一、选择题
1.如图所示,电源电压6V保持不变,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A. 闭合开关前,滑片P应移动到B端
B. 闭合开关后,小灯泡不发光,可能是小灯泡灯丝断了 C. 滑片P向A端移动时,小灯泡额定功率变大,亮度变亮
D. 当电压表示数为3.8V时,读出电流表的示数,可算出小灯泡的额定功率 【答案】 C
【解析】【解答】A、由图,为保护电路,开关闭合前,滑片应滑到最大值B端,故A正确;
B、小灯泡灯丝断了,闭合开关后,小灯泡不能发光,故B正确;
C、滑片P向A端移动时,灯泡电压大于额定电压,实际功率大于其额定功率,但额定功率不会变,故C错误;
D、当电压表示数为3.8V时,读出电流表的示数,利用P=UI可计算其额定功率的大小,故D正确. 故选C.
【分析】(1)为保护电路,开关闭合前,滑片应滑到最大值处; (2)小灯泡灯丝断了小灯泡不能发光;
(3)额定功率是指用电器在额定电压下的功率,一个用电器的额定功率只有一个,实际功率可以有多个;
(4)在额定电压下,可以运用公式P=UI计算其额定功率的大小.
2.我国刑法规定,从201年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法正确的是( )
A. 当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B. 当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大 C. 当酒精浓度增大时,电压表的示数变大 D. 当酒精浓度增大时,电流表的示数变小 【答案】 C
【解析】【解答】解:根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,故A错误;
由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值,它是不变的,故B错误; 由题知,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小, 测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,
根据欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大;故C正确;
当酒精气体浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,
根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故D错误. 故选C.
【分析】由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压;根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流的变化、定值电阻两端电压的变化,再由串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化.
3.一只小灯泡标有“3.8V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图甲所示的电路进行测量,电源电压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为0﹣3V、0﹣0.6A,滑动变阻器的规模为“10Ω 1A”,他根据实验数据作出电压表、电流表示数的U﹣I图象,如图乙所示,则以下判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为0.88W B. 滑片向左移时电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82Ω D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为3.04J 【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R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 :
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压UL=3.8V时滑动变阻器两端的电压: UR=U﹣UL=6V﹣3.8V=2.2V, 由图象可知,电路中的电流I=0.4A, 小灯泡的额定功率:
PL=ULI=3.8V×0.4A=1.52W,故A错误; 2s内变阻器产生的电热:
QR=WR=URIt=2.2V×0.4A×2s=1.75J,故D错误;
(2)滑片向左移时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大, 由图象可知,滑动变阻器两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,灯泡的实际功率变大, 即电压表的示数变小,小灯泡变亮,故B错误;
(3)当电压表的示数最大UR′=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 由图象可知,电路中的电流I′=0.34A, 则滑动变阻器接入电路中的最大电阻:
≈8.82Ω,故C正确。
R大= 故选C。
=
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R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:(1)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据图象读出电路中的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率,根据Q=W=UIt求出2s内变阻器产生的电热;(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知接入电路中电流的变化,根据图象可知灯泡两端
的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗的变化;(3)当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大电阻 。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是从图象中读出电压和电流的对应值 。
4.小灯泡L的额定电压为3V,它的I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”.下列说法中错误的是( )
A. 电源电压为4.5V B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为2.5W 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,
由图象可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A, 由I= 可得,滑动变阻器两端的电压: U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源的电压: U=UL+U
滑
=1.5V+3V=4.5V,故A正确,不符合题意;(2)由图象可知,灯泡两端的电压为
3V时,电路中的电流I′=0.5A,
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等, 所以,灯泡的额定功率:
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W,故B正确,不符合题意; 此时滑动变阻器两端的电压: U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V, 滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑′ =
=3Ω,故C正确,不符合题意;
滑动变阻器消耗的电功率:
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W,故D不正确,符合题意. 故选:D.
【分析】(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;(2)由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率.
5.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阳器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阳器接入电路的方式正确的是( )
A. a接e、d接f B. a接e、b接f C. c接e、d接f D. c接e、b接f 【答案】A
【解析】【解答】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,如图所示:
故答案为:A。
【分析】此题涉及到安培定则、磁极间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素、滑动变阻器的接线柱的接法等多个知识点.
6.在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是( )
A. 电磁铁的A端为N极
B. 小磁针静止时,N极水平指向左
C. 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 D. 当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强 【答案】 C
【解析】【解答】解:A、由图知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是N极,B端是S极,A不符合题意;
B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N极水平指向左,B不符合题意;
C、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,C错误,符合题意;
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁的磁性变强,D不符合题意; 故答案为:C。
【分析】首先利用安培定则判断螺线管的磁极,再由磁极间的作用规律判断小磁针的指向;电磁感应是发电机的原理;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化.
