专项04 电功率提升训练（重难点训练）物理沪粤版2024九年级上册

专项04 电功率提升训练 一、多开关引起的动态电路分析（共7小题） 二、电功率比值问题（共8小题） 三、动态电路中电功率分析（共10小题） 四、动态电路中电功率的范围问题（共12小题） 一、多开关引起的动态电路分析（共7小题） 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，下列说法正确的是（　　） A．断开、，电压表V无示数 B．断开、，电流表A无示数 C．先闭合，再闭合，电压表V的示数变大 D．先闭合，再闭合，电流表A的示数变小 2．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，只闭合开关S，电流表示数为0.15A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，则定值电阻的阻值为_________Ω。 3．如图所示电路，电源电压恒为6V，R2的阻值为40Ω，小灯泡L上标有“5V，10Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~3V。以下说法不正确的是（　　） A．允许通过小灯泡的最大电流是0.5A B．只闭合开关S和S1，电压表的最大示数是2V C．只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1接入电路的最大阻值是10Ω D．三个开关同时闭合，在保证各元件安全工作的情况下，灯泡能正常发光 4．如图所示，电源电压保持不变。只闭合开关，电流表和电压表均有示数，若再闭合开关，则下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电压表示数与电流表示数的比值变小 D．电压表示数与电流表示数的比值变大 5．如图，电源电压保持不变。滑动变阻器标有“？Ω  2A”字样，灯L1、L2分别标有“3V  0.75W”和“6V  3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。只闭合开关S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表示数为2.5V，灯正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．只闭合开关S2，调节滑动变阻器滑片P，可使L1、L2同时正常发光 D．只闭合开关S1、S3，滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω~7.2Ω 6．立定跳远是体育测试项目之一、某同学想设计一种装置，用来监测过线起跳现象。当有同学踏上测试垫时，若站在规定区域S1、S2都闭合，小灯泡发光，电铃不响；若脚尖超过起跳线，则开关S2闭合、S1断开，小灯泡发光变暗，同时电铃发出声音提示该考生脚尖过线。电路可能是如图所示电路中（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合S2，电压表的示数将____，电流表的示数将_______。 二、电功率比值问题（共8小题） 1．如图所示，电源电压保持不变，R1∶R2=2∶1，当只闭合S1时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为P1；当只闭合S2时，R0消耗的功率为1.6W，R2消耗的功率为P2，且P1∶P2=9∶8。电源的电压U=______V。 2．两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比___________，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比___________。 3．小灯泡L1、L2的I-U图象如图所示，将L1和L2串联接入电路；通过小灯泡的电流为0.5A，则该电路两端电压为______V，L1和L2消耗的电功率之比P1∶P2＝______。 4．在如图所示的电路中，电源电压恒为5V。开关S闭合后，滑片P移至中点时，电压表示数是3V，电流表示数是0.5A，此时电路的总功率为P1；滑片P移至最右端时，电路的总功率为P2，则滑动变阻器的最大阻值是______Ω，P1∶P2为______。 U2=3V由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 则滑动变阻器的最大阻值为 U=5V当滑片移至中点时，根据电功率的计算公式可得，此时电路的总功率为 R2=12Ω由串联电路的电阻特点可知此时电路的总电阻为 R=R1+R2=4Ω+12Ω=16Ω则此时电路的总功率为 则 5．甲、乙两个电阻的U-I关系图象如图所示。若将甲、乙两电阻串联在电路中，则两电阻两端的电压之比U甲∶U乙=______；若将甲、乙两电阻并联后接在电路中，则两电阻消耗的电功率之比P甲∶P乙=______。 6．如图所示，电源电压不变，、。当、都闭合，①、②都是电压表时，则两表示数之比是______。当闭合断开，①、②都是电流表时，和消耗的电功率之比是______。 7．如图所示，电源电压不变，R1：R2=1：2，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，R1消耗的电功率为P1；当S、S2闭合，S1断开时，R0消耗的电功率为0.4W，R2消耗的电功率为P2；且P1：P2=9：8：，则下列说法不正确的是（　　） A．电源电压为 12V B．R0的阻值为10Ω C．R2的阻值为20Ω D．R1的阻值为10Ω 8．如图所示电路，电源两端电压保持不变，定值电阻R1的阻值为60Ω。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时（滑动变阻器最大阻值为R2），灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2，已知PL∶ PL'=4∶9。当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=4∶3，Rc的电功率为1.2W（灯丝电阻不随温度改变，各电表和灯泡均在安全范围内）下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数I1与I2的比值2∶1 B．电源电压为36V C．的阻值是120Ω D．灯的额定功率18W 三、动态电路中电功率分析（共10小题） 1．家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 2．如图是某电子地磅秤的电路原理图。秤台连在竖直弹簧l上，电路与恒压电源连接且电压恒定，R0为定值电阻，Rx为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。闭合开关，当车辆缓缓驶上地磅秤时，下列说法正确的是（  ） A．电路中的电流变大 B．电压表的小数变小 C．压敏电阻的电压变大 D．电路消耗的总功率变大 3．某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与接触良好，当电流表的示数达到某一数值时，报警器发出响声，提醒监测员水位达到警戒值。当水位升高时，下列说法正确的是（    ） A．接入电路的阻值变小 B．电压表的示数变大 C．消耗的电功率变小 D．为了让警戒水位值在更低时也能预警，可以增大电源电压 4．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从中点向a端移动过程中（　　） A．电压表V的示数变大，电流表A1的示数变小 B．电压表V的示数与电流表A1的示数乘积变小 C．电压表V的示数不变，灯泡L的亮度不变 D．电压表V的示数与电流表A2的示数比值变大 5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，则（　　） A．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 B．电流表 A2的示数不变，电压表V的示数不变 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D．电路消耗的总功率变大 6．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，关于电流表、电压表和小灯泡的亮度说法正确的是（　　） A．电流表A示数变小，电压表V1示数变大 B．电流表A示数不变，电压表V2示数变小 C．电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大 D．