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压轴题06选择题——动态电路分析动态电路分析与计算是中考电学的一道难题,它常以选择题、填空题和计算题呈现,所占分值比较大,属于电学综合应用能力的考查。中考动态电路问题的解题策略与技巧,重在掌握电路分析,其关键在于要学会识别并画出不同状态下的等效电路图,画图时去掉电路中由于断路或短路等不工作部分,使得电路简单、形象直观的串并联或只有一个用电路的工作电路,同时熟练掌握公式,利用不变的量已三知四求得。1.动态电路发生的原因分析:(1)滑动变阻器滑片移动引起的变化;(2)由开关开闭引起的变化;(3)特殊电阻引起的变化;(4)用电器的组合方式改变或用电器的增减引起的变化。2.动态电路的解题思路分析:(1)抓住电路的“变”与“不变”在电路变化时,应分清哪些是变量,哪些是不变量,在初中阶段,一般认为电源电压不变,定值电阻的阻值不变,灯丝的电阻不随温度改变,而总电阻改变,电流随之改变.在变化中抓住不变量,往往是解题的切入点.(2)理清“变''与“不变"之间的关系“变量”与“不变量”之间的关系,可从三个角度考虑:公式、串并联关系式或比例式.(3)画出局部等效电路图初中阶段的研究对象其连接方式不外乎三种,并在图上标识出此时的各数据,切记混写,注意电流,电压可能或发生变化,但是定值电阻以及电源电压一般恒不变1.在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω,R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同,则以下说法正确的()①定值电阻R2=4Ω②电源的电压为6V③电压表的最大示数为3V④滑动变阻器的最大电功率为2WA.①③ B.②④ C.①② D.①④2.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是()A.该同学研究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变C.滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧D.将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移3.如图所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不变。闭合开关,在变阻器滑片移动过程中,电流表的最小示数是0.2A,电压表的最大示数是4V,灯L的最大电功率与最小电功率之比为9:4。则()A.电源电压是6V B.灯的电阻值是20欧C.电源电压是4V D.电路消耗的最大功率是3.6W4.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是()1A.电源电压为14伏B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:35.如图所示,MN间电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧。当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25安;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40安,则MN间的电压是()
A.6伏 B.5伏 C.4伏 D.3伏6.如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是()A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1:2B.甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1:2C.L1、L2两灯灯电阻之比为1:1D.甲、乙两图中灯L2的功率之比为1:47.小宁利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从最右端移动到最左端的整个过程中,定值电阻R的U-I关系图像如图乙所示(U0、Um、I0均为已知量),电源电压保持不变。用U0、Um、I0表达滑片分别在最右端、最左端时,滑动变阻器U-I关系图像中端点的坐标是()A.(UmI0U0,0)、(I0,Um-U0) B.(I0,UmC.(U0I0Um,0)、(I0,Um-U0) D.(U8.在如图A的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为RM,移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B,图线中a、b两点对应的电功率均为P1,且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2,且P1:P2=3:4,则图线中b点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小()A.R02 B.R03 C.2R9.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是()A.电源电压为3V B.R1的最大功率为0.2WC.R2的最大阻值为10Ω D.电路的总功率变化了1.2W10.如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量小灯泡额定功率的四种电路,其中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R。在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是()A. B.C. D.11.如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V、3W”字样。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P在中点,再闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。不计温度对电阻的影响,则下列判断错误的是()A.电源电压为8V B.定值电阻R0的阻值为24ΩC.电路消耗的最小电功率为3.2W D.滑动变阻器的最大阻值为8Ω12.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是()
