9.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是( )
A. 滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光
B. 滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
C. 滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光
D. 滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光
10.如图,电源电压和电灯L的电阻均保持不变.当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是()
A. 电压表的示数变大
B. 电灯L的亮度变暗
C. 电流表A1的示数不变
D. 电流表A2的示数变小
二、多选题
11.(2015•宜宾)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx阻值的电路是
A.
B.
C.
D.
12.图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。
水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。
若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。
己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω,则( )
A. 有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
B. 有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为2:
1
C. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:
2
D. 每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个
13.图甲中电源电压恒定,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列选项正确的是( )
A. 定值电阻R0阻值为10Ω
B. 电源电压为4V
C. 当滑片在a端时,R0的功率为2.4W D. 当滑片在中点时,R0的功率为0.9W
14.(多选)将标有2.5V1.25W字样的灯泡和标有20Ω1A字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,其中电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.闭合开关,为保证两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不超过额定值(不考虑灯丝电阻随温度的变化),则在变阻器滑片移动的过程中下列说法正确有( )
A. 将变阻器的滑片向右移动,灯泡变亮
B. 该灯泡的电阻是5Ω
C. 变阻器接入的最小电阻为4Ω
D. 灯泡正常发光时,灯泡和变阻器的功率之比为5:
4
15.如图甲所示,电源电压恒为15V,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,R0为定值电阻,可选滑动变阻器的规格分别为“25Ω2A”和“10Ω3A”。
P置于中点A,闭合开关S,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置,然后将P从A移到最左端B,两表示数的I﹣U关系图象如图乙所示。
( )
A. 定值电阻R0的阻值为10Ω B. 电流表选择的量程为“0~0.6A”
C. 所用滑动变阻器的规格为“10Ω3A”
D. 定值电阻消耗的最小功率为2.25W
三、填空题
16.如图电路中,电源电压可调,灯L上标有“6V6W”的字样,R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”的字样,两表的量程分别是0~3A和0~15V,闭合S1、S2、S3,调节电源电压使灯L正常发光,则此时电源电压为________V。
当只闭合开关S2时,移动滑片P,保证电路安全前提下,要求至少有一个电表示数不低于量程的一半,则电源可调的最高电压与最低电压的差值为________V。
17. 2014年诺贝尔物理学奖获得者的主要贡献是发现蓝光LED.二极管的两根引线有正、负极之分,二极管导通时,其电阻为零.如图l3电路,R消耗的功率为P1;现将二极管正、负极对调再接入电路的相同位置,R消耗的LED功率为P2.已知P1:
P2=16:
1,则灯泡电阻RL(不随温度变化)与R的比值RL:
R=________,灯泡工作时消耗的功率等于P1的________倍(可用分数表示).
18.如图甲所示,电源电压保持不变.闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.电源电压为________V;滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为________J;滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为________W.
19.图甲所示的电路中,电源电压为3V保持不变,闭合开关后,小灯泡L1比L2亮一些。
若两灯泡的I-U图象如图乙所示,灯泡L2的图像是________,此时灯L1的电阻是________Ω,通过灯泡L2的电流是________A,电路消耗的总功率是________W。
20.如图所示的电路中,电源电压为4.5V,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的最小阻值是________Ω,滑动变阻器的最大电功率是________W。
(不考虑温度对电阻的影响,最后一空结果保留一位小数)
四、计算题
21.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2,当开关S1闭台、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I1;当开关S1断开、S2闭合时,灯L的电功率为PL',电流表的示数为I2,已知PL:
PL'=1:
9(设灯丝电阻不随温度交化)。
求
(1)I1:
I2
(2)若当开关S1,S2均断开时移动滑动变阻器,发现电压表V1的示数变化量是电压表V2示数交化量的5倍,则灯泡L电阻RL与R1电阻之比为多少?
(3)若当开关S1,S2都断开,滑动变阻器的滑片P滑至C点时,变阻器接入电路的电阻为RX,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,已知U1:
U2=4:
5,RX的电功率PX为4W;通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,电路消耗的最大功率与最小功率之比为15:
1。
则此时灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为多少?
该电路消耗的最大功率为多少?
