效电路图如下图所示:
则通过L1的电路: I1=IA1=0.18A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和, ∴通过L2的电流:
I2=IA2-IA1=0.32A-0.18A=0.14A; (2)电流表A3的读数:
IA3=IA2+I3=0.32A+0.15A=0.47A.
答:(1)L1的电流为0.18A,L2的电流为0.14A; (2)电流表A3的读数是0.47A. 【解析】
1.
解:等效电路如图所示,三个用电器并联在电源两端,RL与R的电流通过A1,A2测R0中的电流.当R的滑片P向左移动时,接入电阻变大,故通过R的电流变小;而因为电压不变,故RL及R0中的电流不变,故可知,电压表示数不变,A2示数不变,灯泡亮度不变,而A1中电流变小. 故选A.
先将电路等效后可看出:RL、R及R0三个用电器并联,电流表A1测RL及R的电流,A2测R0的电流.当滑动变阻器的滑片向左滑动时,R的接入电阻变大,因三个电阻两端的电压均为电源电压,电压值不变,故由欧姆定律可知三个电阻中流过的电流变化,则由并联电路的电流规律可知两电表的示数变化.
(1)对于较复杂的电路,在解答之前可先将电路简化成较为简单的串并联关系,然后再做分析.
(2)应记住电流表在电路中相当于通路,电压表在电路中相当于开路,故在简化电路时可先将电流表用导线代替,电压表直接开路. 2.
解:开关断开时电压表的示数为电源电压6V;
开关闭合后三个电阻并联A1测量R2和R3中的电流,A2测量R1和R2,A3测量干路中电流;
所以干路中的电流为0.9A,R1中的电流为0.9A-0.6A=0.3A,R2中的电流为0.9A-0.3A-0.4=0.2A,R3中的电流0.9A-0.5A=0.4A;则:
,所以A、B、C选项错误,D选项正确.
故选D.
根据并联电路的电流关系确定干路以及支路的电流,即干路中的电流等于支路电流之和;再根据R=计算出电阻的大小. 会根据并联电路的电流规律计算各支路的电流,会熟练应用欧姆定律进行计算.
3.
解:设电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1,另一支流入A;由A流出的电流一支流入A2,另一支流入A3;A1及A2中的电流混合后流
入电负极;故三个灯泡为并联关系;如图所示:
A测量流过A2、A3的电流;A'测量流过A1、A2的电流, ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴流过A的电流I=I2+I3=50mA+70mA=120mA,故A正确,B不正确; A'的电流I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA,故CD不正确. 故选A.
由图可知三电阻为并联关系,A测量流过A2、A3的电流;A'测量流过A1、A2的电流,则由并联电路的电流规律可得出两电流表的示数. 本题重点在于明确电路的性质,同时能准确找到各电表所测量的对象,则利用并联电路的电流规律可得出正确结果.
4.
解:(1)分析电流路径可知,电阻R1和R2并联,电流表A1测量干路总电流,电流表A2测量通过R2的电流,电压表V测量电源电压,电路
如下图:
(2)①∵电阻R1标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”, ∴电阻R1两端允许的最大电压为U1=I1R1=1A×6Ω=6V; 电阻R2两端允许的最大电压为U2=I2R2=1.2A×3Ω=3.6V; 因为并联电路,各支路电压相等,因为6V>3.6V,
16 / 26
因此为了保护电阻R2,电源电压不能超过3.6V.
②此时通过电阻R1的电流为I1===0.6A,电流表A1测量干路总电流, 所以它的示数为I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A. 故选B.
(1)根据电流路径分析电路的连接情况,以及电压表和电流表测量的对象;
(2)保证两个电阻均不损坏,就要求通过它们的电流不能超过各自允许的最大电流; (3)结合欧姆定律和串并联电路电压电流特点进行相关计算,解决问题. 关于两电阻串、并联的问题:
(1)当串联时,电路中电流不能超过其中任何一个电阻允许通过的最大电流; (2)当并联时,电路两端电压不能超过其中任何一个电阻允许的最大电压.