A.图线A是电阻R1的I-U关系图像B.电源电压为14VC.滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩD.R1消耗的最大功率是16.2W13.现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。下列说法错误的是()A.该金属圆环中铜丝的长度是10cmB.在触点N滑动过程中,RMN的最大值是4ΩC.每1cm电阻丝的阻值是0.1ΩD.在触点N滑动过程中,电路消耗的最大功率为4.05W14.如图甲所示,电源电压保持不变,m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示,下列叙述正确的是()①R2的阻值为4Ω②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像③滑片从n点滑到m点的过程中,电源消耗的最大功率是12W④滑片在n点时,5s内电阻R消耗的电能是20JA.①③ B.①② C.②③ D.②④15.如图所示电路,电源电压恒定不变。两个开关都闭合时,电路中各元件均能正常工作。下列说法正确的是()A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同B.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都被烧坏C.若先闭合S2,再闭合S1,电压表示数不变,电流表的示数变大D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏16.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.6A,电压表示数是6V;若两表互换位置,当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数是0.3A,下列说法正确的是()A.电压表示数是3V B.R1的阻值是20ΩC.R1与R2的阻值之比是2∶1 D.R1消耗的电功率变为0.9W17.如图所示,R1、R3是定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片向下移动时,四个电表的A、V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2、△U3表示(四个电表均为理想电表,电源电压保持不变)。下列说法正确的是()A.△U1△IB.△U1△IC.△U2△ID.△U2△I18.如图电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J。则下列结果正确的是()
A.电路中的最大电流为1AB.滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消耗的电能为60JC.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1D.R1先后两次消耗的电功率之比为16:9压轴题06选择题——动态电路分析动态电路分析与计算是中考电学的一道难题,它常以选择题、填空题和计算题呈现,所占分值比较大,属于电学综合应用能力的考查。中考动态电路问题的解题策略与技巧,重在掌握电路分析,其关键在于要学会识别并画出不同状态下的等效电路图,画图时去掉电路中由于断路或短路等不工作部分,使得电路简单、形象直观的串并联或只有一个用电路的工作电路,同时熟练掌握公式,利用不变的量已三知四求得。1.动态电路发生的原因分析:(1)滑动变阻器滑片移动引起的变化;(2)由开关开闭引起的变化;(3)特殊电阻引起的变化;(4)用电器的组合方式改变或用电器的增减引起的变化。2.动态电路的解题思路分析:(1)抓住电路的“变”与“不变”在电路变化时,应分清哪些是变量,哪些是不变量,在初中阶段,一般认为电源电压不变,定值电阻的阻值不变,灯丝的电阻不随温度改变,而总电阻改变,电流随之改变.在变化中抓住不变量,往往是解题的切入点.(2)理清“变''与“不变"之间的关系“变量”与“不变量”之间的关系,可从三个角度考虑:公式、串并联关系式或比例式.(3)画出局部等效电路图初中阶段的研究对象其连接方式不外乎三种,并在图上标识出此时的各数据,切记混写,注意电流,电压可能或发生变化,但是定值电阻以及电源电压一般恒不变1.在如图甲所示的电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω,R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同,则以下说法正确的()①定值电阻R2=4Ω②电源的电压为6V③电压表的最大示数为3V④滑动变阻器的最大电功率为2WA.①③ B.②④ C.①② D.①④【答案】C【解答】R1与R2串联,电压表测变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,当R1=2Ω和R1′=8Ω时,滑动变阻器的电功率均为P1=2W,
由P=UI=I2R可得,两次电路中的电流分别为:
I=P1R1=2W2Ω=1A;
I'=P1R1'=2W8Ω=0.5A;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压恒定,
电源的电压:U=I(R1+R2)=I′(R1′+R2);
即:1A×(2Ω+R2)=0.5A×(8Ω+R2);
解得:R2=4Ω,故①正确;
电源的电压:U=I(R1+R2)=1A×(2Ω+4Ω)=6V,故②正确;
由串联分压的规律可知,当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时,电压表的示数最大,此时电路中的电流I′=0.5A,
