一、初中物理电路类问题
1.如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A C.R接入电路的阻值变化范围是5Ω﹣15Ω D.电路总电阻的最大值为5Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路独立工作、互不影响,所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗,故A错误;
B.当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流:
I1min=则干路的电流
U3V=?0.2A R最大15?Imin=IL+R1min=0.4A+0.2A=0.6A,
故B错误;
C.由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小电阻为:
Rmin?UIRmax?3V?3? 1A所以R接入电路的阻值变化范围是3Ω﹣15Ω,故C错误;
D.由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大,干路电流最小,所以,根据欧姆定律可得最大总电阻为:
Rmax?故D正确.
UIRmin?3V ?5? 0.6A
2.如图所示,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都
不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路中只有一处故障,则故障可能是 ( )
A.电灯L1断路 C.电灯L1短路 【答案】A 【解析】 【分析】
B.电灯L2断路 D.电灯L2短路
电路故障分为短路和断路.如图灯L1和灯L2串联,电压表测灯L2两端电压.在闭合开关后两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果是电路短路,电路中还有电流.则电路为断路,电路中无电流. 【详解】
A.电灯L1断路,则整个电路中都没有电流,灯都不亮,电表无示数.符合题意; B.电灯L2断路.则电压表会与灯L1串联,电压表分担电源电压有示数,灯不亮,电流表无示数.不合题意;
C.电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电表有示数.不合题意; D.电灯L2短路,电压表也短路无示数.但灯L1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数.不合题意; 故选A。
3.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。某口罩的构造如图所示。下列说法正确的是( )
A.口罩潮湿后防护能力降低
C.口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针 形成 【答案】A 【解析】
B.佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外 D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华
【分析】 【详解】
A.潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低,A正确;
B.由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B错误;
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。 故选A。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯熄灭了,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是( )
A.可能灯短路 B.一定灯断路 C.电阻R断路 D.以上情况都有可能 【答案】C 【解析】 【详解】
假设灯短路,那么灯会不亮,电压表测的是电阻R两端的电压,此时大小等于电源电压大小,电压表的示数变大,根据欧姆定律I?U可知,流过电阻R的电流变大,即电流表的R示数变大,两表的示数都变大,这与题意不符合,所以不可能灯短路;假设灯断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表也没有示数,两表的示数都变小,这与题意不符合,所以不可能灯断路;假设电阻R断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表此时测的是电源电压,电压示数变大,这与题意相符合;故选C。
5.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R 的阻值随压力增大而增大,滑片P 随身高增高而上滑.下列分析正确的是( )
A.身高越高电压表示数大 C.体重越大电流表示数越大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.身高越高通过R0流越小 D.体重越大压敏电阻两端电压越小
AB.由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路独立工作、互不影响,所以,由I=
U可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高R时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;
C D.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=
U可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;R压敏电阻R两端的电压不变,仍等于电源电压,故D错误.
6.如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表无示数;接ac两点时,电压表有示数,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.L断路 C.R断路 D.R0短路
从图中可看到,这是一个串联电路,R、L、R0串联在一起。
A.假设L短路,电路中是有电流的,当电压表接ab两点时,电压表是没有示数的;接ac两点时,电压表测R0的电压,有电流流过R0,那么电压表有示数;这些情况符合题中条件,所以可能是L短路,选项A符合题意;
B.假设L断路,那么电路中是没有电流的,当电压表接ab两点时,有微小的电流流过电压表,电压表测的是电源电压,有示数;接ac两点时,没有电流流过电压表,电压表是没有示数的;这些情况不符合题中条件,所以不可能是L断路,B项不合题意; C.假设R断路,那么电路中是没有电流的,当电压表接ab两点时,没有电流流过电压表,电压表是没有示数的;接ac两点时,也没有电流流过电压表,电压表是没有示数的;这些情况不符合题中条件,所以不可能是R断路,C项不合题意;
D.假设R0短路,电路中是有电流的,当电压表接ab两点时,有电流流过灯L,电压表有示数;接ac两点时,电压表是没有示数的;这些情况不符合题中条件,所以不可能是R0短路,D项不合题意。 故选A。
7.如图,小华用裸铜导线的一端将两只“3V 1W”小灯泡的螺旋捆绑在一起,并让两个灯泡的尾部金属点与电池正极接触,再将裸铜导线的另一端与电池负极接触(电池组电压为3V,导线与各处接触良好),那么,下列判断正确的是( )
A.两灯都发出昏暗的光,两灯串联 B.两灯都不亮,这样连接造成了短路 C.两灯都正常发光,且两灯并联
D.上面的灯正常发光,下面的灯没有电流通过 【答案】C 【解析】 【详解】
电流从电源正极流出,然后分成两部分电流,一部分电流流过上面灯丝,另一部分电流流过下面灯丝,最后两部分电流汇总,经过裸铜导线,回负极,两灯并联,并且两灯的电压都是3V,因为两灯的规格都是“3V 1W”,所以两灯都正常发光,故选C。
8.将规格为“12V 3W”的灯L1和规格为“12V 6W”的灯L2串联在电压为12V的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( ) A.L1与L2灯丝电阻之比为1:2 B.L1灯与L2灯实际功率之比为1:2 C.两灯均不能正常发光,灯L2更亮些 D.两灯消耗的总功率为2W