。当滑片滑至a、b之间某位置时,电流表示数为0.5 A,滑动变阻器R的功率为6.5 W,求:
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(1)灯泡正常发光时的阻值;
(2)电源电压;
解:(1)灯泡正常发光时的阻值:RL==24 Ω;
(2)当闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表示数为0.5 A,滑动变阻器R功率为6.5 W,则滑动变阻器两端的电压:U滑==13 V,则定值电阻两端的电压:U0=IR0=0.5 A×10 Ω=5 V,电源电压:U=U0+U滑=5 V+13 V=18 V;
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(3)只闭合S、S2时,电路消耗的最大总功率和最小总功率之差。
解:当闭合S、S1,断开S2,滑动变阻器和定值
电阻串联,滑动变阻器R的滑片在a点、b点时,
由P=UI可得:Pa=(18 V-Ua)×①;Pb=(18 V
-Ub)×②;Ub=5Ua③;R0=10 Ω④;Pa=Pb⑤;
联立①②③④⑤解得:
Ua=3 V,Ub=15 V,Pa=Pb=4.5 W;由P=
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可得:Ra==50 Ω,Rb==2 Ω。故滑动变阻器
的最大阻值为50 Ω,只闭合S、S2时,灯泡与滑动
变阻器串联,电路消耗的功率最大时,灯泡两端
电压为12 V,电流为0.5 A,此时滑动变阻器接入
电路的阻值:R滑==12 Ω<50 Ω。故电路消耗的最大
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功率:P最大=UI=18 V×0.5 A=9 W;当滑片移
动到a端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大为
50 Ω,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最
小,由图乙可知,当电路电流为0.28 A时,灯泡
两端的电压U'L=4 V,则此时滑动变阻器两端电压:
U'滑=I'Ra=0.28 A×50 Ω=14 V,电源电压:U=U'滑+U'L=14 V+4 V
=18 V。则电路消耗的最小功率:P最小=UI'=18 V×0.28 A=5.04 W,
电路消耗的最大总功率和最小总功率之差:ΔP=9 W-5.04 W=3.96 W。
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本讲内容结束
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