则电压表的最大示数:U1大=I′R1′=0.5A×8Ω=4V,故③2.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是()A.该同学研究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变C.滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧D.将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移【答案】C【解答】A、研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故A说法错误。B、由题意和图象可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压)U=IRx=0.5A×5Ω=2.5V,即电压表保持2.5伏不变,故B说法错误。
C、由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器接入的电阻R小=R总-R1=UI1−R1=3V0.5A−5Ω=1ΩD、根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,使电压表的示数减小为2.5V,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向端移动,故D说法错误。故答案为:C
3.如图所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不变。闭合开关,在变阻器滑片移动过程中,电流表的最小示数是0.2A,电压表的最大示数是4V,灯L的最大电功率与最小电功率之比为9:4。则()A.电源电压是6V B.灯的电阻值是20欧C.电源电压是4V D.电路消耗的最大功率是3.6W【答案】D【解答】AC、由电路图可知,该电路是串联电路;
当R=0时,小灯泡的功率最大PL=U2RL;
当滑动变阻器全部接入时,小灯泡的功率最小PL=U−42RL;
因为灯L的最大电功率与最小电功率之比为9:4
所以:U2RL:U−42RL=9:4
解得:U=12V;故AC错误;
B、当电流表的最小示数是0.2A时,滑动电阻器全部接入
因为电压表测得是滑动变阻器的电压且其示数为4v;
R=URI=4V0.2A=20Ω;
R总=UI=12V0.2A=60Ω;
RL=60Ω4.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是()1A.电源电压为14伏B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3【答案】D【解答】当滑片在中点时由欧姆定律可知,电路中电流:I1则滑动变阻器两端的电压:U1由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=8V;同理得:UR用①式比②式可得:R1解得:R=2R1--------------③将③代入②式可得:UR解得:U=12V,故A错误;当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2′=12V-8V=4V,则由W=U2RR的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B错误;滑片在b端时电流I2滑片在中点时,R1两端的电压为12V-6V=6V,滑片在b点时,电压为4V,由P=U2R故选D5.如图所示,MN间电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧。当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25安;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40安,则MN间的电压是()
A.6伏 B.5伏 C.4伏 D.3伏【答案】D【解答】电阻R1与滑动变阻器并联,
当变阻器的滑片处于a端时,变阻器的阻值R2=20Ω,
根据I总=I1+I2得到:U20Ω+UR1=0.25A①;
当变阻器的滑片处于ab中点时,变阻器的阻值R2=10Ω,
根据I总=I1+I2得到:U10Ω6.如图所示,将灯L1、L2按图甲、乙两种方式接在电压均为U的两个电路中,在甲图中灯L1的功率为4W,在乙图中灯L1的功率为16W。设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是()A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1:2B.甲、乙两图电路消耗的总功率之比为1:2C.L1、L2两灯灯电阻之比为1:1D.甲、乙两图中灯L2的功率之比为1:4【答案】B【解答】(1)根据P=UI=U2R可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,
则有:PL串PL1并=UL1串2UL1并2,即UL1串UL1并=4W16W=12;
其中UL1并=U(U为电源电压),
即甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是1:2,故A正确不合题意;
因电源电压U不变,
在甲图中,L1的电压是电源电压的12,
根据串联电路电压的规律U总=U1+U2可知,L2的电压是电源电压的12,
所以在甲图中,L1两端的电压等于L2两端的电压,即L1、L2两灯电阻之比为1:1,故C正确不合题意;
根据串联电阻的规律和并联电阻的规律可得,
甲中电路的总电阻:
R串联=R1+R2=2R7.小宁利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片从最右端移动到最左端的整个过程中,定值电阻R的U-I关系图像如图乙所示(U0、Um、I0均为已知量),电源电压保持不变。用U0、Um、I0表达滑片分别在最右端、最左端时,滑动变阻器U-I关系图像中端点的坐标是()A.(UmI0U0,0)、(I0,Um-U0) B.(I0,UmC.(U0I0Um,0)、(I0,Um-U0) D.(U【答案】B【解答】根据图片可知,当滑动变阻器的滑片在最右端时,变阻器接入的阻值为零,此时电压表的示数等于电源电压,
则电源电压U总=Um;
当滑动变阻器的滑片在最右端时,定值电阻R1和变阻器串联,
此时R1的电压为U0,通过它的电流为I0;
此时定值电阻的阻值为:R1=U0I0;
此时滑动变阻器两端的电压为:U2=U总-U1=Um-U0;
此时通过变阻器的电流:I变=I2=I0;
则此时端点的坐标为:(I0,Um-U0)。
