一、初中物理电路类问题
1.在如图所示电路中,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中正确的是( )
A.L1和L2并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V,1.2A,0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A C.L1和L2串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
D.L1和L2串联,电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
规格相同的两个灯泡均能发光时,它们的连接方式要么是串联,要么是并联。 AB.当两灯泡并联时,电路中电流有两条路径,电流从电源的正极出发,经乙电表后分支,一支经灯泡L1回到电源的负极,一支经灯泡L2、丙电表回到电源的负极,则甲为电压表测电源的电压,乙为电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,由于通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍,由图中数据可知:乙的示数为1.2 A,丙的示数为0.6 A,则甲的示数为0.3 V;乙的示数为0.6 A,丙的示数为0.3 A,则甲的示数为1.2 V,通过L1、L2的电流均为0.3 A,故A、B不正确;
CD.当两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压,因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,所以电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数的2倍,由图中数据可知:丙的示数为1.2 V,乙的示数为0.6 V,则甲的示数为0.3 A;丙的示数为0.6 V,乙的示数为0.3 V,则甲的示数为1.2 A,L1、L2两端的电压均为0.3 V,故D错误,C正确。 故选C。
2.关于如图所示的课堂小实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图是自制的盐水电池,当用电压表测其电压时,锌片是该电池的正极
B.乙图中,同时在冷水和热水中滴一滴红墨水,红墨水在热水中与水混合均匀的时间比在冷水中短,这个现象说明温度越高,分子运动越剧烈
C.丙图中,用绸子摩擦玻璃棒,玻璃棒上的一些电子会转移到绸子上
D.丁图电路中,A,B两个接线柱间是一段保险丝,C,D两个接线柱间是一段铜丝,向右移动滑动变阻器的滑片,过一会儿发现铜丝先熔断 【答案】BC 【解析】 【分析】
本题考查电压表的连接、分子热运动、摩擦起电的实质及保险丝材料的特点。 【详解】
A.由电压表的连接可知,电压表的正接线柱与电源的正极相连,图甲中,与电压表的正接线柱相连的是铜片,且电压表的指针正向偏转,故铜片是电池的正极,故A不正确; B.图乙中,热水的温度高,红墨水与水混合均匀的时间短,说明分子在热水中运动得快,故B正确;
C.用绸子摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的原因是玻璃棒失去电子,失去的电子转移绸子身上,故C正确;
D.由图丁可知,保险丝和铜丝是串联连接的,则通过它们的电流相同,而保险丝的材料特点是电阻较大,熔点较低,根据Q=I2Rt得,通电相同时间,保险丝产生的热量比铜丝产生的热量大,所以先熔断的是保险丝,故D不正确。 故选BC。
3.如图所示电路,闭合开关 S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1 与 L2 并联,电流表 A1 测 L2 的电流 B.L1 与 L2 串联,电流表 A2 测干路上的电流
C.当开关 S2 断开时,通过 L1 的电流不变, A2 的示数变小
D.当开关 S2 断开时, A2 的示数不变,通过 L1 的电流变大 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
AB.由图可知,闭合开关 S1、S2,L1 与 L2 并联,电流表 A1 与 L2 在同一支路,所以的电流表 A1 测 L2 的电流,电流表 A2测量干路电流,故A正确、B错误;
CD.并联电路各支路互不影响,由图可知,当开关 S2 断开时,L2 所在支路断开,通过L2电流为0,通过 L1 的电流不变,干路电流表A2示数变小,故C正确、D错误。
4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是20Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关
?,R2和R3的功率S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1之和是1.6W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是
? =1∶25,下列结论正确的是( ) P1?,已知R2∶R3=1∶3,U1∶U1? =9∶5,P1:P1
A.电源电压是8V
C.电流表的最大示数是2.7A 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
B.R2的阻值是30Ω D.该电路的最大功率是27W
AB.第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。 已知R2:R3?1:3,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3?1:3,R2和R3的功率之和是1.6W
P2 +P3=1.6W
所以
P2 =0.4W,P3 =1.2W
第三过程:当开关S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3 并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U, 电流表测量R1、R2的总电
流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1 ′;P1:P1??1:25,对于同一导体
PU12U1211?()?()? ''PUU2511所以
U11? U5所以
1U1?U
5因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以
4U0?U
5因为,R0 =20Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以
R1?5Ω
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,
11U1:U1??9:5又因为U1?U,所以,U1??U,所以乙图中
591U1??U
98??U2?U3?U
9U1?1? ??U2?U38R1、R2、R3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R1?5Ω
R2?R3?40Ω
已知R2:R3?1:3,所以
R2?10?,R3?30Ω
又因为P2?0.4W,P3?1.2W,所以
P2??U2??R22
20.4W?解得
???U210Ω
?U2?2V
同理解得
?U3?6V
所以
??U2?U3?2V?6V?8V
又因为
U1?1? ??U2?U38所以
U1??1V
所以电源电压为
??U?U1??U2?U3?1V?8V?9V
故AB错误;
C.甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流
I1?I2?I3?U9V??1.8A R15ΩU9V??0.9A R210ΩU9V??0.3A R330Ω电流表测量R1、R2 的电流,所以,电流表示数最大为
I'?I1?I2?1.8A?0.9A?2.7A
故C正确;
D.电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为
I?I1?I2?I3?1.8A?0.9A?0.3A?3A
所以电路最大功率为
P?UI?9V?3A?27W
故D正确。