由I?U可得,滑动变阻器的最大阻值 RR?UR7V??14Ω Imin0.5A电路的最小总功率
Pmin?UImin?12V?0.5A?6W
则电路总功率的变化范围是6W~12W,故BD正确。 故选BCD。
6.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,电压表示数可反映物体M移动的距离.开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V和0.2 A.由此可知
A.电阻丝的总电阻为7.5 Ω
B.当电压表示数为2 V时,物体M向左移动了5 cm C.当电压表示数为1 V时,物体M向左移动了5 m
D.若开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm 【答案】BD 【解析】 【分析】
滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。 【详解】
A.滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为
R'?U1.5V??7.5? I0.2A则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A错;
B.当电压表示数为2 V时,比滑片在中点时增大了0.5V,则与电压表并联的电阻增大了
R1?电阻丝的长度增加了
U10.5V?=2.5Ω I0.2A2.5Ω=5cm
0.5Ω/cm?l=所以物体M向左移动了5 cm,B对;
C.当电压表示数为1 V时,比滑片在中点时减小了0.5V,则与电压表并联的电阻减小了
2.5?,电阻丝的长度减小了5cm,所以物体M向右移动了5 cm,C错;
D.若开始测量前,如果将金属滑片P置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是
lmax=D对。 故选BD。
15Ω=30cm
0.5Ω/cm
7.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A.a是电压表
B.只闭合S1,P向右滑动,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小 C.闭合S1、S3,断开S2,A1的示数大于A2的示数 D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A1的示数减小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A.由电路图可知,当S1与S2闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,故a不是电流表;此时电路是安全的,说明a是电压表,故A正确;
B.只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=
U可得,电压表a示数的变化量 RΔU2=U滑﹣U滑′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=ΔIR1
则
?U2=R1,即a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变,故B错误; ?IC.闭合S1、S3,断开S2,R2与滑动变阻器并联后再与R1串联,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A1的示数大于支路电流表A2的示数,故C正确;
D.闭合S1、S2、S3时,R2与滑动变阻器并联,R1和A1被短路,A1示数为0,滑片移动时电流表A1的示数仍然为0,即示数不变,故D错误。 故选AC。
8.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电灯L的亮度变暗 化量
C.电压表V3示数变大 化量之比变大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
B.电压表V1示数变化量小于V2表的示数变D.电压表V1示数变化量与电流表A示数变
A.由电路图知,电压表V1测电阻R1、R2两端的电压,电压表V2测灯泡和电阻R1两端的电压,V3测电源电压。滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,那么电路中的电流变小,而电灯的电阻不变,据P=I2R得,电灯的功率变小,所以亮度变暗,故A正确;
B.设变阻器的滑片在中点时,电压表V1的示数为U1,V2的示数为U2,此时电路的电流为I1;滑片滑至最右端时V1的示数为U1',V2的示数为U2',此时电路电流为I2,根据串联电路的特点有
U1+U2-I1R1=U1'+U2'-I2R1
即
U2-U2'=U1'-U1+I1R1-I2R1
变阻器的滑片向右移动的过程中,电流是变小的,即I2 I1R1-I2R1>0 所以电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量,故B正确; C.在变阻器滑片滑动的过程中,电源的电压不变,则电压表V3的示数不变,故C错误; D.电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,V1的变化量等于灯泡两端电压的变化量,即 RL??U ?I所以电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变,故D错误。 故选AB。 9.如图所示,电源电压不变,P置于中点,任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( ) A.当开关S闭合,S1,S2断开时,滑片向b端滑动,电压表示数变小 B.当开关S、S1闭合,S2断开时,滑片向a端滑动,电流表示A1数变大 C.当开关S、S1,S2都闭合时,滑片向b端滑动,A1示数与A2示数的差值不变 D.当开关S闭合,S1,S2断开时,滑片向b端滑动,电压表示数变化量与A1示数变化量的比值不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】 A.当开关S闭合,S1,S2断开时,三个电阻串联,电压表测R1的电压,滑片向b端滑动,变阻器的电阻变大,由电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U?IR,电压表示数变小,A正确; B.当开关S、S1闭合,S2断开时,为R3的简单电路,滑片向a端滑动,电流表示A1测电路的电流,由欧姆定律,电流表示A1数不变,B错误; C.当开关S、S1,S2都闭合时,三个电阻并联,A2测R1、R2的电流,A1测R1、R2、R3的总电流,A1示数与A2示数的差值,即通过R3的电流,由欧姆定律,通过R3的电流不变; 滑片向b端滑动,A1示数与A2示数的差值不变,C正确; D.当开关S闭合,S1,S2断开时,三个电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由欧姆定律,电压表示数变化量与A1示数变化量的比值即R1的电阻大小,保持不变,D正确; 故选ACD。 10.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V”字样,通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V的量程,电流表选择0~3A的量程。闭合开关S,断开S1和S2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V变化到4V,电流表的示数变化了0.4A,已知 R1:R2=1:4, R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( ) A.R1的阻值为5Ω C.整个电路的最大电功率是11W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 B.电源的电压为11V D.整个电路的最小电功率是4.4W A.闭合开关S,断开S1和S2时,灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I′=0.4A, I″=0.4A+0.4A=0.8A, 由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为UL=1V,UL=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压: U= UL+I′R1+U2 =1V+0.4A×R1+8V, U= UL+I″R1+ U2=3V+0.8A×R1+4V, 因电源的电压不变,所以, 1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V, 解得: R1=5Ω, 故A正确,不符合题意; B.电源的电压: ''UL+I′R1+ U2=1V+0.4A×5Ω+8V=11V, '''''''''故B正确,不符合题意;