内容正文:
主题训练卷(四) 单元整合:电路的动态分析
类型一 动态电路分析——滑动变阻器类
1.如图所示电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V1的示数不变,电流表A的示数变大
B.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
D.电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比变大
2.某款身高测量仪,其工作原理如图所示,开关闭合时,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,下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,电流表示数越大
B.被测人员身高越高,电压表示数越小
C.被测人员身高越高,的值变小
D.无论被测人员身高如何,的值不变
3.如图所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,闭合开关后,关于该电路的说法正确的是( )
A.电压表测量R1两端的电压
B.电路中R1与R0并联连接
C.滑片P向左滑动时,R0的电功率变大
D.滑片P向右滑动时,电压表和电流表示数的比值变大
4.在如图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P位于中点右侧,此时电阻R1、R2的阻值均为R0,电流表A示数与电流表A1示数比值为k。现用阻值为2R0电阻替换R1后,有如下两种操作:①将滑动变阻器滑片向右移;②将电流表A串联在R2支路。其中一定能使比值为k不变的操作有( )
A.只有①可行 B.只有②可行 C.①②都不行 D.①②都可行
5.如图所示电路,以下操作中正确的是( )
A.向左移动变阻器R2的滑片,电压表V示数与电流表A示数的比值变大
B.向右移动变阻器R2的滑片,电压表V示数与电流表A示数的比值变小
C.闭合开关S,电压表V示数与电流表A示数的比值变大
D.闭合开关S,电压表V示数与电流表A示数的比值不变
6.(多选)小文在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。电源电压保持不变,闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,整个电路总电功率变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变大
C.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,R2的电功率变小
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
7.如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙和图丙是用电表示数来反映成绩的模拟电路。推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,图乙可利用示数增大的 电流表 (选填“电流表”或“电压表”)反映测量成绩;图丙中电流表示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);两种设计,电表示数与推动距离可成正比的是图 丙 (选填“乙”或“丙”)。
类型二 动态电路分析——敏感电阻类
8.如图甲所示,为探测出更为准确的气象数据,常常需要释放气象气球,为了显示高度,小伟设计了如图乙所示电路图,传感器R的阻值会随海拔高度的增大而减小,R0是定值电阻。则( )
A.随着海拔高度的增大,电压表的示数逐渐变小
B.随着海拔高度的减小,电流表的示数逐渐变大
C.海拔高度增大时,电压表与电流表示数比值不变
D.随着海拔高度的减小,电路电功率将逐渐变大
9.如图是小颖设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,闭合开关,当R2的温度随环境温度升高时( )
A.电流表的示数减小
B.电压表V2的示数增大
C.电压表V1的示数增大
D.电压表V1的示数与电流表示数的比减小
10.随着居民安全意识的提高,很多家庭在家里都安装了如图甲所示的燃气泄漏报警装置,其简化电路如图乙所示,电源电压不变,两虚线框内分别是定值电阻和气敏电阻,气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图丙所示,其中报警装置是由电压表改装而成。当燃气浓度增大到某一设定警戒浓度时,电压表示数就增大到设定电压U0,触发报警。下列说法正确的是( )
A.空气中燃气浓度越高,电流表示数越小
B.图乙中,虚线框①位置接气敏电阻
C.空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比越大
D.若要将警戒浓度变小,可以换用阻值更大的定值电阻
11.如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器报警。光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而 减小 (选填“增大”或“减小”),烟雾越浓,电压表示数越 小 (选填“大”或“小”),若要在烟雾较淡时就触发报警可以适当 减小 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值,或适当 增大 (选填“增大”或“减小”)电源电压。
12.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值将 变小 ,电流表的示数将 变大 ,电压表的示数将 变小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
类型三 动态电路分析——开关类
13.如图是探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等量的空气,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,可以探究电流产生的热量与电流的关系
B.只闭合S1,一段时间后,左侧U形管液面高度差较小
C.闭合S1和S2,通过R1的电流是通过R2电流的0.5倍
D.闭合S1和S2,可探究电流产生的热量与电阻大小关系
14.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.S1、S2、S3都闭合时,A1的示数和A2的示数相等
B.只闭合S1,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.S1、S2、S3都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与A1示数的比值变大
D.只闭合S1,滑片P向左滑动,V示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变
