;
只闭合开关S2、S3时,等效电路图如图乙所示:
;
所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:
;
A.由图乙可知
UU?I1R2R3R2?R34 ???
UI2R31R2所以
R3 2?…① R31故A不符合题意;
BC.由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为U1:U2?1:3,所以由图甲可得
R11 ? R1?R2?R33即
2R1?R2?R3…②
由①②两式可得R1?2R3,所以
2P1?IR1?(U)2R1?1.8W
R1?R2?R3即
U2?16.2R1…③
由图乙、丙可知
I2??I2?0.9A
即
U ?0.9A…④ R1由③④两式可得R1=20Ω,代入④式可得U=18V;故B符合题意,C不符合题意; D.由图乙可得:电路的总电阻
R?所以
R2R33R?R3313?33?R3??R1?R1
R2?R33R3?R34428I1?故D符合题意; 故选BD。
UU8U8?????0.9A?2.4A R3R3R1318
10.如图所示电路中,电源电压U=6V不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,开关S闭合后,当滑片P在变阻器的a、b两端之间滑动的过程中,电流表的示数在1.2A~0.4A之间变化,则下列结论正确的是( )
A.R2=10Ω
C.电压表的最大示数为4.8V 7.2W 【答案】D 【解析】 【分析】
B.R1的最大电阻为5Ω
D.电阻R2的电功率变化范围是0.8W至
当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器
两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小以及滑动变阻器的最大电阻,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值,进一步得出电源电压;再根据P?I2R求出电阻R2的电功率变化范围。 【详解】
ABC.当滑片位于a端时,R1、R2串联,电路中的电流最小即I=0.4A,电压表的示数最大U1=4V,由I?U可知,R1的最大电阻 RR1?U14V??10Ω I0.4A则电源的电压
U?U1?IR2?4V?0.4A?R2-------①
当滑片位于b端时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,即I??1.2A,则电源的电压
U?I?R2?1.2A?R2-------②
因为电源的电压不变,联立①②可得:R2=5Ω,U=6V,故ABC错误; D.电阻R2消耗的最大电功率
P2max?I?2R2??1.2A??5Ω?7.2W
电阻R2消耗的最小电功率
2P2min?I2R2??0.4A??5Ω?0.8W
7.2W,故D正确。 故电阻R2的电功率变化范围是0.8~故选D。
2
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为
A.3:2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.2:3 C.7:5 D.5:7
闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为
UR=5V,则由串联分压得,即①;闭合S、S2,断开S1时,
R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为UR′=7V,则由串联分压得
,即
②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.
12.一灯泡标有“6V 6W”字样,其工作时I?U图像如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在图乙所示的电路中,电源电压恒定不变。当滑片P最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,为保证电路安全,下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率为0.75W ②滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω ③电流表的变化范围是0.5A~1A ④电路的总功率变化范围4.5W~6W A.只有②④ 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
①②灯泡标有“6V 6W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,由图乙知,变阻器与灯串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测整个电路的电流,当滑片P在最左端时,变阻器被短路,电路中只有灯接入,小灯泡恰好正常发光,故电源电压为6V;电压表的量程为0~3V,则变阻器两端的电压最大为3V,由串联电路分压的规律知,灯的最小电压为
B.只有①②④
C.只有①③
D.只有③④
ULmin?U?URmax?6V?3V?3V
由图甲知,此时通过灯的最小电流为
ILmin?0.75A
则灯的最小功率为
PLmin?ULminILmin?3V?0.75A?2.25W
故①错误;
由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大阻值为
Rmax?URmax3V??4Ω ILmin0.75A则滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω,故②正确;
③由上述分析知,电路中最小的为0.75A,当灯正常发光时,由图甲知,电路中的最大电流为1A,则电流表的变化范围是0.75A~1A,故③错误; ④根据P?UI可得,电路消耗的最大功率和最小功率分别为
Pmax?UImax?6V?1A?6W,Pmin?UImin?6V?0.75A?4.5W
则电路的总功率变化范围4.5W~6W,故④正确。 故选A。
13.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端的过程中, R 1、R 2的 I-U 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A.A图线是电阻 R2 的 I-U 关系图象 B.电源电压为 18V C.R1 的阻值是20Ω
D.滑动变阻器 R2的最大阻值为30Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0;由图象可知,A为滑动变阻器R2的U?I关系图象,B为电阻R1的U?I图象,故A正确,不符合题意;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小;由U?I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:
U=U1+U2=14V+4V=18V
故B正确,不符合题意; C.由I=
U可得,定值电阻R1的阻值 R