5.
解:A、如果用一根导线并联在L1两端,则L1被短路,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压3V,故A正确; B、如果L1的灯丝断裂,电路断路,电压表与电源两极不相连,电压表无示数,故B错误;
C、如果用一根导线并联在L2两端,则L2被短路,电压表测量导线两端电压,电压表示数为零,故C错误; D、如果L2的灯丝断了,电路断路,电压表与电源两极相连,电压表测电源电压,电压表示数为3V,故D错误 故选A.
由电路图知,两只灯泡串联,电压表测量灯泡L2两端电压,对每个选项结合电路图分别分析,找出正确的选项. 电路故障问题是中考物理考查的热点,也是难点,一般题目设计的都是一处故障,原因只有两个:短路或断路. 6.
解:当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片移到a端时,等效电路图如图1所示; 若再断开S2,等效电路图如图2所示;
当S1和S3断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片移到b端时,等效电路图如图2所示:
图2中,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电流表A1和A2的示数之比为1:2,即
=,
所以,由I=可得: ===,则R3=R1=×6Ω=3Ω,
图1中,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,
=
==,
=,
整理可得:
则===,即R2=R1=×6Ω=3Ω,故B正确;
所以,R2=R3=3Ω,故C正确;
图1和图3中,R1的功率之比: ===,
解得:=,
因电压一定时,电流与电压成正比, 所以,==解得:R4=12Ω,故D正确; 图3中的电流:
=,
I===0.25A, 电源的电压:
U=I(R1+R2+R3+R4)=0.25A×(6Ω+3Ω+3Ω+12Ω)=6V,故A错误. 故选A.
先画出三种情况的等效电路图,根据并联电路的电压特点和欧姆定律结合电流表的示数之比求出R3的阻值,根据并联电路的电流特点求出图
2
1中R1、R2支路的电流之比,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值,根据P=IR表示出图1和图3中R1的功率之比即可求出图1中R1支路的电流与图3的电流之比,根据电压一定时电流与电压成正比得出等式即可求出R4的阻值,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出图3中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压.
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断,计算过程要注意各量之间的关系,不要颠倒.
7.
2
解:滑片向左滑动时,电阻变小,L支路总电阻变小,根据欧姆定律和P=IR可知,电流变大,灯L变亮; 滑动变阻器变化时,R1支路两端的电压不变,电阻不变,所以该支路的电流不变,即A1表示数不变;
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干路电流等于支路电流之和,R1支路电流不变,L支路电流变大,所以干路电流变大,即A2示数变大; 电压表V测R1支路电压,等于电源电压. 故选D.
由图可知灯泡L与滑动变阻器R2串联以后,再与电阻R1并联接到电源上;A1测R1支路上的电流,A2测干路电流,V测R1两端的电压,也是测电源的电压;滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知,该支路电流的变化,根据并联电路电流的特点可知干路电流的变化.
本题考查了串并联电路的识别,电压表、电流表的使用,并联电路电压、电流特点和欧姆定律的应用;关键是看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量.
8.
解:当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,即U1=3V;
当S1断开、S2闭合时,R1、R2串联,电压表测电源电压,即U=9V,则U2=U-U1=9V-3V=6V, 故选A.
.
当S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,当S1断开、S2闭合时,R1、R2串联,电压表测电源电压,根据公式可求
电阻之比.
本题考查串联电路电流、电压的功率,根据串联电路电流、电压的规律求电阻之比,关键是欧姆定律的应用,难点是开关闭合与断开时电路的连接,这也是本题的重点.
9.
解:电流表内阻很小,电阻和导线差不多;电压表内阻很大,如果和灯串联,则会造成电流过小,灯不发光,相当于断路. 故选B.
电流表内阻很小,电压表内阻很大.当电流表与灯串联时,灯正常发光;并联时,灯泡短路,所以电流表相当于一根导线.当电压表与灯并联时,灯正常发光;串联时,灯不发光,所以电压表相当于断路.
