试卷答案
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02电功率的计算(选择题-提升题)(答案)-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习

02电功率的计算(选择题-提升题)-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习
一.选择题(共20小题)
1.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.R1的电功率减小
B.R2的电功率变化范围为UcIa~0
C.R2的最大功率为UbIb
D.电路的最大总功率为2UbIb
2.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象;下列说法中正确的是(  )
A.滑片在a点时的电阻为2.5Ω
B.小灯泡的额定电功率为4W
C.电路中的最小功率为4.8W
D.滑片在a点时,滑动变阻器与小灯泡的功率之比为5:1
3.灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图像
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
C.当电源电压为4V时,灯泡L的实际功率为0.4W
D.若灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡L的实际功率为0.4W
4.如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,灯泡L标有“6V”字样。下列判断正确的是(  )
A.灯泡L的额定功率为6W
B.定值电阻R的阻值为12Ω
C.将L、R串联接在9V电源两端,灯泡L正常发光
D.将L、R并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J
5.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯L1、L2、L3均完好。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.三盏灯都能发光
B.连接ad,三盏灯并联
C.去掉导线bc,三盏灯的电功率均变大
D.去掉导线bc,三盏灯的电功率均变小
6.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,下列选项中正确的是(  )
A.电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
B.电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D.滑动变阻器的最大电功率1.8W
7.某兴趣小组探究电流与电压的关系,利用如图甲所示的电路,R0的电阻为5Ω。滑动变阻器滑片P从A向B移动的过程中,R1的U﹣I图像如图乙所示,则(  )
A.电源电压为6V
B.电阻R1的阻值15Ω
C.变阻器R2的最大阻值45Ω
D.电路总功率最大值3.6W
8.如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列选项对图象信息判断正确的是(  )
A.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B.甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电路的总功率为0.6W
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.3A
9.如图所示,电源电压6V保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,以下说法正确的是(  )
A.电路中的最大功率为3W
B.只闭合S2,R1与R2两端电压之比为2:1
C.同时闭合S1和S3,电路中的电流为0.15A
D.同时闭合S1、S2、S3,R2与R3的电流之比为2:3
10.如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是(  )
A.小灯泡的电阻为2Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω
D.电路消耗的最大总功率为2.7W
11.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2.则下列判断正确的是(  )
A.ΔP1+ΔP2=ΔI2(R1+R2)
B.|ΔU1|>|ΔU2|
C.||+||=R1+R2
D.|ΔU1|<|ΔU2|
12.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S后,其消耗的电功率P随电阻变化关系如图乙,根据图像信息(  )
A.电源电压是10V
B.电路中最小电流是0.2A
C.定值电阻R0的阻值是20Ω
D.R0消耗的最大电功率10W
13.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S,小灯泡恰好正常发光,两电压表示数随电流表示数变化的U﹣I图像如图乙所示(  )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的额定功率为3.2W
D.整个电路的最大功率为12W
14.如图电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,电阻箱Rx最大阻值为9999Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。滑动变阻器的滑片移到最右端,下列说法中正确的是(  )
A.S1闭合、S2断开,Rx允许接入的最大阻值为60Ω