15.某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡,如图(甲)所示。其简化电路如图(乙)所示,R1、R2为阻值一定的电热丝(R1<R2)。通过开关S1、S2的断开和闭合,可以让电火锅在不同的挡位工作。已知该电火锅的电流越大,温度越高。在下列说法中正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时火锅处于低温挡
B.S2闭合、S1断开时火锅处于低温挡
C.S1闭合、S2断开时火锅处于高温挡
D.S2闭合、S1断开时火锅处于高温挡
16.如图所示,灯泡L1、L2分别标有“2.5V,2W”“2.5V,4W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大,亮度较亮 B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同 D.电功率较大,亮度较暗
17.(多选)如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是( )
A.只闭合S2,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合S1,电流表可以测量出通过灯L1的电流
C.先闭合S1,再闭合S2,灯L1的亮度不变
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均变大
18.(多选)如图所示,是小刚家电烤箱的内部简化电路图,其中S1为单刀双掷开关,可分别与触点a、b接触,R1和R2为发热电阻,且R2=2R1,电烤箱有高、中、低三个挡位的发热功率,正常工作时中温挡电功率为1.2kW.则下列说法正确的是( )
A.当S1接a端、S2闭合时,发热电阻是并联的
B.当S1接b端、S2闭合时,电烤箱处于低挡位
C.电烤箱在中挡位正常工作1s消耗的电能为1200J
D.电烤箱在高挡位正常工作1s消耗的电能为1800J
19.(多选)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为1:2
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为1:2
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
20.如图所示的电路中,电源电压恒定不变。若先闭合开关S1,再闭合开关S2,则电压表的示数将 变大 ,电流表的示数将 变大 ,R2的功率将 变大 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案与解析】
类型一 动态电路分析——滑动变阻器类
1.如图所示电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V1的示数不变,电流表A的示数变大
B.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
D.电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比变大
C 【解析】根据电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联接入电路中,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测电路中的电流;
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,根据电阻的串联规律可知,总电阻变大,由欧姆定律,电路中的电流变小,即电流表示数变小;
根据U=IR可知,R1两端电压变小,电压表V1示数变小,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端电压变大,电压表V2示数变大,故AB错误;根据R可知,电压表V2的示数与电流表A的示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,所以该比值变大,故C正确;电压表V1和电压表V2示数变化量相等;电源电压不变,设滑片移动前后电流表的示数为I1、I2,结合根据串联电路的电压规律可得,电压表V2示数的变化量:ΔU2=ΔU1=U1﹣U1′=I1R1﹣I2R1=(I2﹣I1)R1=ΔIR1,即:R1,所以电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变,故D错误。
2.某款身高测量仪,其工作原理如图所示,开关闭合时,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,下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,电流表示数越大
B.被测人员身高越高,电压表示数越小
C.被测人员身高越高,的值变小
D.无论被测人员身高如何,的值不变
D 【解析】由图可知,闭合开关S,R与弹簧串联,电压表测弹簧两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、由电路图可知,身高越高时,变阻器接入电路中的电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流的越小,电流表示数越小;变阻器接入电路中的电阻越大,根据串联电路的分压规律可知,变阻器分担的电压越大大,电压表示数越大大,故AB错误;身高越高,滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大,变阻器接入电路中的电阻越大,由R可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值越大,故C错误;由于电源电压不变,所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,所以的值等于R的阻值,所以该比值不变,故D正确。
3.如图所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,闭合开关后,关于该电路的说法正确的是( )
A.电压表测量R1两端的电压
B.电路中R1与R0并联连接
C.滑片P向左滑动时,R0的电功率变大
D.滑片P向右滑动时,电压表和电流表示数的比值变大
C 【解析】由电路图知两电阻串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量电路中的电流,故A错误,B错误;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由I知电路的电流变大,由P=I2R0知R0的电功率变大,故C正确;由R可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值,则两者的比值不变,故D错误。