当当滑动变阻器的滑片在最右端时,通过定值电阻的电流为:I1'=U1'R1=Um8.在如图A的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为RM,移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端,滑动变阻器的电功率随电流表示数变化的完整图线如图B,图线中a、b两点对应的电功率均为P1,且c点对应的是滑动变阻器的最大电功率P2,且P1:P2=3:4,则图线中b点对应的电路状态中,滑动变阻器接入电路中的电阻大小()A.R02 B.R03 C.2R【答案】B【解答】由图知a点时电流最小,滑动变阻器的电阻最大,滑片P在A端,电功率为P1,
P1=(UR0+RM)2RM;
滑动变阻器的电功率:
P滑=(UR0+R滑)2×R滑=U2(R0+R滑)2R滑=U2(R0−R滑)2R滑+4R0;
当R滑=R0时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大为:P2=U24R0,
所以P1:P2=(UR0+RM)2RM:U24R0=3:4,
即4R0RM(R0+RM)2=34,
化简得,(3R0-RM)×(R0-3RM9.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是()A.电源电压为3V B.R1的最大功率为0.2WC.R2的最大阻值为10Ω D.电路的总功率变化了1.2W【答案】B【解答】由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,
由I=UR可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×R1①
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2可知,I2=0.2A,U2=2V,
则由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:R2=U2I2=2V0.2A=10Ω,故C正确不合题意;
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=I2R1+U2=0.2A×R1+2V②
①②联立解得:R1=5Ω,U=3V,故A正确不合题意;
当电路中的电流最小时,电路的总功率最小,则P小=UI2=3V×0.2A=0.6W,
当电路中的电流最大时,电路为R1的简单电路,其电功率最大即为电路的最大总功率,则
P10.如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量小灯泡额定功率的四种电路,其中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R。在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是()A. B.C. D.【答案】C【解答】A.当S2闭合S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;当S2断开S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数,测不出灯泡的额定电流,故A不合题意;
B.当S2闭合S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正接线柱、下端为负接线柱。当S3闭合S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负接线柱,下端为正接线柱。电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不合题意;
C.开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压,移动滑动变阻器使电压表示数为灯泡的额定电压值U0。开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U′,则小灯泡的电流为I=U'−U0R0,小灯泡的额定功率表达式是P=U0I=U0×U'−U11.如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V、3W”字样。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P在中点,再闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。不计温度对电阻的影响,则下列判断错误的是()A.电源电压为8V B.定值电阻R0的阻值为24ΩC.电路消耗的最小电功率为3.2W D.滑动变阻器的最大阻值为8Ω【答案】B【解答】(1)当S闭合,S1,S2断开,灯泡L与变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片P在中点时,电压表的示数为6V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:I=IL=PLUL=3W6V=0.5A;
则灯泡的电阻:RL=ULIL=6V0.5A=12Ω;
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(RL+R2)=0.5A×12Ω+R2①;
因滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,
所以,当滑片位于b端时,电路中的电流:I′=I-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A,
则电源的电压:U=I′(RL+R)=0.4A×(12Ω+R)②,
①②联立解得:,
解得:R=8Ω,U=8V,故A、D正确不合题意;
(2)保持滑片P位于中点位置不变,闭合S1、S2,R0与12R并联,电流表测干路电流,
因电流表的示数又变化了2A,
所以,干路电流:I″=I+2A=0.5A+2A=2.5A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过变阻器的电流:12.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是()
