故选:B。
25.(2024?连云港)如图所示,电电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小了0.1A B.电压表示数减小了0.5V C.定值电阻的电功率增大了0.2W D.电路总功率增大了1.5W
【分析】(1)由图R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测的电路中电流,根据欧姆定律判断电流表示数变化情况;
(2)根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值,然后分别根据电功率公式求出功率。 【解答】解:
由图可知,变阻器R变与R串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流; A、使变阻器的阻值减小5Ω,根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小,由于电电压不变,根据I=可知电路中电流变大,所以电流表示数变化了0.1A,应是增大0.1A,故A错误;
B、设原变阻器接入电路的阻值为R变,变阻器的阻值减小5Ω后,此时变阻器接入电路的阻值为R﹣5Ω,
由题意可知:△I=I2﹣I1=0.1A, 即:
﹣
=0.1A,
变
所以,﹣=0.1A,
解得:R变=10Ω,R变=﹣45Ω(舍去), 所以,I1=
=
=0.5A,
I2===0.6A,
则电压表示数变化量:
△U变=I2(R变﹣5Ω)﹣I1R变=0.6A×(10Ω﹣5Ω)﹣0.5A×10Ω=﹣2V,
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所以电压表示数减小了2V;故B错误; C、定值电阻电功率的增大量:
△P1=I22R﹣I12R=(0.6A)2×20Ω﹣(0.5A)2×20Ω=2.2W,故C错误; D、总功率的增大量:
△P=UI2﹣UI1=15V×0.6A﹣15V×0.5A=1.5W,故D正确。 故选:D。
26.(2024?武汉)如图所示,电电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为P1,再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原的;当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时,R3的功率增大了0.05W,且滑片在中点时,电压表V1的示数为U1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率为P2,两只电流表示数相差0.3A.已知P1:P2=2:15,下列结论正确的是( )
A.P2=5.4W B.U=12V C.U1=6V D.R2=20Ω
【分析】(1)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R2与R3的最大阻值串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电两端的电压,电流表A1测电路中的电流;再将滑片滑至最左端时,R2与R3的最大阻值串联,电压表V1、V2均测R2两端的电压,电流表A1测电路中的电流,据此可知示数变化的电表为V2,并得出R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R3两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,根据电阻的串联和P=
表示出电
路中的总功率P1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路的电流,根据并联电路的特点和电功率公式表示出电路的总功率P2,利用P1:P2=2:15得出等式即可求出R1与R2的阻值关系;利用并联电路的电流特点结合两只电流表示数相差0.3A即可得出电的电压和R2的阻值关系;当开关S1和S3闭合、S2断开时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电两端的电压,电流表A2测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑片位于最右端和中点时电路中的电流,利用P=I2R结合R3的功率变化即可求出R3的阻值,进一步求
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出R1和R2的阻值以及电的电压,利用欧姆定律求出U1的大小,最后根据并联电路的特点和P=P2的大小。 【解答】解:
(1)当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,等效电路图如图1所示; 再将滑片滑至最左端时,等效电路图如图2所示:
求出
由图1和图2可知,示数变化的电表为V2,且R2两端的电压UR2=U, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,R3两端的电压UR3=U,则UR2:UR3=1:4, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由I=可得:
===,即R3=4R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
(2)当开关S1和S3闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片位于最右端时,等效电路图如图3所示; 滑片位于中点时,等效电路图如图4所示;
当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的等效电路图如图5所示:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,图1中,电路的总功率:
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P1===,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和, 所以,图5中,电路的总功率: P2=
+
,
由P1:P2=2:15可得: 15P1=2P2,即15×
=2×(
+
),
解得:R1=2R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且图5中两只电流表示数相差0.3A, 所以,图5中,通过R1的电流: I5=I﹣I4=0.3A,则
=
=0.3A,即
=0.6A﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
图3中,电路中的电流: I2=
=
=
=×
=×0.6A=0.1A,
图4中,电路中的电流: I3=
=
=
=×
=×0.6A=0.15A,
因图4和图3相比较R3的功率增大了0.05W, 所以,由P=IR可得:
P3′﹣P3=I3×R3﹣I2R3=(0.15A)×R3﹣(0.1A)×R3=0.05W, 解得:R3=40Ω,
代入①②③两式可得:R1=20Ω,R2=10Ω,U=6V,故BD错误; 图4中,U1=I3R1=0.15A×20Ω=3V,故C错误; 图5中,P2=故选:A。
27.(2024?恩施州)如图,电路中L1“6V 3W“和L2“6V 6W”两灯泡和滑动变阻器R串联,电电压恒为12V.下列说法正确的是( )
+
=
+
=5.4W,故A正确。
2
2
2
2
2
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A.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,两灯泡均能正常发光 B.保证两灯泡均不损坏,滑动变阻器R连入电路的最小值为3Ω
C.滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则此时另一盏灯的实际功率为1.5W D.在保证电路安全的情况下,电路总功率最大可达到12W
【分析】(1)闭合开关S,两灯泡和滑动变阻器R串联,由于串联电路的电流处处相等,则根据两灯泡正常发光时的电流大小即可判断;
(2)已知两灯泡的额定电压和额定功率,根据公式P=UI先计算出两灯正常发光时的电流,两灯串联后,正常发光的是电流较小的一个,再利用公式R=
求出两灯的电阻,利用欧姆定律求出总电阻,
根据串联电路的电阻特点即可求出R连入电路的最小值;
(3)由于正常发光的是电流较小的一个,则根据P=IR求出另一盏灯的实际功率;
(4)在保证电路安全的情况下,电路中的电流达到正常发光时电流较小的灯泡的电流即为电路可达到的电流,利用P=UI即可求出最大功率, 【解答】解:
A、根据P=UI可得,灯泡正常工作的电流分别为: I1=
=
=0.5A,I2=
=
=1A;
2
两灯泡正常发光时的电流不相等;闭合开关S,两灯泡和滑动变阻器R串联,由于串联电路的电流处处相等,所以两灯泡不能都正常发光;故A错误;
B、由于串联电路的电流处处相等,两灯泡正常发光时的电流I1<I2, 所以电路中的最大电流I=I1=0.5A, 由欧姆定律可得总电阻:R==由P=
=24Ω;
可得,两灯的电阻分别为:
R1===12Ω,R2===6Ω;
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得,
R连入电路的最小值:R最小=R﹣R1﹣R2=24Ω﹣12Ω﹣6Ω=6Ω;故B错误;
C、滑片P从最右端向左移动,使某灯刚好正常发光,则正常发光的是电流较小的一个灯泡L1, 所以另一盏灯的实际功率:P2=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W,故C正确;
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