4.在如图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P位于中点右侧,此时电阻R1、R2的阻值均为R0,电流表A示数与电流表A1示数比值为k。现用阻值为2R0电阻替换R1后,有如下两种操作:①将滑动变阻器滑片向右移;②将电流表A串联在R2支路。其中一定能使比值为k不变的操作有( )
A.只有①可行 B.只有②可行 C.①②都不行 D.①②都可行
B 【解析】电路为并联电路,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流,电阻R1、R2的阻值均为R0,电流表A示数与电流表A1示数比值为k。现用阻值为2R0电阻替换R1后,根据欧姆定律知,电流表A1测量电流减小为一半,若电流表A示数与电流表A1示数比值为k,则两个电阻的电流之比不变,故需要减小滑动变阻器的电流变为一半,因而将滑动变阻器滑片向右移使得电阻变为2倍,但由于滑片P位于中点右侧,不可能增大到2倍,故1不可行;根据欧姆定律,电压不变,电阻增大为2倍,电流表A1测量电流减小为一半,若电流表A示数与电流表A1示数比值为k,电流表A示数必须减小为一半,由于电阻R1、R2的阻值均为R0,即电流表原来的示数等于滑动变阻器的电流的2倍,移动到支路中,电流表A的示数减小为一半,故此方法可行。综上所述,只有②可行。
5.如图所示电路,以下操作中正确的是( )
A.向左移动变阻器R2的滑片,电压表V示数与电流表A示数的比值变大
B.向右移动变阻器R2的滑片,电压表V示数与电流表A示数的比值变小
C.闭合开关S,电压表V示数与电流表A示数的比值变大
D.闭合开关S,电压表V示数与电流表A示数的比值不变
D 【解析】根据电路图可知,断开开关S,两个电阻串联,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流;根据R可知,电压表V示数与电流表A示数的比值为R1的阻值,所以滑片移动时,该比值不变,故AB错误;闭合开关S,电路为R1的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,根据R可知,电压表V示数与电流表A示数的比值为R1的阻值,所以该比值不变,故C错误、D正确。
6.(多选)小文在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。电源电压保持不变,闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,整个电路总电功率变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变大
C.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,R2的电功率变小
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
BD 【解析】闭合开关S,由题图可知,保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变R1连入电路的阻值,由于电源电压不变,R1与R2连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中电流不变,根据P=UI可知,电路的总功率不变,故A错误;保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,此时电压表示数变大;由于电路中的电流大小不变,R2阻值不变,根据P=I2R可知,R2的电功率不变,故B正确、C错误;若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将R2滑片向右滑动进行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤测量值变大,故D正确。
7.如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙和图丙是用电表示数来反映成绩的模拟电路。推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,图乙可利用示数增大的 电流表 (选填“电流表”或“电压表”)反映测量成绩;图丙中电流表示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”);两种设计,电表示数与推动距离可成正比的是图 丙 (选填“乙”或“丙”)。
电流表 不变 丙
【解析】由乙图可知,该电路为串联电路,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;
向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;
由于向前推的距离越大,电流表示数变大,电压表示数变小,所以图乙可利用示数增大的电流表反映测量成绩;
由丙图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器右侧电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
由于电压表的电阻很大,所以滑动变阻器的整个电阻都接入电路,且滑片移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,根据U=IR知,在电路中的电流不变时,与电压表并联部分的电压与其电阻成正比,由于在材料、横截面积以及温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,所以电表示数与推动距离可成正比。
类型二 动态电路分析——敏感电阻类
8.如图甲所示,为探测出更为准确的气象数据,常常需要释放气象气球,为了显示高度,小伟设计了如图乙所示电路图,传感器R的阻值会随海拔高度的增大而减小,R0是定值电阻。则( )
A.随着海拔高度的增大,电压表的示数逐渐变小
B.随着海拔高度的减小,电流表的示数逐渐变大
C.海拔高度增大时,电压表与电流表示数比值不变
D.随着海拔高度的减小,电路电功率将逐渐变大
C 【解析】根据电路图可知,定值电阻R0与R串联接入电路中,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流;
海拔高度增大时,R的阻值变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR可知,电压表示数变大;根据R可知,电压表与电流表示数比值为定值电阻的阻值,所以改变比值不变,故A错误、C正确;同理可知,海拔高度减小时,电流表示数变小,电压表示数变小;根据P=UI可知,电路的总功率变小,故BD错误。
9.如图是小颖设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,闭合开关,当R2的温度随环境温度升高时( )
A.电流表的示数减小
B.电压表V2的示数增大
C.电压表V1的示数增大
D.电压表V1的示数与电流表示数的比减小