B.S1、S2均断开,电路允许消耗的最大功率为2.7W
C.S1断开、S2闭合,电路允许消耗的最大功率为0.135W
D.S1、S2均闭合,滑动变阻器允许接入的最大阻值为50Ω
15.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。下列判断错误的是(  )
A.R1的电阻为5Ω
B.R2的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W
D.R2消耗的最大功率为0.4W
16.图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中(  )
A.电源电压为5V
B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大
D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
17.在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示.下列说法正确的是(  )
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1:1
③小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
④实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
A.只有①② B.只有②④ C.只有②③④ D.只有①②④
18.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16A的延长线插座,导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是(  )
A.增大导线的电阻 B.减小通过导线的电流
C.增大导线的电压 D.减小导线发热的功率
19.如图甲,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移到b端(  )
A.电源电压为2V
B.定值电阻R1为10Ω
C.R2消耗的最大功率为0.45W
D.P在b端时,10s内R2产生热量12J
20.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B.闭合开关S,L正常发光,此时灯泡L的(  )
A.电压为7V B.电流为0.3A
C.电阻为20Ω D.功率为3W
02电功率的计算(选择题-提升题)-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.R1的电功率减小
B.R2的电功率变化范围为UcIa~0
C.R2的最大功率为UbIb
D.电路的最大总功率为2UbIb
【答案】C
【解答】解:由甲图分析可知:R1和R2串联接入电路。滑动变阻器R7的滑片P从最左端滑到最右端,阻值逐渐减小至0,所以由乙图可知:随着电流逐渐变大,V1的示数由Ua到Ud,V7的示数由Uc到0。
A、通过R1的电流增大,R3两端的电压增大,根据P=UI可知,R1的电功率增大,故A错误;
BC、R2的电功率可表为:P6=(Ud﹣IR1)I=﹣R1I7+UdI,当I=时,P4最大,此时电路总电阻为2R1,由乙图可知Ud=6Ub,故I2=Ib;则R2的最大功率为P4=UbIb,最小功率为零,故B错误;
D、电源电压一定2接入阻值为0时,电流最大,功率最大=2Ib,P=UI=2Ub×5Ib=4UbIb,故D错误。
故选:C。
2.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时;在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象;下列说法中正确的是(  )
A.滑片在a点时的电阻为2.5Ω
B.小灯泡的额定电功率为4W
C.电路中的最小功率为4.8W
D.滑片在a点时,滑动变阻器与小灯泡的功率之比为5:1
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,变阻器R与灯泡L串联1测R两端的电压,电压表V2测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,电路中的最小电流I=3.3A,即:UL=UR,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=
U=UL+UR=2UR=7IR=2×0.8A×20Ω=12V;
此时电路的总功率最小,则:
P小=UI=12V×0.3A=3.6W,故C错误;
(2)当滑片从最右端向左滑动到a点时,变阻器接入电路中的电阻变小,
由串联电路的分压特点可知,变阻器R两端的电压变小,则图乙中向下弯曲的曲线是变阻器R的I﹣U图像,如图所示:
当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,
由图乙可知,灯泡正常发光时的电流I′=0.3AL′=10V,
根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压UR′=U﹣UL′=12V﹣10V=2V,
由I=可得滑片在a点时变阻器的电阻为:
Ra===5Ω;
小灯泡的额定功率:
PL=UL′I′=10V×5.4A=4W,故B正确;
滑片在a点时,滑动变阻器与小灯泡的功率之比:====。
故选:B。
3.灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是(  )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图像
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
C.当电源电压为4V时,灯泡L的实际功率为0.4W