A.图线A是电阻R1的I-U关系图像B.电源电压为14VC.滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩD.R1消耗的最大功率是16.2W【答案】D【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图像可知,A为滑动变阻器R2的I-U关系图像,B为电阻R1的I-U图像,故A错误;
B.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U-I图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故B错误;
C.由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:R2=U2I=14V0.2A=70Ω,故C错误;
13.现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。下列说法错误的是()A.该金属圆环中铜丝的长度是10cmB.在触点N滑动过程中,RMN的最大值是4ΩC.每1cm电阻丝的阻值是0.1ΩD.在触点N滑动过程中,电路消耗的最大功率为4.05W【答案】C【解答】A.当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流不变,
由图乙可知,x从30cm到40cm的过程中,电路的电流不变,则该金属圆环中铜丝的长度为40cm-30cm=10cm,故A正确不合题意;
B.当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,
由图乙可知,电路中的电流I大=0.9A,
变阻器接入电路中的电阻为:R1=UI大=4.5V0.9A=5Ω;
当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,
由图乙可知,电路中的电流I小=0.5A,
此时电路的总电阻为:R总=UI小=4.5V0.5A=9Ω;
则M、N之间的最大值RMN大=R总-R1=9Ω-5Ω=4Ω,故B正确不合题意;
C.由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,分别设为R3、R4;
那么并联电路的总电阻RMN=R3R4R3+R4;,
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即R3+R4的值不变,
所以当R3=R4时,M、N之间的总电阻最大,
4Ω=R14.如图甲所示,电源电压保持不变,m、n是滑动变阻器上两点。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,两电压表示数随电流变化的图像如图乙所示,下列叙述正确的是()①R2的阻值为4Ω②图乙中ab是表示电压表V1的示数随电流变化的图像③滑片从n点滑到m点的过程中,电源消耗的最大功率是12W④滑片在n点时,5s内电阻R消耗的电能是20JA.①③ B.①② C.②③ D.②④【答案】A【解答】由电路图可知,R、R1、R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
滑动变阻器的滑片P从n点滑到m点的过程中,R1连入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电路中的电流变大,根据U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,则ab段表示V2的示数随电流表示数变化的图线,bc段表示V1的示数随电流表示数的变化的图线,故②错误;
由图乙可知,当的电流In=0.5A时,电压表V2的示数U2=2V,
电阻R2=U2In=2V0.5A=4Ω,故①正确;
当滑片位于n点时,接入电路中的电阻较大,电路中的电流较小,
由图乙可知,电路中的电流In=0.5A,两电压表的示数分别为U1=8V,U2=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压U=U1+U2+InR=8V+2V+0.5A×R------①
当滑片位于m点时,接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大,
由图乙可知,电路中的电流Im=1A,两电压表的示数分别为U1′=U2′=4V,
则电源的电压U=U1′+U2′+ImR=4V+4V+1A×R---------②
由①②可得:R=4Ω,U=12V,
滑片从n点滑到m点的过程中,电源消耗的最大功率P=UIm=12V×1A=12W,故③正确;
滑片在n点时,5s内电阻R消耗的电能WR=URIn15.如图所示电路,电源电压恒定不变。两个开关都闭合时,电路中各元件均能正常工作。下列说法正确的是()A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同B.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都被烧坏C.若先闭合S2,再闭合S1,电压表示数不变,电流表的示数变大D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏【答案】C【解答】A.同时闭合两个开关,灯泡L1与L2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。根据并联电路的电压规律可知,两个灯泡的电压相等,如果它们的电阻相等,那么通过它们的电流相等,故A错误;
B.若电压表和电流表位置对调,电压表串联在干路上。闭合S1、S2后,由于它的内阻很大,因此通过电压表和电流表的电流很小,则两表都不会被烧坏,故B错误;
C.若先闭合S2,此时只有L2工作,通过电流表的电流等于I2,电压表测电源电压;再闭合S1,两个灯泡并联,此时电流表的示数等于I总=I1+I2,因此电流表的示数变大,但是电压表还是测量电源电压,则示数不变,故C正确;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,L2也被短路,灯L1和L2都不亮,故D错误。
故选C。16.
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