22.在图所示电路中,R1=20欧,滑动变阻器R2标有“50欧,2安”字样,闭合开关S,移动变阻器滑片P至中点,电流表示数如图所示,
(1)求此时电压表示数,并请在电压表中标出量程及大小。
(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中,滑动变阻器连入电路的最小阻值。
(3)在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,用新的电源去替换原来的电源,要求:
在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。
求满足上述要求替换电源的电压(求电源电压范围)。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】D
二、多选题
11.【答案】A,B,D
12.【答案】B,D
13.【答案】A,D
14.【答案】B,C,D
15.【答案】B,D
三、填空题
16.【答案】6;25
17.【答案】3:
1;
18.【答案】15;90;45
19.【答案】B;7.5;0.2;1.8
20.【答案】5;0.5
四、计算题
21.【答案】
(1)解:
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R2串联,电流表测电路中的电流;当开关S1断开、S2闭合时,灯泡L与R1串联,电流表测电路中的电流,灯泡的电功率之比:
,
解得:
答:
I1与I2的比值为1:
3
(2)解:
当开关S1,S2均断开时,灯泡、R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测量灯泡和R1的总电压,电压表V2测量R1和R2的总电压,串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和,在电源电压不变的情况下,滑动变阻器两端的电压增大;在灯泡两端的电压减小的情况下,电阻R1与滑动变阻器两端的电压之和增大,所以电压表V2示数增大,综上可知,电压表V2增大的示数等于灯泡减小的电压值,电压表V1减小示数等于定值电阻R1与灯泡两端减小的电压之和,串联电路中各处的电流相等,由题意可知
,
答:
灯泡L电阻RL与R1电阻之比为1:
4
(3)解:
因电源电压一定时,电路中的电流与电路中的总电阻成反比,所以,
整理可得:
RB=2RL+3R1--------------①
当S1、S2均闭合时,电路为L的简单电路,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大;当S1、S2均断开且滑片位于B端时,L、R1、RB串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为15:
1,所以,
整理可得:
14RL=R1+RB----------②
由①②可得:
R1=3RL,RB=11RL,
此时灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为
,
当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P滑至C点时,等效电路图如图所示:
两电压表的示数之比:
,
Rx=
2RL,
电路中的电流:
I=
,
Rx的电功率:
Px=I2Rx=(
)2×2RL=4W,
整理可得:
U2=72W×RL,
此电路消耗的最大功率:
P大=
=72W
答:
灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为1:
11;该电路消耗的最大功率为72W
22.【答案】
(1)解:
由图2所示电流表可知,其量程是0~0.6A,
分度值是0.02A,电流表示数I=0.32A,
滑片在中点,滑动变阻器接入电路的阻值:
R2=
=
=25Ω,
∵I=
,
∴电压表示数:
U2=IR2=0.32A×25Ω=8V;
∵I=
,
∴电源电压:
U=I(R1+R2)=0.32A×(20Ω+25Ω)=14.4V,
电压表示数为8V,电表应选0~15V量程,电压表量程及示数如图所示.
答:
电压表示数为8V,电压表中量程及大小图略
(2)解:
电路最大电流等于电流表量程0.6A,电路中总电阻最小值为:
R总min=
=
=24Ω;
滑动变阻器连入电路的最小阻值
R2min=R总min-R=24Ω-20Ω=4Ω
答:
移动滑动变阻器滑片的过程中,滑动变阻器连入电路的最小阻值为4Ω
(3)解:
当电流表满偏时电路电流I=0.6A,滑动变阻器接入电路的阻值为零时
电源电压:
U=IR1=0.6A×20Ω=12V<15V,
电压表不能达到满偏,不符合要求;
当电压表满偏滑动变阻器阻值全部接入电路时,电阻R2两端电压U2=15V,
此时电路电流:
I=
=
=0.3A,
此时对应的电源电压:
U=U1+U2=IR1+U2=0.3A×20Ω+15V=21V,
电流表与电压表都可以达到满偏,此时电源电压最小;
当电流表与电压表都达到满偏时,电源电压最大,
此时电路电流I=0.6A,电压表示数U2=15V,
此时电源电压:
U=U1+U2=0.6A×20Ω+15V=27V,
则满足要求的电源电压范围是21V≤U≤27V
答:
满足要求的电源的电压范围是21V≤U≤27V。