7.在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4 V,电阻R1的电功率变化范围是0.8 W~0.2 W,则电源电压是()
A. 4V B. 6V C. 8V D. 10V 【答案】 C
【解析】【解答】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路电流最大,电阻R1的电功率最大为0.8W,
P=U2 /R1即U2/ R1 =0.8W①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大0时,电路电流最小,电阻R1的电功率最小为0.2W, P′=(U-UP)2 /R1即(U-4V)2/ R1 =0.2W② ①②构成方程组解得
U=8V,所以A,B,D错误,C正确. 故选C.
8.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则:( )
A. 电路允许通过的最大电流为1A B. 电路消耗的最小功率为8W
C. 电压表的最小示数为5V D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω 【答案】 B
【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当UR=15V时,
.
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为Imax=IR =0.75A,故A错误.
根据串联电路的电压特点可知:U滑min=U-UR=20V-15V=5V, 根据欧姆定律得:
当滑动变阻器全部连入电路时,
则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω, 所以,
,
;故D错误;
根据欧姆定律得:电压表的最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V,故C错误. 电路消耗的最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W,故B正确. 故答案为:B.
【分析】(1)当电压表示数为15V时,根据
算出电路中的电流,再与滑动变阻器上
允许通过的最大电流相比较即可确定电路中的最大电流; (2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据再根据U=IR求出电压表的示数;
算出滑动变阻器的最小阻值;
(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,
(4)根据P=UI算出电路消耗的最小功率.
9.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A. 电源的电压为6V B. 电路的最大总功率为3.6W
C. R2的电功率一直变大 D. 图乙中D点是滑片位于中点时的状态 【答案】 C
【解析】【解答】 A、由于U-I图线可知,当滑片从a端移动到b端,滑动变阻器两端的电压增大了4V,定值电阻两端的电压减小了4V,电流也减小了0.4A,
. 电源电压
B、当电流为0.6A时,电路的最大功率为
,不合题意;
,不合题意 ;
C、滑动变阻器全部接入分得4V电压,是电阻的2倍,根据串联分压,最大阻值是定值电阻的2倍 . 当滑片处在中点,接入电路的阻值和定值电阻相等,分得电压应该是3V,符合题意; D、电阻
D点滑片位于中点 ,不合题意 . 故答案为:C .
【分析】A、从图乙读出定值电阻电压和电流的变化量,根据欧姆定律的变形公式算电阻出定值电阻R1的阻值,再利用欧姆定律的变形公式U=IR计算电源电压; B、根据电源电压和电路中的最大电流,利用公式P=UI计算电路的最大功率; C、根据串联分压的原理分析R2阻值的变化情况; D、利用欧姆定律的变形公式较得出结论 .
计算出R2的最大阻值,再计算滑片在D点时的阻值,比
计
, 在D点时,它的阻值
, 所以,图中
10.将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2 , 则下列判断中正确的是( )
A. 电压表V1的示数等于V2的示数 B. 电流表A1的示数小于A2的示数
C. 电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值 D. 电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值 【答案】B
【解析】【解答】(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表A1测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表A1的示数:
,电压表V1的示数:
电压
表V1与电流表A1的比值 (2)由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电
源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,则电压表V2的示数UV2=U,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表A2的示数:
,电压表V2与电流表A2的比值
综上可知:A.由 不符合题意; B.由
可知,IA1<IA2 , 即电流表A1的示数小于A2的示数,B符合题意;
,即电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流
可知,
,即电压表V1的示数小于V2的示数,A
CD.由R1小于R2可知, 表A2的比值,CD不符合题意。 故答案为:B。
【分析】利用欧姆定律的电流和电阻分析电压,结合串联电路和并联电路中电流规律分析.
11.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.
12.如图所示,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,不变的是:①电流表A的示数;②电压表V的示数;③电流表A与A1示数的差值;④电压表V与电流表A示数的比值( )
A.
只
有
①
B.
只
有
② C. ②③ D. ②③④ 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,R1 和R2 并联,电压表测量并联电路支路的电压(等于电源电压),电流表A1 测R1 支路的电流,A测干路电流;因为电源的电压不变,所以,电压表V的示数不变,故②符合题意;因为并联电路中各支路工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2 的电流不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I=U/R知道,通过滑动变阻器R1 支路的电流变小,即电流表A1 的示数变小,因为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,故①不符合题意;因为电流表A与A1 示数的差值等于通过R2 的电流,所以,电流表A与A1 示数的差值不变,故③符合题意;由电压表V的示数不变、电流表A的示数变小知道,电压表V与电流表A示数的比值变大,故④不符合题意,综上所述,只有C符合题意, 故答案为:C。
【分析】R1和R2并联,电压表测量并联电路支路的电压(等于电源电压),电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;根据电源的电压判断电压表示数的变化,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知通过R2电流的变化;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化以及两电流表示数只差的变化,进一步得出电压表V与电流表A示数的比值变化.
