A. 3:2 C. 5:4 【答案】A
B. 4:3 D. 6:5
18.(2019苏州,11)额定电压均为6V的甲、乙两灯,U-I图线如图所示下列说法正确的是
A. 甲、乙两灯电阻均随电压增大而减小 B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2
D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3 【答案】D
19.(2019德阳,8)如图所示电路,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1A
B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8∶1
的
16
D. R1先后两次消耗的电功率之比为16∶9 【答案】D
20.(2019荆州,24)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关 S,当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的最右端 B 处时,电压表的示数为 4V,定值电阻 R1 的功率为 0.8W;当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的中点时,电压表的示数变化了 1V.下列结果正确的是( )
A.电源电压为 8V B.R1 的阻值为 20Ω C.电路前后电流之比为 1:3 D.电路总功率变化了 1.2W 【答案】D
21.(2019广安,27)小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:
(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能; (3)该电路的最大功率和最小功率之比。
解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,则总电阻:R串=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω; 所以,电路中的电流:I=
=
=0.2A;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,电阻R1短路,只有R2连入电路,
17
则通电5min电路消耗的电能:W2=t=×5×60s=1000J;
(3)当S2闭合,S1、S3断开时,两电阻串联,此时电路的总电阻最大,根据P=时总功率最小, 所以,P最小=
=
=2W,
可知此
当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,此时电路中的总电阻最小,根据P=总功率最大,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和, 所以此时的总电阻: R并=
=
=12Ω,
可知此时
P最大===W,
则:==。
答:(1)S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流为0.2A;
(2)S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能为1000J; (3)该电路的最大功率和最小功率之比为25:6。
22.(2019贵港,30)如图甲所示,电源电压保持不变,R1是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A;滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图所示,滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua。求:
18
(1)定值电阻R1的阻值。 (2)电源电压。
(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围。
(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为PL;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为P′L。则
PL与P′L之比是多少?
解:(1)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,变阻器与R1串联,电压表则R1两端电压,电流表测电路中的电流,其中电压表示数为3V时,电流表示数为0.3A,由欧姆定律,
U13V?R1==10Ω; I10.3A(2)电压表示数为1V时,电路电流为:I1′=
P=UI,因电路总功率变化了3.6W,故有:UI1-UI1′=ΔP,故U=
(3)滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua-----①;
由图乙可知,滑片在a点、b点时变阻器的电功率相等,根据串联电路的规律及欧姆定律和
UaUbUaU?Ub18V?Ub==P=UI得到:(U-Ua)×=(U-Ub)×,得到----②,由①②UbU?Ua18V?UaR1R1得:Ua=2V;Ub=16V;滑片在a点时,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:18V-2V=16V,根据分压原理,变阻器连入电路的电阻:R2a?R2b=
2V×10Ω=1.25Ω;滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值16V范围为80Ω-1.25Ω;
(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,变阻器与灯(电阻
的的U1?1V=0.1A,设电源电压为U,根据?R110Ω?PI1?I1??3.6W=18V;
0.3A-0.1A16V×10Ω=80Ω;同理滑片在b点时,2V19
为RL)串联,电压表测灯泡两端的电压,因小灯泡L恰好正常发光,灯泡两端的电压为6V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑1=18V-6V=12V,由分压原理,变阻器连入
12V×RL=2RL,其电功率为PL;当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时,6V1变阻器的最大电阻为2R滑=2×2RL=4RL,由分压原理,灯的电压为变阻器电压的,故此时
4电路的电阻为:R滑=
1U2灯的实际电压为:U灯=×18V=3.6V;根据P=可知,在电阻不变时,电功率与电压的平
5R方成正比,则PL:PL′=(6V):(3.6V)=25:9。 答:(1)定值电阻R1的阻值为10Ω; (2)电源电压为18V;
(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围为80Ω-1.25Ω; (4)PL与PL′之比是25:9。
23.(2019南充,25)如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值
2
2
RM1?。 RN2
(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比; (2)求电源电压;
(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。
解:(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:
IN=IM﹣0.1A=0.3A﹣0.1A=0.2A,
定值电阻R1前后两次电功率之比:
PMIM2R1(0.3A)2=2??9:4 2PNINR1(0.2A)20