电流表A示数变小，小灯泡L变亮 7．如图所示的电路，电源电压保持不变。先闭合后，再闭合，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表和电流表的示数都变小 C．电压表示数和电流表示数的比值不变 D．电路的总功率变小 8．如图所示，这是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数将会变大。下列有关说法正确的是（　　） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．定值电阻R1在电路中不起作用，可以去除 C．向气球中吹气时，电路消耗的总功率变小 D．向气球中吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 9．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合开关，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端；第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V₂的示数为1.5V，将滑片滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光10s，所产生的热量为75J B．R0的阻值与滑动变阻器R的最大阻值之比为2:3 C．电压表V2的示数为1.5V时，小灯泡的实际功率为0.75W D．当滑动变阻器接入电阻为零，S1、S2都闭合时，电路总功率最小 10．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．R0的阻值为20Ω B．电源电压为12V C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω D．整个电路的最大电功率为15W 四、动态电路中电功率的范围问题（共12小题） 1．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值与滑动变阻器R3的最大阻值之比为1:1。当滑动变阻器R3的滑片位于a点，只闭合开关S₂时，电压表V的示数为9V；开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变阻器R3的滑片位于中点时，电流表A1的示数为0.6A。将R3的滑片移到b端，三个开关都闭合时，电流表A2的示数为0.4A，电路消耗的总功率为P1。下列结果正确的是（       ） A．电源电压12V B．R3的最大阻值为60Ω C．P1=9.8W D．电路最小功率为0.72W 2．如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（    ） ①电压表的示数变化范围是 1.5～3V ②电流表的示数变化范围是 0.2～0.6A ③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2～1.25W ④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10～20Ω A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 3．图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪，其简化电路如图乙所示，测试仪里面装有气敏电阻R，其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12V，R1是阻值为20Ω的定值电阻，设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度K×2500，当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时，属于饮酒驾驶。下列说法正确的是（    ） A．酒精气体浓度越大，气敏电阻R的阻值越大 B．将电压表改装成显示酒精气体浓度的仪表，酒精气体浓度越大，指针偏转角度越大 C．电流表示数为0.12A时，不属于饮酒驾驶 D．达到饮酒驾驶，电路消耗的最小功率为1.44W 4．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．电源电压为6V C．电路电流的变化范围0.1~0.4A D．该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W 5．如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V　2W”字样。闭合开关S1、S2，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　） A．电源的电压为10V B．电阻R能达到的最大功率为3.6W C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 D．断开S₂，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为1.5W 6．如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50；1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关S₁、断开开关S₂，此时小灯泡正常发光；保持开关S₁闭合，再闭合开关S₂，当滑动变阻器连入电路的阻值为30时，电流表的示数为0.8A。则保持开关S₁、S₂都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率变大 B．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50 C．通过电流表的电流最小值为0.72A D．电路的总功率最大值为9.6W 7．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图像；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像。则下列说法正确的是（   ） A．电源电压为5V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.8W D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为 8．如图所示，电源电压恒定，灯泡规格未知电阻会随温度变化，滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样，为定值电阻，电流表量程为0-0.6A，两电压表的量程均为0-15V。同时闭合S1、S2，滑片移到最左端时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为；紧接着只断开S1，灯泡正常发光，电流表示数变为0.4A，然后在电路安全的情况下最大范围移动滑片，在此过程中灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10：1，电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电压表V2的示数为6V B．只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0-18Ω C．灯泡的额定功率为 D．在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，电路最大的功率为 9．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。 (1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？ (2)当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？ (3)把小灯泡L换成阻值为10Ω的定值电阻R3，其他器材不变。保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，最小功率为多少？ 10．如图所示电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“5V 2.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“100Ω 1A”。