13.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),由图象可知( )
A. 电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B. R0的电阻值是10Ω
C. 该电路最小功率0.05W D. 滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比,由电压是产生电流的原因可知,不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U=3.0V,电路中的最大电流I大=0.6A,由I= 可得,R0的阻值:R0=
=
=5Ω,故B错
误;(3)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电路中的总电阻:R总= 功率:P
=UI
=
=30Ω,因串联电路中总电阻等
于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R大=R总﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω,电路的最小
小
小
=3.0V×0.1A=0.3W,故C错误;(4)滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω
=
时,消耗的功率为0W;当变阻器接入电路的电阻为R时,电路中的电流:I=
,变阻器消耗电功率:PR=I2R=( )2R= =
= =
,则当R=5Ω,变阻器消耗的电功率最大,PR大=
所以,滑动变阻器R的电功率变化范围0~0.45W,故D正确.故选D.
=0.45W,
【分析】(1)由图象可知,R0两端的电压和电流关系是一个正比例函数图象,要注意电压是电流产生的原因;(2),当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据P=UI求出电路中的最小功率;(4)滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时,消耗的功率为0W;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的变化.
14.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是( )
A. 电源电压为8V B. R1的阻值为20Ω C. 电路前后电流之比为1:3 D. 电路总功率变化了1.2W 【答案】 D
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,当滑片在B处时,电路中的电流: I1=
,
则滑动变阻器两端的电压:
U2=I1×R2=
×R2=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,滑动变阻器的电阻减小,由串联分压的规律可知,电压表的示数减小,即此时滑动变阻器两端电压为U2=4V﹣1V=3V,
同理可得,此时滑动变阻器两端的电压:U2′=
× =3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
用①式比②式可得:
= ,
解得:R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 将③代入①式可得:
=4V,
解得:U=6V,A不符合题意;(2)当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V﹣4V=2V, 此时定值电阻R1的功率为0.8W,即;P1= 解得:R1=5Ω,
则R2=2R1=2×5Ω=10Ω,B不符合题意;(3)电路前后电流之比为I1:I2=
:
=
=0.8W,
= : = ,C不符合题意;(4)电路总功率变化了:△P
=P2总﹣P1总= 故答案为:D。
﹣ = ﹣
=1.2W,D符合题意。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到中点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压和R1与R2的关系;同理,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V-4V=2V,根据定值电阻R1的功率为0.8W算出R1和R2的阻值.
根据欧姆定律算出电路前后电流之比;再根据P=算出电路总功率的变化.
15.生活处处有物理,下列说法错误的是( )
A. 用筷子夹取食物时,利用了摩擦力
B. 公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 C. 打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动
D. 驾驶员在驾驶车辆时需系上安全带是防止惯性带来的伤害 【答案】 B
【解析】【解答】A、筷子能夹住食物放入嘴里而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间存在摩擦力,该选项说法正确;
B、公交车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强,该选项说法错误; C、打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味,是扩散现象,说明了分子在运动,该选项说法正确; D、当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带.该选项说法正确; 故选B.
【分析】A、两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
B、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
C、物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;
D、一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这就是惯性.系安全带可以在很大程度上防止车辆因紧急刹车时,人由于惯性向前倾可能造成的伤害.
16.当一导体两端的电压是6V,通过的电流是0.6A,则该导体的电阻是( ) A. 10Ω B. 3.6Ω C. 6.6Ω D. 5.4Ω 【答案】A
【解析】【解答】解:由I= 可得,导体的电阻: R= = 故选A.
【分析】已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻.
=10Ω.
17.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( )
A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4 B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 电源电压为10V D. R1的阻值为20Ω 【答案】 B
【解析】【解答】由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的
电压,当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大,根据Q=
得R2=
=10Ω,B符合题意;滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1=
=0.6A,U
时电路中的电流I’=
=U1+U2=0.6AR1+6V……①,当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V,此
=0.8A,U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②,根据P=I2R得P1:P1’=
总
(0.3A)2R1:(0.4A)2R1=9:16,A不符合题意;解由①②组成的方程组得:电源电压为12V、R1的阻值为10Ω,C、D不符合题意。 故答案为:B。 【分析】根据Q=
求出R2的值,根据欧姆定律I= 求出滑片P置于变阻器的B端和位
于中点时电路中的电流,根据P=I2R得出R1的功率之比,根据串联电路电压的规律列出方程①②,求出电源电压、R1的阻值。
18.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是( )、
A. L1始终比L2暗 B. L1始终比L2亮 C. L1和L2都变暗 D. L1和L2都变亮 【答案】 A
【解析】【解答】解:图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联;灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图:灯泡L1与滑动变阻器串联,右图:灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同,也就是电阻相同,滑动变阻器滑片没有移动时,L1两端电压小于L2两端电压,由P= 知,L1实际功率较小,发光较暗;
当滑片从中点向右滑动的过程中,左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据功率的计算公式P=I2R可得,R不变,I减小,因此灯泡L1的实际功率减小,即灯泡的亮度变暗;
右图中并联电路中各支路用电器互不影响,或根据P= 进行分析,R和U都不变,因此灯泡L2的实际功率不变,故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。 故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,利用决定灯泡明暗程度的物理量,根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.