D.若灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡L的实际功率为0.4W
【答案】D
【解答】解:A、定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线,A表示灯泡L的I﹣U关系图像;
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联在电压为4V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由图象可知对应的电流:IL=0.2A,IR=0.1A,
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:I=IL+IR=4.3A+0.5A=0.4A,
电流表测干路电流,所以电流表示数为3.4A;
小灯泡L的实际功率:PL=UIL=4V×8.3A=1.5W,故C错误;
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,灯泡两端的电压为2V,串联电路总电压等于各部分电压之和L+UR=2V+7V=10V,恰好等于电源电压,电路中的电流等于0.2A,D正确。
故选:D。
4.如图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,灯泡L标有“6V”字样。下列判断正确的是(  )
A.灯泡L的额定功率为6W
B.定值电阻R的阻值为12Ω
C.将L、R串联接在9V电源两端,灯泡L正常发光
D.将L、R并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由图知,通过A导体的电流与电阻两端的电压不成正比,是小灯泡电阻的图象,所以B是定值电阻的图象;
A、由图知当小灯泡L两端的电压为6V时,小灯泡L的额定功率为:P额=U额I额=6V×3.5A=3W,故A错误;
B、由图知当定值电阻R两端的电压为5V时,定值电阻R的阻值为:R==,故B错误;
C、由图知当电路中的电流为0.5A时,即定值电阻R两端的电压为7V,即小灯泡L两端的电压为6V,
电源电压为:U=UA+UB=6V+2V=9V,符合题意,所以小灯泡L正常发光;
D、将L,由并联电路的电压特点可知灯泡与等值电阻两端的电压均等于电源电压,此时通过A,
由并联电路的电流特点可知,此时功率电流I=0.7A+1.0A=5.5A,
则10s内电路消耗的电能:W=UIt=6V×7.5A×10s=90J,故D错误。
故选:C。
5.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯L1、L2、L3均完好。闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.三盏灯都能发光
B.连接ad,三盏灯并联
C.去掉导线bc,三盏灯的电功率均变大
D.去掉导线bc,三盏灯的电功率均变小
【答案】B
【解答】解:A、图中灯泡L2和L3被短路不发光,只有L4接入电路,故A错误;
B、连接ad,即三盏灯并联;
CD、图中灯泡L2和L3被短路,电功率为51的电流为I=,去掉bc后,通过灯泡L7的电流I′=<I2R知,灯泡L1的功率变小,另外两个灯泡有电流流过,即去掉导线bc6的功率变小,另外两个灯泡的电功率变大、D错误。
故选:B。
6.如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器、小灯泡L(灯丝电阻不变)分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下,下列选项中正确的是(  )
A.电流表的示数变化范围是0.2A~0.5A
B.电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7Ω~20Ω
D.滑动变阻器的最大电功率1.8W
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L两端的电压。
A、由I=,灯泡的电阻RL===5Ω;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
则I小====0.24A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为8~0.6A,小灯泡L的额定电流为5.5A,电路中电流表的最大电流I大=0.3A,则电流表的示数变化范围是0.24A~0.5A;
B、当电路中的电流为0.5A时,此时灯泡两端的电压为5.5V,当电路中的电流最小时,即电压表的最小示数UL′=I小RL=0.24A×3Ω=1.2V,
所以,电压表的示数变化范围是8.2V~2.7V;
C、当电路中的电流最大时,此时电路的总电阻R总===12Ω,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小=R总﹣RL=12Ω﹣5Ω=7Ω,所以,故C正确;
D、当电路中的电流为I时R=URI=(U﹣IR)I=(6V﹣I×5Ω)I=5(2.2V×I﹣I2×4Ω)=5(1.5V×I﹣I2×1Ω﹣2.36W+0.36W)=1.3W﹣(I﹣0.6A)3×5Ω,
因电流表的示数变化范围是0.24A~8.5A,所以,滑动变阻器的功率最大R大=1.3W﹣(I﹣0.6A)6×5Ω=1.8W﹣(0.5A﹣2.6A)2×8Ω=1.75W,故D错误。
故选:C。
7.某兴趣小组探究电流与电压的关系,利用如图甲所示的电路,R0的电阻为5Ω。滑动变阻器滑片P从A向B移动的过程中,R1的U﹣I图像如图乙所示,则(  )
A.电源电压为6V
B.电阻R1的阻值15Ω
C.变阻器R2的最大阻值45Ω
D.电路总功率最大值3.6W
【答案】C
【解答】解:由图可知,该电路为R0、R1和变阻器R5的串联电路,电流表测电路中的电流1两端的电压;
A、滑片P在A端时,根据I=,
