16.如图所示是甲、乙两个电阻的电流与电压关系的图象,将它们连接在电路中,下列说法正确的是( )
A. 串联在电路中,当电流为0.4A时,甲、乙两端电压之比为2:1 B. 串联在电路中,当电流为0.2A时,甲、乙的电功率之比为2:1 C. 并联在电源电压为2V的电路中,干路中的总电流为0.8A D. 并联在电源电压为2V的电路中,通电10s电路消耗的电能为12J 【答案】D
【解析】【解答】(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,两元件串联,当电流为0.4A时,通过甲乙的电流均为0.4A,由图象可知它们两端的电压分别为U2.5V,则甲、乙两端电压之比U甲:U乙=2V:2.5V=4:5,A不符合题意;
当电路中的电流为0.2A时,通过甲乙的电流均为0.2A,由图象可知它们两端的电压分别为U′甲=1V,U′乙=2V,则甲、乙的电功率之比P甲:P乙=U′甲I:U′乙I=U′甲:U′乙=1V:2V=1:2,B不符合题意;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,并联在电路电压为2V的电源上时,它们两端的电压均为2V,由图象可知,通过两元件的电流I甲=0.4A,I乙=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的总电流:I′=I0.6A,C不符合题意;
通电10s电路消耗的电能:W=UI′t=2V×0.6A 故答案为:D.
【分析】两元件串联时通过它们的电流相等,根据图象读出两元件两端的电压,然后求出电压之比,根据P=UI求出电功率之比;两元件并联时它们两端的电压相等,根据图象读出两元件的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据P=UI求出电路中的总功率.
=12J,D符合题意。
甲
甲
=2V,U
乙
=
I
乙
=0.4A 0.2A=
17.如图所示,电源电压保持6V不变,电压表的量程为0 ~ 3V,电流表的量程为0 ~ 0.6A,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数允许的变化范围为0.2A~ 0.5A B. R1消耗功率允许的变化范围为
0.4W~ 0.9W
C. R2接入电路的阻值允许的变化范围为2Ω~ 20Ω D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~ 3W 【答案】 B
【解析】【解答】当电压表的示数为最大值U1=3V时,定值电阻R1两端电压为R1=3V,电路中电流I1=\2= U1/ R1=0.3A<0.6A,所以电路中最大电流只能为0.3A;滑动变阻器接入电路中的最小电阻
电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,
电阻R1消耗的最大功率P1=U1I1=3V×0.3A=0.9W,所以B、C、D错误;滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小
,电阻R1的最小电功率
所以R1消耗的功率的变化范围为0.4W~
0.9W 。 故答案为:B。
【分析】由图可知:滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化.
18.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻 B. 当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,源电压为2V D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W 【答案】D
【解析】【解答】A、因为甲图象为正比例函数,因此图象中对应电压和电流值的比值不变,故甲为定值电阻;而乙图象中的电压和电流值的比值时刻在发生变化,故电阻乙不是定值电阻;
B、从图象中可以看出,当乙电阻两端电压为2V时,对应的电流为0.2A,因此此时乙的阻值:R= =
=10Ω;
C、当通过甲、乙中的电流为0.2A时,从图形中可以看出,此时甲、乙两端的电压值分别
为1V、2V,由于甲、乙为串联,因此电源电压为3V;
D、当甲、乙两端的电压为2V时,从图象中可以看出,此时通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.2A,由于甲、乙并联,因此电路总功率:P=UI=2V×(0.4A+0.2A)=1.2W. 故答案为:D.
【分析】(1)根据图中信息读出对应的电压和电流,结合欧姆定律R=即可判断出电阻甲和电阻乙的变化;
(2)从图象中读出当电阻乙两端的电压为2V时对应的电流值,然后根据R=即可求出此时的电阻;
(3)从图象中读出当甲、乙电阻中的电流为0.2A时对应的电压值,再根据串联电路两端电压等于各部分电压之和求出电源电压;
(4)从图象中读出当甲、乙电阻两端的电压为2V时对应的电流,然后根据P=UI即可求出电路中的总功率.
19.家用饮水机是一种双温电热器,其工作原理可简化为如图所示的电路,R1为定值电阻,R2为电热板,R1=3R2 , a、b是温控开关S的两个触点,调节S可使饮水机处于加热或保温状态。则饮水机在加热与保温状态时R2消耗的电功率之比及有关说法正确的是( )
A. 4:1,S与a点接触时处于保温状态 B. 16:1,S与a点接触时处于保温状态 C. 4:1,S与b点接触时处于保温状态 D. 16:1,S与b点接触时处于保温状态 【答案】 B
【解析】【解答】当S接b时是加热状态,此时R2电功率为串
联
,
处
于
保
温
状
态
,
R2
的
, 当S接a时,电路电
功
率
为
, 则P1:P2=16:1,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据电阻串联时,总电功率减小,根据电压和电阻可以计算电功率,根据电流和电阻可以计算电功率大小。
20.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 产生的热量为
则下列结果正确的是
A. 电路中的最小电流为 的电能为60J
C. R先后两次消耗的电功率之比为 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,定值电阻与滑动变阻器串联电压表测量滑动变阻器的电压;由串联电路起分压作用知道,滑片从中点到b端时,电压表示数增大了2V,即滑片P置于变阻器的b端时,电压表示数是4V+2V=6V;由Q=U2/Rt知道,定值电阻的阻值是:R1 =U12/Q1t=(12V?6V)2/60J×10s=6Ω;当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,则电路中的电流最小,此时I
最小
B. 滑片P在中点时,9s内滑动变阻器R消耗
D. 先后两次消耗的电功率之比为
=U1/R1=12V?6V/6Ω=1A,A不符合题意;当滑片在中点时,
电路中的电流是:I=U′1/R1=12V?4V/6Ω=4/3A,所以,9s内滑动变阻器R消耗的电能是:W=UIt=4V×4/3A×9s=48J,B不符合题意;由以上分析结合P=UI知道,R先后两次消耗的电
功率之比是:
,C符合题意;同理知道,R1 先后两次消耗的电功率之
比是: 故答案为:C。
,D不符合题意,
【分析】结合电路图,理清电路的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了2V,再利用串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式进行计算即可.