为确保所有元件安全工作（灯泡L工作参数不能超过额定值），滑动变阻器的调节范围为___________Ω，滑动变阻器的最大电功率为___________W。 11．如图所示，电源电压保持不变，甲图是标有“10V，10W”的小灯泡L电流随着它两端电压的变化关系图像，将此灯泡接入乙图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡的实际功率为5.4W；将变阻器滑片P移至变阻器中点，再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.6A，则此时变阻器R接入电路的阻值为______Ω；在开关S、S1均闭合情况下，合理改变滑动变阻器的阻值，电路消耗的最小总功率为______W。 12．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（　　） A．当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，它的功率为0.8W B．滑动变阻器两端的电压由5V减小到0V C．电流表的示数变化范围为0.1A～0.3A D．电阻R的功率变化范围为0.1W～0.9W 试卷第2页，共38页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项04 电功率提升训练 一、多开关引起的动态电路分析（共7小题） 二、电功率比值问题（共8小题） 三、动态电路中电功率分析（共10小题） 四、动态电路中电功率的范围问题（共12小题） 一、多开关引起的动态电路分析（共7小题） 1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，下列说法正确的是（　　） A．断开、，电压表V无示数 B．断开、，电流表A无示数 C．先闭合，再闭合，电压表V的示数变大 D．先闭合，再闭合，电流表A的示数变小 【答案】AC 【详解】AB. 断开、，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，所以电流表有示数，由于电压表V与电源的两端不相连，电压表V无示数，故A正确，B错误； C. 先闭合，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压，再闭合，灯泡短路，电路中只有灯泡，电压表测电源电压，所以电压表的示数变大，故C正确； D. 先闭合，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，再闭合，灯泡短路，电路中只有灯泡，电流表测量电路中的电流，此时电路中的电阻变小，由可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，故D错误。 故选AC。 2．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻，只闭合开关S，电流表示数为0.15A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，则定值电阻的阻值为_________Ω。 【答案】10 【详解】由图得，只闭合开关S，两电阻串联，电流表测量电路电流；再闭合开关，电路变化为的简单电路。由欧姆定律得，电源电压为 由欧姆定律得，两电阻串联时电路的总电阻为 定值电阻的阻值为 3．如图所示电路，电源电压恒为6V，R2的阻值为40Ω，小灯泡L上标有“5V，10Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~3V。以下说法不正确的是（　　） A．允许通过小灯泡的最大电流是0.5A B．只闭合开关S和S1，电压表的最大示数是2V C．只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1接入电路的最大阻值是10Ω D．三个开关同时闭合，在保证各元件安全工作的情况下，灯泡能正常发光 【答案】D 【详解】A．允许通过小灯泡的最大电流为 故A正确，不符合题意； B．只闭合开关S和S1，R1和R2串联，电压表测量R1两端电压。滑动变阻器的阻值越大，由串联分压原理知，电压表的示数越大；滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为20Ω，R2的阻值为40Ω，则滑动变阻器R1两端电压 所以电压表的最大示数能达到2V，故B正确，不符合题意； C．只闭合开关S和S2，R1和灯泡串联，电压表测量R1两端电压。滑动变阻器的阻值越大，由串联分压原理知，电压表的示数越大；由欧姆定律知，电流表的示数越小。所以当电压表的示数为3V时，滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡两端电压为U'L=U-U1=6V-3V=3V 电路中的电流为 滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为 故C正确，不符合题意； D．三个开关同时闭合，R2与灯泡并联，然后再与R1串联，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡两端电压为5V，由并联电路中电压的规律知，R2两端电压为5V，由欧姆定律知，通过R2的电流为 则干路电流为I总=I2+IL=0.125A+0.5A=0.625A>0.6A 干路电流超过了干路电流表的量程，所以电路不安全，故D错误，符合题意。 故选D。 4．如图所示，电源电压保持不变。只闭合开关，电流表和电压表均有示数，若再闭合开关，则下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数不变 C．电压表示数与电流表示数的比值变小 D．电压表示数与电流表示数的比值变大 【答案】A 【详解】AB．由电路图可知，闭合开关后，与串联，电流表测电路中的电流，电压表V测两端的电压；闭合开关后，被短路，电路总电阻减小，电流表A示数增大，此时电压表V测两端的电压，也测电源两端的电压，则电压表示数增大，故A正确，B错误； CD．分析电路图可知，两种情况下电压表V的示数与电流表示数的比值始终等于的阻值，则比值不变，故CD错误。 故选A。 5．如图，电源电压保持不变。滑动变阻器标有“？Ω  2A”字样，灯L1、L2分别标有“3V  0.75W”和“6V  3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。只闭合开关S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表示数为2.5V，灯正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω C．只闭合开关S2，调节滑动变阻器滑片P，可使L1、L2同时正常发光 D．只闭合开关S1、S3，滑动变阻器连入电路的阻值范围是4Ω~7.2Ω 【答案】BD 【详解】AB．只闭合开关S2，滑动变阻器整个电阻与灯L1串联，灯正常发光。由P=UI可知，通过灯泡L1的电流为 滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表示数为2.5V，则滑动变阻器的电阻为 电源电压为 故A错误，B正确； C．只闭合开关S2，滑动变阻器整个电阻与灯L1串联，灯L2没有接入电路，不可能发光，故C错误； D．只闭合开关S1、S3，滑动变阻器与灯L2串联接入电路，电压表测滑动变阻器接入电路的电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；为了电路安全，电路中的最大电流为 此时滑动变阻器两端的电压为U滑小=U-U额2=8V-6V=2V 由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的最小电阻为 为了保证电压表安全，电压表示数最大时即滑动变阻器两端的最大电压为U滑大=3V 根据串联电路的电压特点可知，此时灯L2两端的电压为U2=U-U滑大=8V-3V=5V 由欧姆定律可知，灯泡L2的电阻为 滑动变阻器两端的电压最大时，通过灯L2的电流为 根据串联电路的电流特点可知，此时通过滑动变阻器的电流为 滑动变阻器连入电路的最大阻值为 即闭合开关S1、S3，滑动变阻器连入电路的阻值范围为4Ω～7.2Ω，故D正确。 故选BD。 6．立定跳远是体育测试项目之一、某同学想设计一种装置，用来监测过线起跳现象。当有同学踏上测试垫时，若站在规定区域S1、S2都闭合，小灯泡发光，电铃不响；若脚尖超过起跳线，则开关S2闭合、S1断开，小灯泡发光变暗，同时电铃发出声音提示该考生脚尖过线。