I2?则R2两端电压
U9V?=0.18A
R1?20?30Ω+20ΩU2?I2R2?0.18A?20Ω=3.6V
当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R1和R2的总电压,电流表A1测电路中电流,由题可知
U2: U3?3: 5
则
55U3?U2?×3.6V=6V
33此时电路中的电流
I??由欧姆定律可得此时电压表的示数
U
R1?R2?R3U3?I??R1?R2??解得:R3=25Ω 则
U9V??R1?R2?=?(30Ω+20Ω)=6V
R1?R2?R330??20??R3I3?所以
U9V?=0.12A
R1?R2?R330Ω+20Ω+25ΩI2: I3?0.18 A: 0.12 A=3: 2
则电压之比为
U1: U3?9 V: 6 V=3: 2
故A正确,但不符合题意,故B错误,符合题意;
C.由三个等效电路图可知,当只闭合开关S1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最
U2大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由P?知此时电路中电功率最
R小,所以该电路的最小功率
P最小?UI3?9V?0.12A=1.08W
故C正确,但不符合题意;
D.当闭合开关S1、S2、S3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A量程0?0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
P最大?UI最大?9V?0.6A=5.4W
故D正确,但不符合题意。 故选B。
18.如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L标有“4V 1.6W”字样(阻值保持不变),R1=20Ω。滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。下列说法正确的是( )
A.闭合S2,断开S1、S3时,通过电阻R1电流为0.2A
B.断开S2,闭合S1、S3时,滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω C.闭合开关S3,断开S1、S2时,电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W D.闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A.从图中可以看到,闭合S2,断开S1、S3时,灯泡和电阻R1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是
24V??ULRL???10Ω
PL1.6W2根据欧姆定律可知,通过电阻R1电流大小是
I1?I?U6V??0.2A
RL?R110Ω?20Ω即通过电阻R1电流是0.2A,A正确;
B.断开S2,闭合S1、S3时,只有滑动变阻器R2接入电路,电流表的量程为0~0.6A,当电路的电流最大是0.6A,滑动变阻器接入电路的阻值大小是
R2?U6V??10Ω Imax0.6A这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R2连入阻值范围是10Ω~30Ω,B错误;
C.闭合开关S3,断开S1、S2时,灯泡和变阻器R2串联接在电路中,根据P?I2R可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大
小是
Imin?6V?0.15A
10Ω?30Ω这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是
UL?0.15A?10Ω?1.5V
这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是
2PLmin?IminRL??0.15A??10Ω?0.225W
2当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A,那么电压表的示数是
UL?0.6A?10Ω?6V
这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A,假如电压表的示数达到最大3V,这时电流最大,大小是
Imax?3V?0.3A 10Ω2这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是
2PLmax?ImaxRL??0.3A??10Ω?0.9W
综上所述,电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W,C正确;
U2D.闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R1、R2并联接在电路中,根据P?可知,当R2
R的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A,其阻值大小是
R2min?电功率大小是
6V?10Ω 0.6A2P2max?6V??3.6W U2??R2min10Ω当R2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R2的电阻是30Ω,其电流大小是
I2min?U6V??0.2A R2max30Ω2这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是
P2min6V??U2???1.2W R2max30Ω那么滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是
P2max:P2min?3.6W:1.2W?3:1
D正确。
故选ACD。
19.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为?U1、?U2,电流表示数的变化量为
?I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2,则下列判断正确
的是()
A.?U1??U2 C.
B.?U1??U2
2D.?P 1??P2??I(R1?R2)?U1?U2??R1?R2 ?I?I【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I1、I2,由I?U得,可得,电压表V2示数的变化量 R?U2?U2﹣U2??I1R2﹣I2R2?(I﹣1I2)R2??IR2
则
|?U2|?|?IR2|
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
?U1?U﹣(U﹣I1R1)?(U﹣I2R1)(?I2﹣I1)R1???IR1 1U1??则
|?U1|?|?IR1|
因R1、R2的阻值相同,所以
|?U1|?|?U2|
故B正确、A错误;
?U1?U2|?R1、||?R2得 ?I?I?U1?U2||?||?R1?R2 ?I?I故C正确;
D.定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2,则
C.由|?P(I12﹣I22)?(R1?R2)(?I﹣?(I1?I2)?(R1?R2)??(II1?I2)?(R1?R2) 1??P2?1I2)故D错误。 故选BC。
20.如图所示甲是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙,则由图象可知( )
A.电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B.R0的电阻值是5Ω C.该电路最小功0.3W
D.滑动变阻器R的电功变化范围0~0.45W
【来源】2020年贵州省遵义市桐梓县中考二模物理试题 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A.由电路图可知,电流表测电路电流,电压表测电阻R0电压,由I-U图象可知,电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线,是正比例函数图象,电阻R0是一个定值,电压表的示数与电流表的示数之比不变,电阻R0两端电流与通过R0的电压成正比,电压决定电流,不能说电流与电压成正比,故A错误,A不符合题意;
B.由I-U图象可知,滑片P移至b端时滑动变阻器接入阻值为零,此时电压表示数为电源电压,为3V,电路中的电流为0.6A,则
R0?故B正确,B符合题意; C.根据功率公式
U3V? ?5Ω I0.6A