C 【解析】ABC、由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;因为热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,当R2的温度随环境温度升高时,R2的阻值变小,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故B错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压小,即电压表V2的示数变小,故C正确;根据欧姆定律知,电压表V1的示数与电流表示数的比等于R1的电阻,大小始终不变,故D错误。
10.随着居民安全意识的提高,很多家庭在家里都安装了如图甲所示的燃气泄漏报警装置,其简化电路如图乙所示,电源电压不变,两虚线框内分别是定值电阻和气敏电阻,气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图丙所示,其中报警装置是由电压表改装而成。当燃气浓度增大到某一设定警戒浓度时,电压表示数就增大到设定电压U0,触发报警。下列说法正确的是( )
A.空气中燃气浓度越高,电流表示数越小
B.图乙中,虚线框①位置接气敏电阻
C.空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比越大
D.若要将警戒浓度变小,可以换用阻值更大的定值电阻
D 【解析】根据电路图可知,定值电阻和气敏电阻串接入电路中,电压表测量①两端的电压;
气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,当燃气浓度的增加时,气敏电阻的阻值减小,根据串联电路的分压规律气敏电阻分担的电压变小;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变大,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以②是气敏电阻,①是定值电阻;此时电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,故AB错误;电压表测量的是定值电阻的电压,则电压表和电流表示数之比等于定值电阻,故大小不变,故C错误;电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据R可知,气敏电阻的阻值变大,警戒浓度将变小,故D正确。
11.如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器报警。光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而 减小 (选填“增大”或“减小”),烟雾越浓,电压表示数越 小 (选填“大”或“小”),若要在烟雾较淡时就触发报警可以适当 减小 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值,或适当 增大 (选填“增大”或“减小”)电源电压。
减小 小 减小 增大
【解析】由图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
由题意知,当烟雾浓度增大到一定程度,即光照强度减弱到一定程度时,电流增大至某一数值,报警器开始报警,由欧姆定律可知,电路中的总电阻减小,根据串联电路的电阻规律可知R的阻值减小,则光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,即随光照强度的增大而增大;烟雾越浓时,电路中的电流越大,根据U=IR可知定值电阻两端的电压越大,根据串联电路的电压规律可知R两端的电压越小,即电压表的示数越小;若要提高警报灵敏度,即在烟雾浓度较低、电阻较大时能报警,即电流增大到同一报警值,根据欧姆定律可知,可增大电源电压或减小R0的阻值。
12.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值将 变小 ,电流表的示数将 变大 ,电压表的示数将 变小 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
变小 变大 变小
【解析】由甲电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值变小,电路的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小。
类型三 动态电路分析——开关类
13.如图是探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个相同的透明容器中密封着等量的空气,其中R1=5Ω,R2=R3=10Ω。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,可以探究电流产生的热量与电流的关系
B.只闭合S1,一段时间后,左侧U形管液面高度差较小
C.闭合S1和S2,通过R1的电流是通过R2电流的0.5倍
D.闭合S1和S2,可探究电流产生的热量与电阻大小关系
B 【解析】A、只闭合S1,两个电阻不同的电热丝串联,电流和通电时间相同,可以探究电流产生的热量与电阻的关系,故A错误;只闭合S1,R1的电阻较小,根据焦耳定律,在电流和通电时间相同时,一段时间后,R1产生的热量少,左侧U形管液面高度差较小,故B正确;闭合S1和S2,通过R1的电流是通过R2电流的2倍,故C错误;闭合S1和S2,没有控制电流相同,不能探究电流产生的热量与电阻大小关系,故D错误。
14.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.S1、S2、S3都闭合时,A1的示数和A2的示数相等
B.只闭合S1,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.S1、S2、S3都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与A1示数的比值变大
D.只闭合S1,滑片P向左滑动,V示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变
D 【解析】由图可知,S1、S2、S3都闭合时,R2和滑动变阻器并联,电流表A1和R1被短路,电流表A2测量通过滑动变阻器的电流,则电流表A2的示数大于电流表A1的示数,故A错误;滑片P向右滑动,电压表V的示数和电流表A1的示数都不变,故V示数与A1示数的比值不变,故C错误;只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表A1和电流表A2测量电路中的电流,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电源电压不变,根据P可知,电路总功率变大,故B错误;只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表V测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I可知,电压表V示数的变化量:ΔU2=U滑﹣U滑′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=ΔIR1,则R1,由于R1是定值电阻,则电压表V的示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变,故D正确。