电路可能是如图所示电路中（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．如图当开关S1、S2都闭合电铃被短路，只有灯泡发光，符合站在规定区域的现象。 当S2闭合、S1断开，灯泡和电铃串联，电源电压不变，电路电阻变大，根据欧姆定律，电流变小，灯泡发光变暗，同时电铃发声，符合脚尖超过起跳线的现象。故A符合题意； B．如图当开关S1、S2都闭合时，灯泡和电铃都工作，电铃会响，不符合站在规定区域电铃不响的要求，故B不符合题意； C．如图当S2闭合、S1断开时，整个电路断路，灯泡不发光，电铃也不发声，不符合脚尖超过起跳线时灯泡发光变暗且电铃发声的要求，故C不符合题意； D．如图当S2闭合、S1断开时，整个电路断路，灯泡不发光，电铃也不发声，不符合脚尖超过起跳线时灯泡发光变暗且电铃发声的要求，故D不符合题意。 故选A。 7．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合S2，电压表的示数将____，电流表的示数将_______。 【答案】 变大 变大 【详解】[1][2]先闭合开关S1，电阻、串联，电压表V测两端的电压，电流表测串联电路的电流，再闭合S2时，电阻短路，电路中只有电阻，电压表V测两端的电压，也是电源电压U，所以电压表的示数变大。此时电路中总电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，即电流表示数也将变大。 二、电功率比值问题（共8小题） 1．如图所示，电源电压保持不变，R1∶R2=2∶1，当只闭合S1时，电流表的示数为0.3A，R1消耗的功率为P1；当只闭合S2时，R0消耗的功率为1.6W，R2消耗的功率为P2，且P1∶P2=9∶8。电源的电压U=______V。 【答案】6 【详解】只闭合S1时，R1消耗的功率为P1=I12 R1；只闭合S2时，R2消耗的功率为P2=I22 R2，假设 根据有 代入数据得 解得只闭合S2时电路电流I2=0.4A，根据 R0消耗的功率为1.6W，代入数据得有 解得R0的阻值：R0=10Ω，电源的电压不变知 代入数据得 解得，电源的电压 2．两个灯泡L1、L2分别标有“6V　6W”和“6V　3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比___________，将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比___________。 【答案】 1∶2 2∶1 【详解】[1]L1、L2的电阻为 将它们串联时，通过两灯泡的电流相等，则两灯泡L1和L2功率之比 [2]将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比 3．小灯泡L1、L2的I-U图象如图所示，将L1和L2串联接入电路；通过小灯泡的电流为0.5A，则该电路两端电压为______V，L1和L2消耗的电功率之比P1∶P2＝______。 【答案】 8 1∶3 【详解】[1]L1和L2串联接入电路，串联电路各处电流相等，由图可知通过小灯泡的电流为0.5A时，灯泡L1两端的电压为2V，灯泡L2两端的电压为6V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以该电路两端电压为 U＝U1+U2＝2V+6V＝8V [2]串联电路各处电流相等，由P＝UI可得L1和L2消耗的电功率之比为 4．在如图所示的电路中，电源电压恒为5V。开关S闭合后，滑片P移至中点时，电压表示数是3V，电流表示数是0.5A，此时电路的总功率为P1；滑片P移至最右端时，电路的总功率为P2，则滑动变阻器的最大阻值是______Ω，P1∶P2为______。 【答案】 12 8∶5 【详解】[1]由图可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；当滑片移至中点时，此时电流表示数为0.5A，即电路中的电流为 I=0.5A已知电压表的示数为3V，即R2两端的电压为 U2=3V由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 则滑动变阻器的最大阻值为 R2=2R中=2×6Ω=12Ω [2]已知电源电压 U=5V当滑片移至中点时，根据电功率的计算公式可得，此时电路的总功率为 P1=IU=0.5A×5V=2.5W由串联电路的电压特点可知此时R1两端的电压为 U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V由欧姆定律可知R1的阻值为 当滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大 R2=12Ω由串联电路的电阻特点可知此时电路的总电阻为 R=R1+R2=4Ω+12Ω=16Ω则此时电路的总功率为 则 5．甲、乙两个电阻的U-I关系图象如图所示。若将甲、乙两电阻串联在电路中，则两电阻两端的电压之比U甲∶U乙=______；若将甲、乙两电阻并联后接在电路中，则两电阻消耗的电功率之比P甲∶P乙=______。 【答案】 2∶1 1∶2 【详解】[1][2]由图象可知，当甲电阻两端的电压为3V时，通过甲的电流为0.3A，由欧姆定律可知，甲电阻的阻值 当乙电阻两端的电压为3V时，通过乙的电流为0.6A，由欧姆定律可知，乙电阻的阻值 将甲、乙两电阻串联在电路中时，由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，两电阻两端的电压之比 将甲、乙两电阻并联后接在电路中时，由并联电路的电压特点和 可知，两电阻消耗的电功率之比 6．如图所示，电源电压不变，、。当、都闭合，①、②都是电压表时，则两表示数之比是______。当闭合断开，①、②都是电流表时，和消耗的电功率之比是______。 【答案】 5︰3 3︰2 【详解】[1]当S1、S2都闭合，①、②都是电压表时，R1、R2串联，电压表①测量的是电源电压为U，电压表②测量的是R2两端电压U2，由串联电路的分压原理可得 [2]当闭合断开，①、②都是电流表时，R1和R2并联，由可得 7．如图所示，电源电压不变，R1：R2=1：2，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，R1消耗的电功率为P1；当S、S2闭合，S1断开时，R0消耗的电功率为0.4W，R2消耗的电功率为P2；且P1：P2=9：8：，则下列说法不正确的是（　　） A．电源电压为 12V B．R0的阻值为10Ω C．R2的阻值为20Ω D．R1的阻值为10Ω 【答案】A 【详解】B．当S、S1闭合，S2断开时，R1与R0串联，电流表测电路中的电流；当S、S2闭合，S1断开时，R2与R0串联，电流表测电路中的电流，因P1：P2=9：8，且R1：R2=1：2，所以，由可得 解得 则 则R0的电阻值 故B正确，不符合题意； CD．因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，所以 解得R1、R2的阻值分别为 R1=10Ω，R2=2R1=2×10Ω=20Ω 故CD正确，不符合题意； A．由可得，电源的电压 故A错误，符合题意。 故选A。 8．如图所示电路，电源两端电压保持不变，定值电阻R1的阻值为60Ω。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时（滑动变阻器最大阻值为R2），灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL'，电流表的示数为I2，已知PL∶ PL'=4∶9。当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光；当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1∶U2=4∶3，Rc的电功率为1.2W（灯丝电阻不随温度改变，各电表和灯泡均在安全范围内）下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数I1与I2的比值2∶1 B．电源电压为36V C．的阻值是120Ω D．灯的额定功率18W 【答案】C 【详解】A．当开关闭合、断开，滑片P在B点时，灯L与串联，电流为，灯的功率。当开关断开、闭合，灯L与串联，电流为，灯的功率。已知，即 解得，故A错误； BC．当开关闭合、断开，滑片P在B点时，灯L与串联，电源电压 ；当开关断开、闭合，灯L与串联，电源电压 因为，，代入得……① 当开关、都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时（滑动变阻器最大阻值的1/4处），此时，灯L与和串联，电压表测灯L与的总电压，设此时电流中电流为，则 电压表测灯与的总电压，则，由题知， 即 化简得……② 联立①②可得，。 