一、初中物理电路类问题
1.将规格分别为“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两只小灯泡串联后接到电压为6V的电源上,两灯均发光,忽略灯丝电阻的变化,则下列说法中正确的是( ) A.甲灯两端电压较大 C.甲灯较亮 【答案】D 【解析】 【分析】
B.通过乙灯的电流较大 D.乙灯较亮
U2两灯泡的额定电压相等,根据P?比较两灯泡电阻之间的关系,两灯泡串联时通过它
R们的电流相等,根据U?IR比较两灯电压关系,根据P?I2R比较两灯泡实际功率之间的关系,从而确定灯泡的亮度关系。 【详解】
U2AB.根据P?得,两灯的电阻分别为
RU甲2?6V?R甲???6Ω
P6W甲2R乙?U乙??12Ω P3W乙2?6V?2串联时电流处处相等,乙的电阻大,根据U?IR可知,乙灯两端的电压大,故AB错误; CD.根据P?I2R可知,电流相等时,电阻大的功率也大,所以乙灯较亮,故C错误、D正确。 故选D。 【点睛】
重点是欧姆定律的应用和电功率的率的计算,关键是利用好串联电路的电压和电流特点,是电路的最基本规律,是分析电路的基础,一定要熟练掌握。
2.用毛皮摩擦过的橡胶棒A带负电。 如图甲,用橡胶棒A接触不带电的验电器的金属球B时,验电器的金属箔张开;如图乙,让橡胶棒A靠近(不接触)不带电的验电器的金属球B,验电器的金属箔也会张开。 下列说法正确的是( )
A.毛皮与橡胶棒相比,毛皮的原子核对电子的束缚能力强 B.图甲中,金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.图乙中,橡胶棒靠近金属球B时,橡胶棒A所带电荷量减小 D.图乙中,金属球B上的一部分电子转移到金属箔上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A.摩擦起电的实质是电子的转移,原子核对电子的束缚能力强,物体得到电子带负电。橡胶棒A带负电,说明橡胶棒得到电子,即橡胶棒的原子核对电子的束缚能力强,故A错误;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.橡胶棒A没有接触验电器的金属球B,所以橡胶棒A所带电荷量不变,故C错误; D.橡胶棒A带负电,接近金属球B上,B上的自由电子被排斥而远离,转移到金属箔上,故D正确。 故选D。
3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,R1的功率为3.6W;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列判断正确的是
A.电源电压为10V B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω D.滑片P在中点时,R1的电功率为6.4W 【答案】D 【解析】 【分析】
本题考查动态电路,主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答 【详解】
A.由电路图可得,两个电阻串联,电压表测变阻器的电压,当滑片P置于B端时,R2的阻值最大。此时电阻R2的电压U2=6V,R1的电功率P1=3.6W。假设此时R1两端的电压是U1,则有:
I?即得①式
U1U2? R1R2
U16V? R1R2当P置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为
1R2。即变阻器的电阻变小,根据串联电路的2电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律I?U总得,电路电流变R总大。而电阻R1的阻值不变,那么它的电压变大,变阻器两端的电压会变小,所以电压表示数变化了2V,即是变阻器此时的电压
U2′= U2-2V=6V-2V=4V
电阻R1的电压
U1′= U1+2V
则有:
U1′U2′I??′
R1R2′即得②式
U1?2V4V?1 R1R22联合①②式得
R1=R2
而U2=6V,根据串联电路的特点:串联电路中,两个电阻的阻值相等,那么两个电阻两端的电压也相等,可得,
U1=U2=6V
所以电源电压
U=U1+U2=6V+6V=12V
故A不正确
BC.滑片P置于变阻器的B点时,电阻R1的功率P1=3.6W,则
U12?6V?R1???10Ω P3.6W1变阻器的最大阻值R2=R1=10Ω,故BC都不正确 D.当滑片P置于变阻器中点时,变阻器的电阻
2R2′?此时电路的总电阻
1R2?5Ω 2R总?R1?R2′?10Ω?5Ω?15Ω
电流
I′?U12V??0.8A R总15Ω
那么R1的电功率
′′22P1?IR1?(0.8A)?10Ω?6.4W
故D正确
4.如图所示,当开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压 B.灯L1与灯L2串联,电压表测的是灯L2两端的电压 C.电流表A1测的是灯L1的电流 D.电流表A2测的是总电流 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB.从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关、电流表A1,然后分成两部分电流,一部分电流流过灯泡L1,最后回负极;另一部分电流流过电流表A2,再流过灯泡L2,最后回负极;电压表并联在灯泡L2两端,可知灯L1与灯L2并联,电压表测的是灯L2两端的电压;A正确、B错误;
C.电流表A1接在干路中,测的是干路电流,不是测灯L1的电流,C错误; D.电流表A2与灯L2串联,测的是灯L2的电流,不是总电流,D错误。 故选A。
5.考试试卷保密至关重要,为确保试卷万无一失,存放试卷的保密室有厚厚的大门,要想开门,需要主考用钥匙闭合开关S,或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S1、S2,使电动机工作拉开大门。为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入,在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S3、S4,当小偷闯入时感应开关自动闭合,警铃报警。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知,闭合开关S或者同时闭合开关S1、S2时,电动机工作,说明开关S1、S2串联后再与开关S并联;闭合开关S3或S4时,警铃工作,说明开关S3和S4并联。 A.由电路图可知,开关S、S1、S2中任意一个闭合时电动机都可以工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S3、S4同时闭合时,警铃才工作,故B不符合题意; C.由电路图可知,开关S或者同时闭合开关S1、S2时,电动机工作,闭合开关S3或S4时,警铃工作,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S、S1、S2都闭合时电动机才工作,开关S3、S4同时闭合时警铃才工作,故D不符合题意。 故选C。
6.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表
A.A的示数是150mA B.A的示数是70mA C.A'的示数是80mA D.A'的示数是30mA 【答案】C 【解析】 【详解】
由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示: