一、选择题
1.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中UL:UR=m,丙图中,IL:IR=n,则下述正确的是:( )
A. m=n B. m>n C. m ,已知U1:U2=m,则 =m;由图丙可知:灯泡与电阻并联,则各 支路两端的电压相同,由欧姆定律I= 可得: 所以, 以 < ,已知I1:I2=n,则 =n, ;由于并联时灯泡两端的电压比串联时的大;由图象甲可知,RL乙小于RL丙 , 所 ,即m< .所以mn<1. 故答案为:D. 【分析】图乙中,灯泡与电阻串联,U1:U2=m;图丙中,灯泡与电阻并联,I1:I2=n,分别根据串联电路的电压规律和并联电路的电压规律求得两电阻之比. 2.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( ) A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V B. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W 【答案】 B 【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压UL=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,电压表的示数:UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V,故A错误; B、由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V,所以UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V.故B正确; C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误; D、由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W.故D错误. 故选B. 【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流; (1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数; (2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数; (3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系; (4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率. 3.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是( ) A. 电路中电流不超过 B. 两端电压不超过3V 范围内变化 C. 滑动变阻器连入电路的阻值在 D. 电路的总功率在 范围内变化 【答案】 D 【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流, Imin= = = =0.3A, 因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故最大电流为0.5A,A不符合题意; R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意 所以,电路中的最大电流I总功率最大, 电路中的总电阻:R= = =12Ω, 大 =0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值: R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω, 当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为: R滑= = =10Ω, 则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意; 电路消耗的最大功率: P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小, 电路消耗的最小功率: P小=UI小=6V×0.3A=1.8W, 所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R1消耗的电功率最大,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;同理,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,电路消耗的总功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率. 4.如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( ) A. 电源电压为3V,R1阻值为18Ω B. 电路消耗的最小功率为0.2W C. 当Rp总阻值的 接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为6:5 D. 当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为1:2 【答案】 C 【解析】【解答】A.据乙图可知,当滑片滑到最左端时,此时电流最大为0.6A,电阻R 1两端的电压是3V,因此电源电压U 总=3V;电阻R 1的阻值为: A错误; B.据乙图可知,电路的最小电流为0.2A,那么电路消耗的最小功率为:P=3V×0.2=0.6W,故B错误; C.当滑片滑到最右端时,变阻器全部使用,此时电流最小为0.2A, 这时的总电阻为: ; 总 , 故=U I 总总 那么滑动变阻器的最大阻值为:RP=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω; 当Rp总阻值的 接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比 : , 故C正确; D.当电流为0.4A时,总电阻 滑动变阻器接入的电阻为:RP=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω; R1与Rp连入电路的阻值之比: 故选C。 【分析】定值电阻R1与滑动变阻器RP串联,电压表测R1的电压。 (1)当滑片滑到最左端时,变阻器阻值为0,这时只有R1 , 此时电压表的示数就是电源电压;可根据乙图中电压和对应电流计算R1的阻值; , 故D错误。 ; (2)从乙图找到电路的最小电流,根据公式P=UI计算电路的最小功率; (3)当滑片滑到最右端时,变阻器全部使用,此时电流最小,首先根据 计算出总电阻,再根据RP=R总-R1计算出变阻器的最大阻值;因为串联电路中功率和电阻成正比,所以 当Rp总阻值的 接入电路时 ,求出它们的电阻之比即可; (4)当电流为0.4A时,根据欧姆定律计算出RP的阻值,然后作比即可。 5.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将( ) 【答案】B A. 缩短 B. 伸长 C. 静止不动 D. 先伸长后缩短 【解析】【解答】解:滑片从左往右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;根据图中电流方向结合安培定则可判断出:螺线管的上端为N极,下端为S极,此时根据磁极捡到相互作用:异名磁极相互吸引,所以螺线管对磁铁的吸引力增大,弹簧的长度变长。 故答案为:B。 【分析】根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化,再根据欧姆定律确定电路 中电流的变化;安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极). 6.在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( ) A. 灯泡L变亮 B. 电压表V示数变大 C. 电流表A1示数变小 D. 电流表A2示数变大 【答案】 C 【解析】【解答】解:由图可知,该电路为并联电路;电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压,亦即电源电压,保持不变,B不符合题意; 根据并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在的支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,AD不符合题意; 当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,C符合题意。 故答案为:C。 【分析】电流表测量干路中的电流,电流表测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压;根据滑动变阻器滑片移动的方向判定其阻值变化,根据欧姆定律判定其电流变化,根据并联电路的电流、电压特点判定电表示数的变化. 7.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( ) A. 电压表示数变大,电流表示数也变大 B. 电压表示数变小,电流表示数也变小 C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小 D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大 【答案】C 【解析】【解答】由图知道,定值电阻R0与滑动变阻器、螺线管串联,电压表测量的是R两端的电压;当将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器R阻值变小,由串联电路电阻的特点可知,则电路中的总电阻变小,电路的电流变大,由串联电路分压特点得电压 表示数变小,通电螺线管的磁性增强,由右手螺旋法则判断螺线管的上端为N极,和上面的磁极相互排斥,通电螺线管的磁性增强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小。 故答案为:C。 【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。线圈的匝数一定,电流越大磁性越强; (2)运用安培定则(用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极)判断通电螺线管的极性; (3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 (4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化. 8.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,两灯都正常发光.不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( ) A. 电源电压为12 V B. 两灯都正常发光时电流表的示数为3A C. 整个电路的最小功率2.25W D. 整个电路的最大功率9 W 【答案】D 【解析】【解答】解:(1)当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联, 因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光, 所以,电源的电压U=U1=U2=6V,故A错误;(2)由P=UI可得,两灯泡都正常发光时通过的电流: I1= = =0.5A,I2= = =1A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,两灯都正常发光时电流表的示数: I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,故B错误;(3)由I= 可得,两灯泡的电阻: R1= = =12Ω,R2= = =6Ω, 当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路的最小总功率: P小= = =1.5W,故C错误;(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端 时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大, 因此时两灯泡均正常发光, 所以,整个电路的最大功率: P大=P1+P2=3W+6W=9W,故D正确. 故选D. 【分析】(1)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压;(2)根据P=UI求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数;(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和 P=UI= 求出电路的最小总功率;(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率. 9.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,R阻值一定但未知,当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V,若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为( ) A. 3.0V B. 2.5V C. 2.0V D. 1.5V 【答案】 B 【解析】【解答】解:由图S接b时,R2与R串联, 由欧姆定律知:U=IR,此时电压表测R2两端电压,示数为U′, 即有U′=I′R2= ×15Ω…①, 同理,S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V, 则有:2V=IR1=①÷②可得: =所以U′=3V× , , ×10Ω…②, 因为 <1,所以U′<3V; R1、R2分别与R串联,R2>R1 , 根据串联电路的分压原是可知:R2与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V; 综上可知:2V<U′<3V,故B正确,ACD错误. 故选B. 【分析】由欧姆定律可得出开关置于两位置时的电压表示数表达式,通过分析可得出电压的可能值 10.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是( ) A. S1、S2均向左闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7W C. S1向左、S2向右闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D. S1向右、S2向左闭合,只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍 【答案】 D 【解析】【解答】解:⑴闭合开关S,S1、S2均向左闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测Rx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最大且电压表的示数Ux=3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,R0和滑动变阻器两端的电压之和: U0滑=U﹣Ux=4.5V﹣3V=1.5V, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的电流: I1= = =0.0375A, Rx允许接入电路的最大阻值: Rx大= = =80Ω,A不符合题意; ⑵闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压, 电流表测电路中的电流, 当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流: I2= = =0.3A, 因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A, 所以,电路中的最大电流为0.3A, 则电路允许消耗的最大功率: P大=UI2=4.5V×0.3A=1.35W,B不符合题意; ⑶闭合开关S,S1向左、S2向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0和Rx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最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大, 此时滑动变阻器两端的电压: U滑=U﹣U0x=4.5V﹣3V=1.5V, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的电流: I3= = =0.05A, 则R0和Rx的最大总阻值: R总= = =60Ω, 所以,Rx允许接入电路的最大阻值: Rx大′=R总﹣R0=60Ω﹣10Ω=50Ω,C不符合题意; ⑷闭合开关S,S1向右、S2向左闭合,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中的电流, 设此时电路的总电阻为R总′=Rx+R0+R滑 , 即Rx=R总′﹣R0﹣R滑 , 只调Rx使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=Rx′+R0+R滑 , 即Rx′=R总″﹣R0﹣R滑 , 由R= 可知,只调Rx使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=2(Rx+R0+R滑), 则Rx′﹣Rx=(R 总 ″﹣R0﹣R 滑 )﹣(R 总 ′﹣R0﹣R 滑 )=R 总 ″﹣R 总 ′=2(Rx+R0+R 滑 )﹣ (Rx+R0+R滑)=Rx+R0+R滑>Rx , 所以,Rx′>2Rx , 即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件额连接方式及电表的测量对象,A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux=3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R0和滑动变阻器两端的电压之和,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出Rx允许接入电路的最大阻值; B.根据欧姆定律求出电压表的示数U0=3V时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较确 定电路中的最大电流,利用P=UI求出电路允许消耗的最大功率. C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱Rx接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R0和Rx的最大总阻值,利用电阻的串联求出R允许接入电路的最大阻值. D.根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻,同理表示出只调Rx使电流表示数减半时电路的总电阻,根据欧姆定律可知两种情况下电路的总电阻关系. 11.有两只分别标有”6V 3W“和”9V 3W“的小灯泡L1、L2 , 不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( ) A. L1和L2正常工作时的电流一样大 B. L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮 C. L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大 D. 将L1串联在一个12Ω的电阻,接在电源电压为12V的电路中,L1也能正常发光 【答案】D 【解析】【解答】解: A.由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为: I1= = =0.5A,I2= = = A, 所以两灯泡正常发光时的电流不一样,故A错误; B.由P=UI= 可得,两灯泡的电阻分别为: R1= = =12Ω,R2= = =27Ω, 两灯泡串联时通过的电流相等,但灯泡的电阻不同,由P=I2R可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,故B错误; C.L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻不同,由P= 可知,两灯泡消耗的电功率不相等,故C错误; D.将L1串联在一个12Ω的电阻时,电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω, 电路中的电流I= 故选D. 【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流,然后比较两者的关系;(2)根据P=UI= 求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;(3)L1和L2并联 = =0.5A,因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等,所以 L1能正常发光,故D正确. 在一起同时使用时,它们两端的电压相等,根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系;(4)将L1串联在一个12Ω的电阻时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光. 12.如图电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S , 当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V , 在10s内定值电阻R1产生的热量为36J . 则下列结果正确的是( ) A. 电路中的最大电流为1A B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1 D. 先后两次消耗的电功率之比为16:9 【答案】 D 【解析】【解答】解:根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压; 滑片从中点到b端时,变阻器接入电路的阻值增大,由串联分压的规律可知,电压表示数(变阻器的电压)将增大,电压表示数增大了2V,即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V=6V; 在10s内定值电阻R1产生的热量为36J,由Q= t可得R1的阻值: R1= t= ×10s=10Ω; A、当滑片在a点时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中的电流最大, 则电路中的最大电流:I最大= = =1.2A,A不符合题意; B、串联电路中各处的电流相等,滑片在中点时,电路中的电流:I= = =0.8A, 10s内滑动变阻器R消耗的电能:W滑=U滑It=4V×0.8A×10s=32J,B不符合题意; C、当滑片在b点时,变阻器接入的阻值最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I= = =0.6A, = = ,C不符 最小 由P=UI可得,滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比: 合题意; D、由P=UI可得,R1先后两次消耗的电功率之比: 合题意。 故答案为:D 【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了2V,然后根据串联电 = = ,D符 路电压规律以及Q= t即可求出R1的阻值;当滑片在a点时,电路中的电流最大,根据欧姆定律即可求出电路中的最大电流;先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流,然后根据W=UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能;根据P=UI即可求出R、R1先后两次消耗的电功率之比. 13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1、S2均闭合,电路正常工作。