根据题意 解得，所以电源电压 故B错误，C正确； D．当开关S1、S2都闭合时，和被短路，此时电路中只有灯L工作，且正常工作，所以灯的额定功率 故D错误。 故选 C。 三、动态电路中电功率分析（共10小题） 1．家庭用的燃气报警器一般安装在厨房，当燃气浓度达到报警设定值时，燃气报警器发出声光报警信号。图甲所示为小阳设计的燃气泄漏检测电路，其中电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值随燃气浓度β的变化图线如图乙所示。闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流变大 B．电路总功率变小 C．电压表的示数变小 D．电路消耗电能变少 【答案】B 【详解】A．由图甲可知，定值电阻与气敏电阻串联，电压表测量气敏电阻R两端的电压；由图乙可知，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而变大，闭合开关S后，当发生燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，根据串联电路的电阻特点，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，故A错误； B．根据可知，电路中的电流变小，所以电路的总功率变小，故B正确； C．根据串联电路的分压规律可知，燃气泄漏时，燃气浓度升高，R的阻值变大，则R两端的电压变大，所以电压表示数变大，故C错误； D．由于不知道工作时间，根据可知，无法判定消耗电能的多少，故D错误。 故选B。 2．如图是某电子地磅秤的电路原理图。秤台连在竖直弹簧l上，电路与恒压电源连接且电压恒定，R0为定值电阻，Rx为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。闭合开关，当车辆缓缓驶上地磅秤时，下列说法正确的是（  ） A．电路中的电流变大 B．电压表的小数变小 C．压敏电阻的电压变大 D．电路消耗的总功率变大 【答案】AD 【详解】A．由图可知，R0与Rx串联，电压表测R0两端的电压。由欧姆定律和串联电路电阻的特点可知，电路中的电流 由于电源电压恒定，当车辆缓缓驶上地磅秤时，压敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大，故A正确； B．电压表的示数 由于电源电压恒定当车辆缓缓驶上地磅秤时，压敏电阻Rx的阻值减小，则电压表的示数变大，故B错误； C．压敏电阻的电压。由于电源电压恒定，当车辆缓缓驶上地磅秤时，压敏电阻的阻值减小，定值电阻电压变大，所以压敏电阻的电压变小，故C错误； D．电路消耗的总功率P=UI。由于电源电压恒定，当车辆缓缓驶上地磅秤时，电路中的电流变大，电路消耗的总功率变大，故D正确。 故选AD。 3．某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与接触良好，当电流表的示数达到某一数值时，报警器发出响声，提醒监测员水位达到警戒值。当水位升高时，下列说法正确的是（    ） A．接入电路的阻值变小 B．电压表的示数变大 C．消耗的电功率变小 D．为了让警戒水位值在更低时也能预警，可以增大电源电压 【答案】AD 【详解】ABC．由图示知，长条形电阻片R与定值电阻R0串联在电路中，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，水位升高时，金属滑杆向上移动，R接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，R两端的电压变小，电压表示数变小，电路的总阻值变小，电路的电流变大，电流表示数变大，由可知，消耗的电功率变大，故A正确，BC错误； D．警戒水位值调小，则金属滑杆AP向下移动，变阻器接入电路的阻值变大，而报警器发出响声时的电流值不变，则可增大电源电压或减小定值R0的阻值，故D正确。 故选AD。 4．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从中点向a端移动过程中（　　） A．电压表V的示数变大，电流表A1的示数变小 B．电压表V的示数与电流表A1的示数乘积变小 C．电压表V的示数不变，灯泡L的亮度不变 D．电压表V的示数与电流表A2的示数比值变大 【答案】BCD 【详解】由电路图可知，灯泡L与变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流。因电源电压保持不变，所以滑片移动过程中，电压表V的示数不变；将滑动变阻器的滑片从中点向a端移动过程中，R接入电路中的电阻变大，由可知，通过R的电流变小，即电流表A1的示数变小，则电压表V的示数与电流表A1的示数乘积变小；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动过程中，通过灯泡L的电流不变，两端的电压不变，故灯泡L的实际功率不变，则灯泡L的亮暗不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表A2的示数变小，则电压表V的示数与电流表A2的示数比值变大。故BCD符合题意，A不符合题意。 故选BCD。 5．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，则（　　） A．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 B．电流表 A2的示数不变，电压表V的示数不变 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大 D．电路消耗的总功率变大 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源两端的电压。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故A不符合题意； B．将滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，R2支路的电流变小，即电流表A2的示数变小，故B不符合题意； C．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当R2支路的电流变小，通过电阻R1的电流不变，则干路电流也变小，即电流表A1的示数变小，则电压表V与电流表A1示数的比值变大，故C符合题意； D．干路电流变小，电源电压不变，根据P=UI可知，电路中的总功率变小，故D不符合题意。 故选C。 6．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，关于电流表、电压表和小灯泡的亮度说法正确的是（　　） A．电流表A示数变小，电压表V1示数变大 B．电流表A示数不变，电压表V2示数变小 C．电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大 D．电流表A示数变小，小灯泡L变亮 【答案】C 【详解】ABD．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，即总电阻减小，根据可知，电路中的电流增大，即电流表A示数增大，故ABD错误； C．电流表A示数增大，再根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则滑动变阻器两端电压减小，可知小灯泡L两端电压增大，即电压表V1示数增大，则电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大，故C正确。 故选C。 7．如图所示的电路，电源电压保持不变。先闭合后，再闭合，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表和电流表的示数都变小 C．电压表示数和电流表示数的比值不变 D．电路的总功率变小 【答案】C 【详解】AB．先闭合，与串联，电压表测电压，电流表测电路电流，再闭合，被短路，电压表测电源电压，故示数变大，被短路，电路总电阻变小，电路电流变大，电流表示数变大，故AB错误； C．根据欧姆定律，电压表示数和电流表示数的比值为的阻值，为定值电阻，则电压表示数和电流表示数的阻值不变，故C正确； D．再闭合后，电路电流变大，根据，电源电压不变，电流变大，电路的总功率变大，故D错误。 故选C。 8．如图所示，这是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数将会变大。