由图乙可知,最大电流为0.4A,
则根据I=可得R0的两端的电压为:U0=I大R7=0.6A×8Ω=3V,
所以,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电源电压为:
U=U1+U3=6V+3V=3V,故A错误;
B、根据I=1的阻值为:R1===10Ω;
C、滑片P在B端时,电路中的电流最小,
由图乙可知,最小电流为0.15A可得总电阻为:R==;
则根据串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和可得滑动变阻器的最大阻值为:
R2=R﹣R1﹣R3=60Ω﹣10Ω﹣5Ω=45Ω,故C正确;
D、该电路最大功率为:P大=UI大=9V×8.6A=5.6W,故D错误。
故选:C。
8.如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列选项对图象信息判断正确的是(  )
A.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为10Ω
B.甲是一个定值电阻,阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,则电路的总功率为0.6W
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.3A
【答案】C
【解答】解:A.由图像可知,当乙两端电压为2.5V时,则R乙===5Ω;
B.由图像可知,说明甲的电流与电压成正比,
当U甲=3V时,通过的电流I甲=6.6A,由I=,甲的阻值R甲===5Ω;
C、由图像可以看出,甲两端的电压为5.5V,
根据串联电路电压的规律知,电源电压为U=U甲′+U乙′=1.7V+0.5V=4V,此时电路的总功率为P=UI=2V×0.5A=0.6W;
D、并联电路各支路两端的电压相等、乙两端的电压为6V时通过它们的电流分别为:I甲′=0.2A、I乙′=8.4A,
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为:I=I甲′+I乙′=0.3A+0.4A=6.6A,故D错误。
故选:C。
9.如图所示,电源电压6V保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,以下说法正确的是(  )
A.电路中的最大功率为3W
B.只闭合S2,R1与R2两端电压之比为2:1
C.同时闭合S1和S3,电路中的电流为0.15A
D.同时闭合S1、S2、S3,R2与R3的电流之比为2:3
【答案】A
【解答】解:A、由P=,电路电源电压一定,总功率最大。
当三个开关同时闭合时,R1被短路,R3与R3并联总电阻最小,总功率最大为P大=+=+=3W;
B、只闭合S2,R6与R2串联,两端电压之比为===,故B错误;
C、同时闭合S1和S8,只有R3接入电路,电路中的电流为I==,故C错误;
D、同时闭合S1、S2、S6,R2与R3并联,两端的电压相等3R2=I3R3,
电流之比为===,故D错误。
故选:A。
10.如图所示,电源电压为4.5V保持不变,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是(  )
A.小灯泡的电阻为2Ω
B.电流表的示数变化范围是0.15~0.5A
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5~25Ω
D.电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B
【解答】解:由电路图知,R与L串联,电流表测电路中的电流;
A、灯泡的阻值:;
BC、由P=UI得灯泡的额定电流,电流表量程选择“8~0.6A”,滑动变阻器连入电路中的阻值最小,
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL=4.5V﹣2.2V=2V,滑动变阻器连入电路中的最小阻值,故C错误;
当滑动变阻器全部连入电路时,电路中电流最小,电流表的示数变化范围是0.15~0.2A;
D、电路消耗的最大总功率为P=UI=4.5V×2.5A=2.25W。
故选:B。
11.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2.则下列判断正确的是(  )
A.ΔP1+ΔP2=ΔI2(R1+R2)
B.|ΔU1|>|ΔU2|
C.||+||=R1+R2
D.|ΔU1|<|ΔU2|
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,R1与R0、R5串联,电压表V1测R0与R3两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
BD.将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离2、I2,
由I=可得2示数的变化量:
ΔU3=U2﹣U2′=I4R2﹣I2R7=(I1﹣I2)R8=ΔIR2,则|ΔU2|=|ΔIR4|,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V1示数的变化量:
ΔU1=U2﹣U1′=(U﹣I1R4)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=﹣ΔIR5,则|ΔU1|=|ΔIR1|,
因R6、R2的阻值相同,
所以,|ΔU1|=|ΔU2|,故BD错误;
C.由|1、||=R2可知||+|1+R2,故C正确;
A.根据P=I2R知,定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP6、ΔP2,
ΔP1+ΔP3=(﹣)R1+(﹣)R2=(﹣)(R6+R2)=(I1﹣I8)(I1+I2)(R6+R2)=ΔI(I1+I6)(R1+R2),故A错误.