简化电路时,我们把电流表当做导线,把电压表当做断路,在电学题里会经常用到,尤其是将复杂的电路进行简化时,是解决问题的关键. 10.
解:由电路图可知,电流从电源的正极出发,依次经电流表A1、下面的电阻、上面的电阻、电流表A2回到电源的负极,即电路只有一条路径,两电阻串联,且两电流表均测电路中的电流;由电压表与被测电路元件并联可知,电压表V1测下边电阻两端的电压,电压表V2测电源的电压,电压表V3测上面电阻两端的电压; ∵串联电路中各处的电流相等,
∴两电流表的示数关系:I1=I2,故CD不正确, ∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴三电压表的示数关系:U2=U1+U3,故A正确,B不正确. 故选A.
根据电流的路径判断电路的串并联,只有一条路径的是串联,否则为并联;根据电压表与被测用电器并联、电流表与被测用电器串联判断电表测量的电路元件,根据串联电路的特点得出电表之间的关系.
本题考查了电路图的简化和串联电路特点的应用,关键是会根据电流流向法判断电路的连接方式以及根据电表的正确使用确定测量的电路元件.
11.
2
解:滑片向左滑动时,电阻变小,L支路总电阻变小,根据欧姆定律和P=IR可知,电流变大,灯L变亮; 滑动变阻器变化时,R1支路两端的电压不变,电阻不变,所以该支路的电流不变,即A1表示数不变; 干路电流等于支路电流之和,R1支路电流不变,L支路电流变大,所以干路电流变大,即A2示数变大; 电压表V测R1支路电压,等于电源电压. 故选D.
由图可知灯泡L与滑动变阻器R2串联以后,再与电阻R1并联接到电源上;A1测R1支路上的电流,A2测干路电流,V测R1两端的电压,也是测电源的电压;滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知,该支路电流的变化,根据并联电路电流的特点可知干路电流的变化.
本题考查了串并联电路的识别,电压表、电流表的使用,并联电路电压、电流特点和欧姆定律的应用;关键是看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量.
12.
解:开关闭合时两电阻并联在电路中,电流表测通过上边电阻的电流,电压表并联在电源两端,测的是并联电路两端的电压,也是电源电压.
开关断开时只有上边的电阻接在电路中,电流表仍测通过上边电阻的电流,电压表并联在电源两端,测的是电源电压. 因为电源电压不变,所以电压表的读数不变;
而电流表测的是上边的电阻的电流,因为上边的电阻两端的电压和阻值都不变,所以电流表的读数不变. 故选C.
分析电路可知,开关闭合时两电阻并联在电路中,电流表测通过上面电阻的电流,电压表并联在电源两端,测的是并联电路两端的电压,也是电源电压.根据并联电路的电压规律和欧姆定律即可判断.
该题考查的是由开关闭合或断开引起的变化电路的分析,分析的前提是先搞清楚电路的连接情况,然后再根据欧姆定律进行判断. 13.
解:(1)当三个开关S1、S2、S3都闭合时,R1与RL并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光, 所以,电源的电压U=UL=6V,故A正确; 由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同, 所以,电流表A2的示数I是电流表A1示数I1的5倍,
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则IL=I-I1=5I1-I1=4I1=0.5A, 所以:I1=0.125A, 由I=
可得,R1的阻值:
R1===48Ω,故B错误; (2)灯泡的电阻:
RL===12Ω,
当三个开关S1、S2、S3都闭合时,R1与RL并联,电路消耗的总功率最大, 电路中的电流:
I=5I1=5×0.125A=0.625A, 电路中的最大总功率:
P大=UI=6V×0.625A=3.75W,故D正确; 因灯泡的电阻小于R1的阻值,
所以,当开关S2、S3断开,S1闭合,滑片位于右端时电路中的总电阻最大,电路消耗的功率最小, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路消耗的最小功率:
P小====0.5W,故C正确.