下列有关说法正确的是（　　） A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的 B．定值电阻R1在电路中不起作用，可以去除 C．向气球中吹气时，电路消耗的总功率变小 D．向气球中吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小 【答案】D 【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测串联电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，滑动变阻器阻值变小，根据串联分压可知，滑动变阻器两端电压变小，电压表示数变小，总电阻变小，由可知，电流变大，电流表示数变大，肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的，故A错误； B．定值电阻R1在电路中防止滑动变阻器阻值过小时，电流过大，起保护电路的作用，不可以去除，故B错误； C．由A分析可知，向气球中吹气时，电流变大，根据可知，电路消耗的总功率变大，故C错误； D．电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器的阻值，向气球中吹气时，滑动变阻器阻值变小，电压表示数与电流表示数的比值变小，故D正确。 故选D。 9．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V。第一次只闭合开关，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端；第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V₂的示数为1.5V，将滑片滑到最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光10s，所产生的热量为75J B．R0的阻值与滑动变阻器R的最大阻值之比为2:3 C．电压表V2的示数为1.5V时，小灯泡的实际功率为0.75W D．当滑动变阻器接入电阻为零，S1、S2都闭合时，电路总功率最小 【答案】B 【详解】第一次只闭合开关S1、S3，定值电阻与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电流表测电路的电流，当变阻器R的滑片滑至最上端时，为定值电阻的简单电路，因电压表V1测电源电压，故V1示数保持不变；第二次只闭合开关S2灯与变阻器串联，V2测灯的电压，电流表测电路的电流，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点再滑至最上端时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，最后为0，由欧姆定律，电路的电流变大，灯的电压变大，故图中左边的曲线表示电流表A与电压表V2示数关系的图像，竖线表示电流表A与电压表V1示数的关系。 A．小灯泡的额定电压为3V，在第二次操作中，滑片滑至最上端时，因灯正常发光，故电源电压为3V，由图知，此时的电流最大为0.25A，小灯泡正常发光10s，所产生的热量为 故A错误； B．在第一次操作中，滑片从最下端滑至最上端时， V1的示数不变，为定值电阻的简单电路，此时电路的电流应最大，由图中竖线可知，电路的最大电流为0.3A，由欧姆定律， 在第二次操作中，滑片在中点时，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻 故滑动变阻器R的最大阻值为15，所以R0​的阻值与滑动变阻器R的最大阻值之比为 C．由图乙可知，当电压表V2​的示数为1.5V时，电路中的电流I=0.2A，小灯泡的实际功率为 故 C 错误； D．当滑动变阻器接入电阻为零，S1​、S2都闭合时，R0​与小灯泡并联，此时电路中的总电阻最小。根据可知​，电源电压不变，总电阻最小，电路总功率最大，故 D 错误。 故选 B。 10．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．R0的阻值为20Ω B．电源电压为12V C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω D．整个电路的最大电功率为15W 【答案】B 【详解】AB．滑片在b端电阻最大，电路中电流最小，根据串联电路电压规律得电源电压为 ……① 滑片在ab之间某点时，由图乙可知此时电流为0.4A，滑动变阻器的功率为3.2W，根据串联电路电压规律得电源电压为……② 解①②得，R0＝10Ω，则电源电压为 故A错误，B正确； C．滑片在b端电阻最大，电路中电流最小，由图乙可知最小电流为0.2A，滑动变阻器功率为2W，则滑动变阻器的最大阻值为 故C错误； D．当滑片P在a端时，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率 故D错误。 故选B。 四、动态电路中电功率的范围问题（共12小题） 1．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值与滑动变阻器R3的最大阻值之比为1:1。当滑动变阻器R3的滑片位于a点，只闭合开关S₂时，电压表V的示数为9V；开关S2、S3闭合，S1断开，滑动变阻器R3的滑片位于中点时，电流表A1的示数为0.6A。将R3的滑片移到b端，三个开关都闭合时，电流表A2的示数为0.4A，电路消耗的总功率为P1。下列结果正确的是（       ） A．电源电压12V B．R3的最大阻值为60Ω C．P1=9.8W D．电路最小功率为0.72W 【答案】AD 【详解】由题意可知，开关、闭合，断开，滑动变阻器的滑片位于中点时，电流表A1的示数为。只有滑动变阻器接入电路中，且阻值为，根据欧姆定律，此时电路中电流，可得电源电压 根据题意可知，，电源电压① 将的滑片移到b端，三个开关都闭合时，此时、、并联，电流表A2的示数为、并联的总电流0.4A，根据欧姆定律和并联电路电阻的特点可得② 已知③ 联立①②后，把③代入解得④ 当滑动变阻器的滑片位于a点，只闭合开关S₂时，、串联，电压表V测的是两端的电压⑤ 根据串联电路的电流和电压规律可得⑥ 将④⑤代入⑥解得电源电压 已知，将电源电压代入①得的最大阻值 的阻值，的阻值 三个开关都闭合时，由电功率可得 当滑动变阻器R3的滑片位于b点，只闭合开关S₂时，电路中、、串联，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由可知，此时的电功率最小，最小电功率为 故AD正确，BC错误。 故选AD。 2．如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（    ） ①电压表的示数变化范围是 1.5～3V ②电流表的示数变化范围是 0.2～0.6A ③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2～1.25W ④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10～20Ω A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】C 【详解】①由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，此时小灯泡两端得电压最大，滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知，小灯泡正常发光时电压表的示数为 因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，电压表的量程是0~3V，最大示数是3V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V；故①正确 ②③④灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为1.25W，由可得灯泡正常发光时的电流 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为 小灯泡的电阻为 根据串联分压原理可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，则灯泡两端的最小电压为 则电路中的最小电流为 灯泡的最小功率为 滑动变阻器接入电路的最大阻值 则小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω～15Ω，故②④错误，①③正确。 