故选:C。
12.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S后,其消耗的电功率P随电阻变化关系如图乙,根据图像信息(  )
A.电源电压是10V
B.电路中最小电流是0.2A
C.定值电阻R0的阻值是20Ω
D.R0消耗的最大电功率10W
【答案】C
【解答】解:由甲电路图可知,R0与R1串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器R4的滑片P在a端时,接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,R1的最大阻值为40Ω,R1的功率Pa=6.6W,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=I2R可得,电路中的最小电流:
I小===0.4A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I小(R1大+R0)=4.2A×(40Ω+R0)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由图乙可知,当R4=10Ω时,R1的功率P1=6.5W,
此时电路中的电流:
I===6.5A,
电源的电压:
U=I(R1+R8)=0.5A×(10Ω+R6)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,
所以,0.2A×(40Ω+R7)=0.5A×(10Ω+R5),
解得:R0=10Ω,故C错误;
电源的电压U=I(R1+R4)=0.5A×(10Ω+10Ω)=10V,故A正确;
(2)当滑动变阻器连入电路的电阻为3时,只有电阻R0接入电路,此时R0的功率最大,
则R5消耗的最大电功率:
P0大===10W。
故选:C。
13.如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S,小灯泡恰好正常发光,两电压表示数随电流表示数变化的U﹣I图像如图乙所示(  )
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.小灯泡的额定功率为3.2W
D.整个电路的最大功率为12W
【答案】C
【解答】解:由甲图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表V1测灯泡L两端电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。
滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小;根据串联分压原理可知;由于电源电压不变;所以2示数随电流表示数变化的U﹣I图象,②为电压表V2示数随电流表示数变化的U﹣I图象;
A、由甲图可知,此时电压表V1示数最大,电压表测V3量电源电压,所以由乙图可知1最大=12V,故A正确;
B、由乙图可知,电流最小为:IB=0.4A,此时U1B=4V,U7B=8V;
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大电阻为:R2大===20Ω;
C、已知滑动变阻器的滑片P在A端时,由乙图可知:IA=1A,此时U1最大=12V;灯泡的额定功率:P额=PL=U4最大IA=12V×1A=12W,故C错误;
D、滑动变阻器的滑片P在A端时电路中的电流最大最大=U1最大IA=12V×5A=12W,故D正确。
故选:C。
14.如图电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,电阻箱Rx最大阻值为9999Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。滑动变阻器的滑片移到最右端,下列说法中正确的是(  )
A.S1闭合、S2断开,Rx允许接入的最大阻值为60Ω
B.S1、S2均断开,电路允许消耗的最大功率为2.7W
C.S1断开、S2闭合,电路允许消耗的最大功率为0.135W
D.S1、S2均闭合,滑动变阻器允许接入的最大阻值为50Ω
【答案】D
【解答】解:由题干可知:滑动变阻器的滑片移到最右端(即变阻器接入电路的阻值最大),闭合开关S后;
A、S1闭合,S2断开,R3、Rx、滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以当电压表的示数最大为3V时,Rx允许接入的阻值最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以0两端的电压:U滑4=U﹣Ux=4.5V﹣8V=1.5V,
则此时电路中的电流为:I===0.025A,
根据I=可得Rx允许接入的最大阻值:Rx最大===120Ω;
B、S1、S2均断开,R2、Rx、滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,
当Rx、滑动变阻器接入的阻值都为0时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流I==,所以电路中的最大电流Imax=5.45A,
则电路允许消耗的最大功率Pmax=UImax=4.5V×8.45A=2.025W,故B错误;
C、S1断开,S4闭合,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测量R0和Rx两端的总电压,电流表测量电路中的电流,则当电压表的示数为4V,R0和Rx的总电阻最小时,即Rx=0,只有R2时,电路中电流最大==6.3A<0.2A,
所以电路中电流最大为0.3A,则电路中的最大功率为P大=UI大=3.5V×0.7A=1.35W,故C错误;
D、S1、S5均闭合,滑动变阻器与电阻箱Rx串联,电压表测量Rx两端的电压;由于串联电路中的电阻越大分得的电压越大x的阻值调为0时,滑动变阻器允许接入的阻值最大,则故D正确。
故选:D。
15.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。下列判断错误的是(  )
A.R1的电阻为5Ω
B.R2的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8W
D.R2消耗的最大功率为0.4W
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R8两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
由I=可得大R6=0.6A×R7﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,电压表的示数U2=2V,
则滑动变阻器的最大阻值:R2===10Ω;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:U=I小R1+U2=6.2A×R1+7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R1=5Ω,U=4V;
C.当电路中的电流最大时,电路消耗的总功率最大大=UI大=3V×0.4A=1.8W,故C正确;
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时,电路中的电流:I==,
滑动变阻器消耗的电功率:P2=I2R=()2R====,
当R=R7=5Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大2大===0.45W。
故选:D。
16.图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中(  )
