在该电源上时,电路中电流为0.2A,下面说法中正确的是(设灯丝电阻不随温度改变) ( )
A.L1的额定功率为2W C.电源电压为6V 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
B.L2的额定功率为3W D.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
【来源】2020年四川省成都市成华区中考二诊物理试题
设滑动变阻器的最大阻值为R,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡
U1?L1串联,由于L1此时的实际功率是额定功率的,根据功率的计算公式P说明此时14R1灯泡L1两端的电压是额定电压的
21,所以此时灯泡L1两端的电压 2U1?1.2V?因此电源电压
1?0.6V 2U=5.4V+0.6V=6V
当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,则有
6V?R?5.4V…① R?R1
当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V,则有
6VR??2VR…② ?R222若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,则有
R1?R2?6V?30Ω…③ 0.2A由①式得9R1=R,由②式得R2=R,将它们代入③式得R=27Ω,因此
R1?L1的额定功率
11R??27Ω?3Ω,R2?R?27? 99
U12?1.2V?P??0.48W 1?R13ΩL2的额定功率
2P2?UR222?9V??227Ω?3W
综合以上结果如下:电源电压6V,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L1的额定功率0.48W,L2的额定功率3W,故AD错误,BC正确。 故选BC。
18.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中R1、R2、R3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计。小明设想通过开关的组合,使电加热器具有多档功率。当只S1闭合时,测得功率为200W;当只S2闭合时,测得功率为100W;此电热器最大发热功率为800W,则( )
A.当只S3闭合时,电热器功率为500W B.此电热器共有六档不同的功率 C.电阻R1、R2、R3的阻值之比为5∶10∶2
D.正确使用此电热器,在连续用电1min内可能耗电24000J 【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】
(1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有S3闭合时的功率;
(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同; (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值; (4)由电功公式W【详解】
A.三个开关都闭合时,三个发热体并联,功率等于三个功率之和,最大为800W,所以当只S3闭合时,电热器功率为
?Pt分析电热器消耗的电能。
P3?P?P1?P2?800W?200W?100W?500W
故A正确;
B.三个开关的通断组合成的连接方式有:只S1闭合;只S2闭合;只S3闭合;只S1、S2闭合;只S1、S3闭合;S2、S3闭合;只S1、S2、S3都闭合;共七种组合方式,即为七个档
位,故B错误;
U2C.由P?可得,三个发热电阻的阻值之比
RU2U2U2111R1:R2:R3?::?::?5:10:2
PP2P3200W100W500W1故C正确;
D.只S1闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4W1?Pt1?200W?60s?1.2?10J
只S2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
W2?P2t?100W?60s?6?103J
只S3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4W3?Pt3?500W?60s?3?10J
只S1、S2闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4W4?(P1?P2)t?(200W?100W)?60s?1.8?10J
只S2、S3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
W5?(P2?P3)t?(100W?500W)?60s?3.6?104J
只S1、S3闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4W6?(P1?P3)t?(200W?500W)?60s?4.2?10J
开关全部闭合时,工作1分钟,该电加热器消耗的电能
4W7?(P1?P2?P3)t?(200W?100W?500W)?60s?4.8?10J
故D错误。 故选AC。
19.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图甲所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“30Ω 1A”;灯泡L标有“2.5V 0.5W”字样,其电压与电流的关系如图乙所示。滑动变阻器滑片移动过程中,在不损坏电路元件的情况下,下列判断中错误的是( ) ..
A.电路中电流变化的范围是0.15A~0.2A B.该电路中小灯泡消耗的最小功率为0.2W C.滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω
D.灯泡两端的电压最大时,滑动变阻器消耗的功率为0.4W
【来源】2020年江苏省南京市联合体中考一模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 灯泡的额定电流为
I?P0.5W??0.2A U2.5V所以要保护电路的安全,电流要小于等于0.2A,电压表的示数要小于等于3V; 当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,此时灯泡的电压为
UL?4.5V-3V?1.5V
由乙图可知,此时电路中电流最小为0.15A;
A.由上述可知:电路中电流变化范围为1.5A~0.2A,故A正确,A不符合题意; B.当灯泡电流最小为1.5A时,灯泡的功率最小,此时灯泡功率为
P?UI?1.5V?0.15A=0.225W
故B错误,B符合题意;
C.当电流最小时,滑动变阻器电阻最大,此时它的阻值为
R?故C正确,C不符合题意;
U3V??20Ω I0.15AD.灯泡电压最大等于额定电压2.5V,由图可知此时电流为0.2A,所以滑动变阻器消耗的功率为
P?UI??4.5V-2.5V??0.2A=0.4W
故D正确,D不符合题意。 故选B。
20.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω,当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′,当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′,下列判断正确的是
A.U=6V,R2=20Ω B.U=9V,R3=30Ω C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2
D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15
【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
当只闭合开关S2时,电阻R2、R3串联,则
U=0.3A,P=0.3U
R2?R3当三个开关都闭合时,电阻R1、R2并联,则
UU+=0.3A+1.95A,P′=2.25U R1R2当只断开开关S1时,电路中只有R2,则
U=0.45A,P′′=0.45U R2解三式得
U=9v,R2=20Ω,R3=10Ω,P∶P′=2∶15,P∶P′′=2∶3
所以D正确。 故选D。