综上所述，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．图甲是一种对驾驶员进行检测的呼气式酒精测试仪，其简化电路如图乙所示，测试仪里面装有气敏电阻R，其阻值R随酒精气体浓度K变化的图像如图丙所示。已知电源电压为12V，R1是阻值为20Ω的定值电阻，设血液酒精浓度M=呼出酒精气体浓度K×2500，当血液酒精浓度≥0.2mg/mL时，属于饮酒驾驶。下列说法正确的是（    ） A．酒精气体浓度越大，气敏电阻R的阻值越大 B．将电压表改装成显示酒精气体浓度的仪表，酒精气体浓度越大，指针偏转角度越大 C．电流表示数为0.12A时，不属于饮酒驾驶 D．达到饮酒驾驶，电路消耗的最小功率为1.44W 【答案】C 【详解】A．由图丙可知，呼出酒精气体浓度越大，气敏电阻的阻值越小，故A错误； B．由乙图可知，电阻与串联，电压表测两端的电压，酒精气体浓度越大，气敏电阻的阻值越小，根据串联电路分压特点可知，气敏电阻分得的电压越小，电压表示数越小，指针偏转角度越小，故B错误； C．电流表示数为0.12A时，由欧姆定律得 气敏电阻的阻值为 由丙图可知，呼出酒精气体浓度为 血液酒精浓度为 ，不属于饮酒驾驶，故C正确； D．达到饮酒驾驶时，血液酒精浓度，呼出酒精气体浓度为 由丙图可知，气敏电阻的阻值为，此时达到饮酒驾驶，气敏电阻阻值最大，总电阻最大，总功率最小，最小功率为 故D错误。 故选C。 4．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．电源电压为6V C．电路电流的变化范围0.1~0.4A D．该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W 【答案】C 【详解】由图甲知，两个电阻串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，滑片置于a端，变阻器接入电路的阻值为0，电路的总阻值最小，电路中的电流最大，滑片置于b端，变阻器接入电路的阻值最大，电路的总阻值最大，电路中的电流最小，据串联电路的分压特点知，此时变阻器两端的电压最大。由图乙知，变阻器两端的最大电压为5V，R2消耗的功率为0.5W，据P=UI得，电路的最小电流 当变阻器两端的电压为2V时，R2消耗的功率为0.8W。电路中的电流 据串联电路的分压特点及欧姆定律有， 解得R1=10Ω，电源电压U=6V。电路中的最大电流 电路消耗的最大功率 电路消耗的最小功率 故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 5．如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V　2W”字样。闭合开关S1、S2，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　） A．电源的电压为10V B．电阻R能达到的最大功率为3.6W C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 D．断开S₂，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为1.5W 【答案】BCD 【详解】A．闭合开关S1、S2，滑动变阻器与R串联，灯被短路，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器两端电压为10V，则R的电阻为 当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器两端电压为6V，根据串联电路电压规律可得电源电压为 解得 故A错误； B．R的电阻为 当电路中电流最大时，根据可知，此时电阻R的功率最大，为 故B正确； C．当滑动变阻器接入阻值最小时，电路中电流最大，此时滑动变阻器的电阻为 故C正确； D．断开S2，滑动变阻器、小灯泡、电阻R串联，小灯泡正常发光时，电路中的电流为 此时电阻R两端电压为 滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器的功率为 故D正确。 故选BCD。 6．如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50；1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关S₁、断开开关S₂，此时小灯泡正常发光；保持开关S₁闭合，再闭合开关S₂，当滑动变阻器连入电路的阻值为30时，电流表的示数为0.8A。则保持开关S₁、S₂都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率变大 B．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50 C．通过电流表的电流最小值为0.72A D．电路的总功率最大值为9.6W 【答案】CD 【详解】A．由电路图可知，开关S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器与小灯泡并联接入电路，开关S₁在干路， S₂控制滑动变阻器，两者电压都等于电源电压，电流表测量干路电流，因为并联电路各支路之间互不影响，所以可知无论滑动变阻器的滑片向哪移动，小灯泡的实际功率都不变，小灯泡的亮度不变，故A错误； B．只闭合开关S₁时，电流表与小灯泡串联接入电路，小灯泡两端电压等于电源电压，因为小灯泡此时正常发光，所以可知电源电压的大小为小灯泡的额定电压6V，而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，开关S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器与小灯泡并联接入电路，两者电压都等于电源电压，所以可知滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6~50，故B错误； C． 当滑动变阻器连入电路的阻值为30时，通过滑动变阻器的电流为 通过小灯泡的电流为 因为滑动变阻器与小灯泡并联，所以通过小灯泡的电流不变，则当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大阻值50时，电路中的总电流最小，即通过滑动变阻器的电流最小 则通过电流表的电流最小值为 故C正确； D.通过滑动变阻器的电流为允许的最大电流1A，因为电路中的总电流最大时，电源电压一定，根据P=UI可知，电路的总功率最大，则滑动变阻器的功率为 小灯泡的电功率为 电路的总功率最大值为 故D正确。 故选CD。 7．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图像；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像。则下列说法正确的是（   ） A．电源电压为5V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.8W D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为 【答案】D 【详解】AB．由图甲知，只闭合开关S和S1，电路中定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。由图乙知，当滑片移动到a，变阻器接入电路的阻值最大，两端分得的电压最大为5V，此时变阻器消耗的功率为0.5W。电路中的电流 当变阻器两端的电压为2V时，消耗的功率为0.8W，电路中的电流 设电源电压为U，则有， 解得，电源电压U=6V，。故AB错误； C．只闭合S和S1，据知，当变阻器接入电路的阻值与R0的阻值相等时，变阻器的功率最大为，故C错误； D．只闭合S和S2，灯泡L与变阻器串联接入电路，电压表测变阻器两端的电压，由图丙知，灯泡L正常发光时，电路的电流为0.4A，则电路的最大电流为0.4A，据串联电路的分压特点知，此时变阻器接入电路的阻值最小为 当变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，电源电压为6V，电压表选用大量程，则变阻器两端的电压不会超过电压表的量程。灯泡两端的电压最小为1V，电路中的最小电流为0.1A。变阻器接入电路的最大电阻 变阻器接入的阻值范围为，故D正确。 故选D。 8．如图所示，电源电压恒定，灯泡规格未知电阻会随温度变化，滑动变阻器上标有“20Ω0.5A”字样，为定值电阻，电流表量程为0-0.6A，两电压表的量程均为0-15V。