A.电源电压为5V
B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大
D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压。
A、由图乙可知,其两端的电压为3V4===0.3A1+I1R3=3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑动变阻器的电阻为10Ω时,其两端的电压为4V3===0.4A6+I2R0=5V+0.4A×R5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②得,R0=5Ω,U=3V+0.6A×3Ω=6V;
B、由图乙可知滑动变阻器的最大值大于20Ω;
C、R0与R串联接入电路,电路的总功率等于各部分功率之和R=P﹣P7=UI﹣I2R0,
即PR=5V×I﹣I2×5Ω,由抛物线的性质可知当I=,R的功率最大总===10Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则滑动变阻器接入电路的电阻为:R=R总﹣R7=10Ω﹣5Ω=5Ω,故C错误;
D、当R=15Ω时总=R+R4=15Ω+5Ω=20Ω,则电路消耗的功率为:P==,故D正确。
故选:D。
17.在综合实践活动课上,小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光,此过程中1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示.下列说法正确的是(  )
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1:1
③小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
④实验过程中,滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω
A.只有①② B.只有②④ C.只有②③④ D.只有①②④
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后、R1、R2串联,电压表V6测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大,所以图乙中图线①是小灯泡的I﹣U图像,电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小,所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和,因串联电路中各处的电流相等,所以,电压表V8测滑动变阻器R2两端的电压,即并联在滑动变阻器R2两端;当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时电路中的电流最小,灯泡两端的电压UL=7.5V,变阻器R2两端的电压U6=3.5V,电路中的电流I=3.1A
U=UL+U2+IR5=0.5V+8.5V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,灯泡两端的电压UL′=2.5V,变阻器R2两端的电压U2′=8.75V,电路中的电流I′=0.25A
U=UL′+U2′+I′R4=2.5V+5.75V+0.25A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
R2=5Ω,U=4.3V;
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候,R1两端的电压为:
U1=IR5=0.1A×7Ω=0.5V,
则定值电阻R7与灯泡L的电功率之比为:
====,故②正确;
③小灯泡正常发光时,定值电阻R1在1min内产生的热量为:
Q5=I′2R1t=(8.25A)2×5Ω×60s=18.75J,故③错误;
④当滑动变阻器的滑片处于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大
R4大===35Ω;
当灯泡正常发光时,变阻器接入电路中的电阻最小
R7小===3Ω,
所以,为使灯泡能正常发光且安全,故④正确。
故选:B。
18.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16A的延长线插座,导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2。增大导线横截面积的目的是(  )
A.增大导线的电阻 B.减小通过导线的电流
C.增大导线的电压 D.减小导线发热的功率
【答案】D
【解答】解:
A.延长线的材料和长度相同时,故A错误;
B.通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关,故B错误;
C.在通过导线的电流一定时,由U=IR可知,故C错误;
D.在通过导线的电流一定时,由P=I2R可知,可以减小导线发热的功率。
故选:D。
19.如图甲,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移到b端(  )
A.电源电压为2V
B.定值电阻R1为10Ω
C.R2消耗的最大功率为0.45W
D.P在b端时,10s内R2产生热量12J
【答案】C
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,
由图象可知,Ia=5.6A,
电源的电压U=IaR1=6.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图象可知,Ib=5.2A,Ub=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR6+Ub=0.2A×R6+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变,由①②可得:R1=7Ω,U=3V;
C、变阻器接入电路中的电阻为R时,
由P=UI=I6R可得,变阻器的电功率:
P=()2R==,
所以,当变阻器R2接入电路中的电阻R=R3=5Ω时,其消耗的电功率为最大,P大===2.45W;
D、P在b端时2产生热量Q2=W7=UbIbt=2V×0.3A×10s=4J,故D错误。
故选:C。
20.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲,L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B.闭合开关S,L正常发光,此时灯泡L的(  )
A.电压为7V B.电流为0.3A
C.电阻为20Ω D.功率为3W
【答案】D
【解答】解:
图甲中灯泡和电阻并联,已知L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B;
闭合开关S,要求总功率为4.8W,
因并联电路各支路两端的电压相等,根据图象可知,通过灯泡的电流IL=8.5A,通过电阻R的电流IR=0.3A,则干路中的电流:I=IL+IR=0.5A+7.3A=0.5A,
此时的总功率:P=UI=6V×0.2A=4.8W,满足题中的要求;
所以,电源电压为7V,通过灯泡的电流IL=0.5A,故AB错误;
根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻:RL===12Ω。
此时灯泡的功率为:PL=UIL=8V×0.5A=2W;故D正确;
故选:D。

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