当开关S2由闭合到断开时,电路中( ) A. 电压表V的示数变小 B. 电流表A1的示数变大 C. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大 D. 电压表V的示数与电流表A的示数的乘积变大 【答案】 A 【解析】【解答】根据电路图电路并联,S1在干路上,当断开开关,电路断开,电压表示数为0,电流表为0,A符合题意,BCD不符合题意。 故答案为:A. 【分析】当电路中的开关断开时,电流断开,电表示数为0. 14.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16A的延长线插座,导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是( ) A. 增大导线的电阻 B. 减小通过导线的电流 C. 增大导线的电压 D. 减小导线发热的功率 【答案】D 【解析】【解答】A.减小导线的电阻,A不符合题意; B.由I= 知当U一定时R越小I越小,B不符合题意; C.由I= 的变形式U=IR知当I一定时R越小U越小,C不符合题意; D.根据P=I2R知当I一定时R越小P越小,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】A、影响导体电阻大小的因素:材料、长度、横截面及温度,当材料、长度、温度不变时横截面越大电阻越小;B、根据I= 分析判断;C、根据I= 的变形式U=IR分析判断;D、根据P=I2R分析判断。 15.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是( ) A. 向右移动滑片P,电压表V1的示数变小 B. 向右移动滑片P,电压表V2的示数变小 C. 向左移动滑片P,电流表A的示数变大 D. 向左移动滑片P,电压表V1与电流表A的示数比值不变 【答案】 D 【解析】【解答】解:由图可知,闭合开关S,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压,电源电压保持不变,所以滑片移动中V2的示数不变,故B错误; 滑片向右移动时,R1连入阻值变小,根据串联电路的分压原理知,R2分得电压增大,即V1示数变大,故A错误;滑片向左移动时,R1连入阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,故C错误; 由欧姆定律可知,电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值,所以两表比值不变,故D正确. 故选D. 【分析】闭合开关,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压. 根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化,从而知电路的电阻变化,由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况.本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律的应用,会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键. 16.如图所示的电路中,电源电压不变,开关s闭合,滑片P移动到b点时,R1消耗的功率为P1;滑片P移到小中点时,R1消耗的功率为 的功率之比为( ) =2:9,滑片P在b点和在中点时,R2消耗 A. 1:2 B. 2:5 C. 2:9 D. 4:9 【答案】D 【解析】【解答】设滑片P移到变阻器b点和中点时电路中的电流分别为I1、I2;已知 P1:P′1=2:9,由P=I2R可得: ,设滑动变阻器R2的最大阻值为R,滑片P在 中点和在b端时,R2消耗的功率之比: 故答案为:D. × , 【分析】根据电路图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流,结合电功率的计算方法P=I2R即可求得比值. 17.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将( ) A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小,电压表的示数不变 C. 电流表的示数变大,电压表的示数不变 D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小 【答案】 D 【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡亮度的电压, 开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大, 由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AC不符合题意; 由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意,D符合题意. 故答案为:D. 【分析】由图可知,电路串联,电压表测量灯泡分压,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡分压减小. 18.如图所示的电路中,闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动的过程中( ) A. 灯泡L1变亮、L2亮度不变 B. 灯泡L1变亮、L2变暗 C. 灯泡L1亮度不变、L2变亮 D. 灯泡L1变暗、L2变亮 【答案】 D 【解析】【解答】由图可知是混联电路图,当滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻变大,滑动变阻器和灯泡并联,此处的总电阻变大,分压变大,灯泡L2变亮,灯泡L1分压减小,变暗,D符合题意,ABC不符合题意。 故答案为:D. 【分析】根据混联电路的特点,并联处电阻变大分压变大,串联时,分压互相影响。 19.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有( ) 方案:①用一个更小的电阻替换R3 ②将如图(a)中的R2与(b)中的R1互换 ③用一个更大的电阻替换R2 ④将如图(a)中的R1与(b)中的R3互换 A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 【答案】C 【解析】【解答】a图R1、R2并联,电流表A1在干路上,b图R1、R3串联,电源电压相同且不变,电流表A1的示数比A2大,要使两电流表示数相同,可以减小A1的示数或者增大A2的示数,根据欧姆定律可知,可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2 , 故①③符合题意;因R1、R2、R3的大小未知,故②④不确定。 故答案为:C. 【分析】由(a)电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流;由(b)电路图可知,R1与R3串联,电流表A2测电路电流;电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系. 20.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表有明显示数,电压表示数为零,若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( ) A. 灯L断路 B. 灯L短路 C. 变阻器R断路 D. 变阻器R短路 【答案】B 【解析】【解答】A. 灯L断路时,电压表串联在电路中,会有示数,而电压表的电阻很大,所以电流表无示数,A不符合题意; B. 灯L短路时,电压表同时被短路,不会有示数,此时电路是通路,所以电流表会有示数,B符合题意; C. 变阻器R断路时,整个电路是断路状态,两电表都不会有示数,C不符合题意; D. 变阻器R短路时,只有灯连接在电路中,电压表和电流表都应该有示数,D不符合题意; 故答案为:B。 【分析】本题利用了串联电路的电流特点分析电路故障,小灯泡不发光说明灯泡短路或电路中电流过小或电路某处断路.
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