15.某品牌电火锅有低温、中温和高温三挡,如图(甲)所示。其简化电路如图(乙)所示,R1、R2为阻值一定的电热丝(R1<R2)。通过开关S1、S2的断开和闭合,可以让电火锅在不同的挡位工作。已知该电火锅的电流越大,温度越高。在下列说法中正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时火锅处于低温挡
B.S2闭合、S1断开时火锅处于低温挡
C.S1闭合、S2断开时火锅处于高温挡
D.S2闭合、S1断开时火锅处于高温挡
B 【解析】由图可知,当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由欧姆定律可知,电路中的总电流最大,电火锅处于高温挡;由于R1<R2,当开关S2闭合、S1断开时,只有R2工作,此时电路中的总电阻最大,总电流最小,电火锅处于低温挡;当开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电火锅处于中温挡,故B正确、ACD错误。
16.如图所示,灯泡L1、L2分别标有“2.5V,2W”“2.5V,4W”字样,电源电压不变,开关S闭合。①只闭合S1,灯泡L1、L发光;②只闭合S2,灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中(设灯丝电阻不变)( )
A.电功率较大,亮度较亮 B.电功率较小,亮度较暗
C.电功率相同,亮度相同 D.电功率较大,亮度较暗
A 【解析】由R=可得,两灯的电阻R1>R2;在开关S闭合的前提下,①只闭合S1,灯泡L1、L串联接入电路,②只闭合S2,灯泡L2、L串联接入电路,因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,且R1>R2,所以R总1>R总2,由欧姆定律可知,前后两次电路中的电流大小关系为:I1<I2,即电路②中的电流大;因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的,所以根据公式P=I2R可知,灯泡L在②中比在①中的电功率大,亮度较亮。
17.(多选)如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是( )
A.只闭合S2,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合S1,电流表可以测量出通过灯L1的电流
C.先闭合S1,再闭合S2,灯L1的亮度不变
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均变大
BC 【解析】A、只闭合S2,电路处于断路状态,电压表无示数,故A错误;只闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表可以测量出通过灯L1的电流,故B正确;先闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;再闭合S2,两灯泡并联,电流表测通过L1的电流,电压表测电源电压,根据并联电路电压特点可知,L1的亮度不变,电流表和电压表的示数均不变,故C正确、D错误。
18.(多选)如图所示,是小刚家电烤箱的内部简化电路图,其中S1为单刀双掷开关,可分别与触点a、b接触,R1和R2为发热电阻,且R2=2R1,电烤箱有高、中、低三个挡位的发热功率,正常工作时中温挡电功率为1.2kW.则下列说法正确的是( )
A.当S1接a端、S2闭合时,发热电阻是并联的
B.当S1接b端、S2闭合时,电烤箱处于低挡位
C.电烤箱在中挡位正常工作1s消耗的电能为1200J
D.电烤箱在高挡位正常工作1s消耗的电能为1800J
ACD 【解析】由P=UI可知,电源电压一定时,电路中总电阻最大时,总功率最小,电烤箱处于低温挡,反之处于高温挡,由电路图可知,当开关S1置于a端,S2闭合时,两电阻并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,电烤箱处于高挡位,故A正确;当开关S1置于b端,S2断开时,两电阻串联,电路中总电阻最大,总功率最小,电烤箱处于低挡位;当开关S1置于b端,S2闭合时,电路为R1的简单电路,此时电烤箱处于中挡位,故B错误;由P可得,电烤箱在中挡位正常工作1s消耗的电能W=P中t=1200W×1s=1200J,故C正确;当开关S1置于b端,S2闭合时,电路为R1的简单电路,此时电烤箱处于中挡位,则P中1200W,当开关S1置于a端,S2闭合时,两电阻并联,电烤箱处于高挡位,则电路的总功率:P高1200W=1800W,则电烤箱在高挡位正常工作1s消耗的电能W′=P高t=1800W×1s=1800J,故D正确。
19.(多选)如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为1:2
B.只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为1:2
C.只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
D.只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
AC 【解析】由P=UI可得,甲、乙两灯的电阻之比:,
只闭合S1时,甲、乙两灯串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI=I2R可得,甲、乙两灯的实际功率之比:,故A正确;
只闭合S2、S3时,甲、乙两灯并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两灯两端的实际电压为:U甲=U乙=U=6V,所以两灯均正常发光,此时甲、乙两灯的实际功率和额定功率相等,其比值为:,故B错误;
只闭合S1、S2时,甲灯被短路,电路为乙灯的简单电路,由U乙=U=6V可知,乙灯正常发光,电路的总功率:P=P乙=3W,故D错误、C正确。
20.如图所示的电路中,电源电压恒定不变。若先闭合开关S1,再闭合开关S2,则电压表的示数将 变大 ,电流表的示数将 变大 ,R2的功率将 变大 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变大 变大 变大
【解析】由电路图可知,闭合开关S1后,电路为R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;再闭合开关S2时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,闭合开关S1后再闭合开关S2时,电压表的示数变大,电流表示数变大;由P=UI可知,R2的功率将变大。
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