同时闭合S1、S2，滑片移到最左端时，电压表V1的示数为6V，电流表的示数为；紧接着只断开S1，灯泡正常发光，电流表示数变为0.4A，然后在电路安全的情况下最大范围移动滑片，在此过程中灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10：1，电压表的示数变化了2V。下列说法正确的是（　　） A．闭合S1、S2时，电压表V2的示数为6V B．只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0-18Ω C．灯泡的额定功率为 D．在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，电路最大的功率为 【答案】B 【详解】闭合S1、S2时，灯泡、滑动变阻器、电压表V2被短路，电压表V2的示数为0，电路中电流表和电阻R0串联，电压表V1测电源电压，电源电压U=6V，电阻R0的阻值 紧接着只断开S1，由于滑片移到最左端，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电阻R0和灯泡串联，电流表示数变为0.4A，灯泡正常发光时的电阻 灯泡的额定功率 即为灯泡消耗的最大功率，在电路安全的情况下最大范围移动滑片，此时电阻R0、灯泡、滑动变阻器串联，灯泡消耗的最大功率与最小功率的比为10∶1，则灯泡消耗的最小功率为 灯泡正常发光时的电压 电压表V2 的示数变化了2V，电压表V2 测滑动变阻器和灯泡两端电压，即U2=2V+2V=4V 电阻R0两端电压U0=U-U2=6V-4V=2V 通过电阻R0的电流 电阻R0消耗的电功率 串联电路电流处处相等，此时电路消耗的总功率 此时滑动变阻器消耗的电功率P滑=P总-P最小-P0=1.2W-0.08W-0.4W=0.72W 串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器的接入电路的电阻 只闭合S2时滑动变阻器的取值范围是0~18Ω；在电路安全的前提下调整开关的通断和滑片位置，即闭合S1、S2时，电路总电阻最小，电流最大，获得最大电路的功率 故B正确，ACD错误。 故选B。 9．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。 (1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？ (2)当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？ (3)把小灯泡L换成阻值为10Ω的定值电阻R3，其他器材不变。保证电流表有示数时，滑动变阻器的滑片应怎样移动，同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，最小功率为多少？ 【答案】(1)12Ω (2)1.7A (3)滑片移至b端，开关S、S1闭合，S2断开；    0.6W 【详解】（1）小灯泡正常发光时通过的电力 小灯泡正常发光时的电阻 （2）当开关S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，滑动变阻器没有接入电路，小灯泡L和定值电阻R2并联。 由于此时小灯泡正常发光，所以电源电压、电阻R2两端电压均等于小灯泡的额定电压，即 此时通过电阻R2的电流 此时电流表的示数 （3）电流表有示数，说明电路是通路，在总电压不变的情况下，当电路中总功率最小时，根据可知，总电流最小，根据可知，电路中总电阻最大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻最大，滑片处于b端；定值电阻R2、R3这部分电路中，接入电路中的电阻也最大，因为，所以这部分电路中只有R3接入电路。综上所示，滑动变阻器的滑片移至b端，闭合开关S、S1 ，断开开关S2时，滑动变阻器与R3串联，电路中总电阻最大，总功率最小，则： 电路中最大的电阻 电路中最小电功率 10．如图所示电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“5V 2.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“100Ω 1A”。为确保所有元件安全工作（灯泡L工作参数不能超过额定值），滑动变阻器的调节范围为___________Ω，滑动变阻器的最大电功率为___________W。 【答案】 2~10 0.9 【详解】[1]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路电流，灯泡正常发光时的电压为5V，功率为2.5W，因串联电路总电压等于各部分两端电压之和，所以，此时电压表的示数为 因串联电路中各处的电流相等，所以，根据P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流为 因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，灯泡的额定电流为0.5A，且串联电路电流处处相等，所以，电路中的最大电流Imax=0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为 当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电阻为 灯泡两端的电压为 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路中的最大阻值为 则滑动变阻器阻值变化的范围是2Ω~10Ω。 [2]电路总功率（P总=UI）为滑动变阻器的功率与灯泡的功率（PL=I2RL）之和，所以滑动变阻器的功率 整理得 这是一个开口向下的抛物线，当 时，P有最大值，Pmax=0.9W。 11．如图所示，电源电压保持不变，甲图是标有“10V，10W”的小灯泡L电流随着它两端电压的变化关系图像，将此灯泡接入乙图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡的实际功率为5.4W；将变阻器滑片P移至变阻器中点，再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.6A，则此时变阻器R接入电路的阻值为______Ω；在开关S、S1均闭合情况下，合理改变滑动变阻器的阻值，电路消耗的最小总功率为______W。 【答案】 10 7.2 【详解】[1]只闭合开关S时，滑动变阻器处于断路状态，由图甲可知，当小灯泡实际功率为5.4W时，电源电压U＝6V，流过小灯泡的电流I1＝0.9A；再闭合开关S1时，接入滑动变阻器，电流表示数变化0.6A，可知，流过滑动变阻器的电流大小I2＝0.6A，此时接入滑动变阻器的阻值 [2]当滑动变阻器接入阻值最大时，电路的总功率最小，由（1）知道，滑动变阻器的最大值 R2＝2R1＝10Ω×2=20Ω 小灯泡的功率P1＝5.4W，滑动变阻器的功率 电路最小总功率 P＝P1+P2＝5.4W+1.8W＝7.2W 12．如图所示，电源电压为6V，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（　　） A．当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，它的功率为0.8W B．滑动变阻器两端的电压由5V减小到0V C．电流表的示数变化范围为0.1A～0.3A D．电阻R的功率变化范围为0.1W～0.9W 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，电阻R和滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，根据串联电路的特点可知，总电阻 电路中的电流 则滑动变阻器的功率 故A正确，A不符合题意； BC．当开关S闭合，滑动变阻器滑片P在右端时，电路的总电阻 电路中的电流 电压表的示数 因电压表接入电路的量程为0~3V，所以电压表的最大示数为3V，此时电路中的电流最大为 所以滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，电流表的示数变化范围是0.1A~0.3A。 电压表的示数变化范围是1V~3V，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器的两端电压最大为 最小为 所以滑动变阻器两端的电压由5V减小到3V，故C正确，B错误，B符合题意； D．根据电流表的示数变化范围，由可知，电阻R消耗的功率最小为 最大功率 所以电阻R消耗的功率的变化范围为0.1W~0.9W，故D正确，D不符合题意。 故选B。 试卷第2页，共38页 / 学科网（北京）股份有限公司 $