故选ACD.
(1)当三个开关S1、S2、S3都闭合时,R1与RL并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点可知电源的电压,根据P=UI求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点和指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍确定通过R1的电流,利用欧姆定律求出R1的阻值;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,当开关S1、S2、S3都闭合时,电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据P=UI求出最大功率;
当开关S1、S3断开,S2闭合,滑片位于左端时电路中的总电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路消耗的最小功率.
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是知道电流表指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍. 14. 解:
(1)开关S闭合时的等效电路图如图一所示:
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光, ∴电源的电压U=UL=6V,故A正确; 流过灯泡的电流IL=
=
=0.5A,
灯泡电阻RL===12Ω,
流过电阻R1的电流I1=I-I2=0.6A-0.5A=0.1A, 电阻R1的阻值R1=
=60Ω,
开关S断开时,等效电路图如图二所示: 当电压表的示数为4.8V时,
灯泡两端的电压UL′=U-U3=6V-4.8V=1.2V, ∵串联电路中各处的电流相等,
∴,
所以滑动变阻器最大阻值为R2=4RL=4×12Ω=48Ω.故D正确; R1:R2=60Ω:48Ω=5:4,故B正确;
开关S闭合时,电路消耗的总功率为P总=UI=6V×0.6A=3.6W, 当电压表的示数为4.8V时, 电路中的电流:
I′=I2==0.1A,
电路消耗的总电功率:P总′=UI′=6V×0.1A=0.6W,
前后两次电路总功率之比为.选项C错误.
19 / 26
故选A、B、D.
(1)当开关S闭合、滑动变阻器R2的滑片P滑到A端时,灯泡L与R1并联,电流表测干路电流,根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等可知电源的电压;
根据P=UI求出通过灯泡的电流,利用欧姆定律求出灯泡的电阻,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值进一步求出R1与R2的比值;
已知电源电压和干路电流,利用公式P=UI得到此时电路的总功率P1;
(2)当开关S断开时,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为4.8V时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器R3接入电路的电阻;
根据串联电路的电压特点求出电压表的示数为4.8V时灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=UI求出电路消耗的总电功率P2.
本题考查了电阻与功率的计算,分析电路结构,画出等效电路图是正确解题的前提以基础,灵活应用串并联电路的特点、欧姆定律、功率公式及其变形公式,是正确解题的关键.
15.
解:由电路图可知,当S、S1、S2都闭合时,两灯泡并联,电流表测干路电流, ∵并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯泡完全相等即两灯泡的电阻相等, ∴根据欧姆定律可知,通过两灯泡的电流相等, ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和, ∴I1=I2=I=×0.54A=0.27A;
∵并联电路各支路独立工作、互不影响,
∴无论断开S1或S2,电流表的读数都是测另一支路的电流,即示数为0.27A. 故选ACD.
由电路图可知,当S、S1、S2都闭合时,两灯泡并联,电流表测干路电流,根据两灯泡完全相同和并联电路的特点可知通过两灯泡的电流相等,进一步求出其大小;根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知无论断开S1或S2时电流表的示数. 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好两灯泡完全相同是关键. 16.
解:当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,等效电路图如图1所示; 当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,等效电路图如图2所示;
当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,等效电路图如图3所示. 由图1可得:由图2可得:
+
=1.2A----①
=0.3A--------②
由图3可得:=0.15A----③ 由①②③可得:R1:R2:R3=3:2:1
(1)只闭合开关S1时,等效电路图如图2所示,所以电流表的示数为0.3A,故A正确; (2)只闭合开关S2时,等效电路图如图3所示,则P2:P3=R2:R3=2:1,故B正确;
(3)开关S1、S2、S3都闭合时,等效电路图如下所示:
电流表的示数++=++=5.5×=5.5×0.3A=1.65A,故C不正确; (4)只断开开关S2,等效电路图如图1所示;只闭合开关S2图3所示;
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