19.如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1 , A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
A. 电流表A1与A2的示数之比为1:4 B. 通过R0与R1的电流之比为4:1 C. R0与R1两端的电压之比为1:4 D. R0与R1的阻值之比为4:1 【答案】D
【解析】【解答】A. 如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R0的电流,电流表A2测量干路电流。
因为干路电流一定大于支路电流,且电流表的两个量程为5倍的关系,所以两电流表指针所指位置相同时,干路电流为R0电流的5倍,即电流表A1与A2的示数之比为1:5,A不符合题意; B. 得:
,则
即通过R0与R1的电流之比为1:4,B不符合题意; C. 两电阻并联,电压相等,C不符合题意; D. R0与R1的阻值之比为:
,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】R0与R1并联,电流表A1测R0中电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流特点结合两电流表指针所指位置相同可知两电流表的量程,根据指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍可知两者的大小关系,根据并联电路的电流关系可知两电阻中电流的关系,根据并联电路的分流特点可知两电阻的关系,再根据欧姆定律求出两电阻的电压关系.
20.要测量一个阻值约为200Ω的电阻阻值,能提供的器材有:新干电池两节、电流表一只(量程为0﹣0.6A、0﹣3A)、电压表一只(量程为0﹣3V、0﹣15V)、滑动变阻器R(100Ω 2A)一只、100Ω的定值电阻R0一只、开关和导线若干。利用上述器材设计以下电路,其中能粗略测出Rx阻值的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】两节新干电池串联组成电源的电压为3V。
A.由电路图可知,R与Rx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为零时,电路中的电流最大为I= 可行;
B.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当只断开上面开关时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux , 因串联电路中各处的电流相等,所以I=
,因两电阻的阻值相差不大,由串联电路的分压特点可
=0.015A,该电流
小于0﹣0.6A电流表的分度值,所以电流表的示数无法准确读出,不能测出Rx阻值,A不
知,两电压表的示数均可准确读出,能测出Rx阻值,B可行;
C.由电路图可知,两开关均闭合时,R0与Rx并联,电流表测通过Rx的电流;当只断开上面开关时,电路为Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流;虽然Rx两端电压等于电源电压3V,但由于电路中电流太小,所以不能测出Rx阻值,C不可行;
D.由电路图可知,上面开关断开、下面开关闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流I= 电流表测干路电流,此时电流表的示数I′= 故答案为:B。
【分析】电阻测量电路的设计,不仅会设计正确的方案,同时还要注意合理性,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端电压和通过的电流.
;两开关均闭合时,R0与Rx并联,
0.045A,两次电流
表的示数太小,相差不大,不易读出示数,所以不能测出Rx阻值,D不可行。
21.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。
22.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是( )
A. 若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光 B. 若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮
C. 若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光 D. 若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮 【答案】 B
【解析】【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为: I甲=
= =0.5A,I乙=
= =0.5A,
由I= 可得,两灯泡的电阻分别为: R甲=
=
=12Ω,R乙=
=
=8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光, 所以,只有乙灯泡能正常发光,其实际功率为P乙实=P乙=2W;
≈1.33W<P乙实 ,
甲灯泡不能正常发光,其实际功率为P甲实= CD、两灯泡串联在10V电路时,
两灯的总电阻为R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω,
=
所以乙灯比甲灯亮,A不符合题意,B错误,符合题意;
此时电路中的电流为I串= = 所以,两灯泡可以同时正常发光;
=0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且此时的电流与两灯泡的额定电流相等, 此时两灯实际功率都等于各自的额定功率,因为P亮,C、D不符合题意。 故答案为:B。
【分析】结合小灯泡的铭牌,根据P=UI是求出额定电流,根据I= 求出两灯泡的电阻;两灯泡并联时它们两端的电压相等,两灯泡两端的电压和额定电压相等时正常发光,否则不能正常发光;两灯泡串联时通过它们的电流相等,且两灯泡的额定电流相等,实际电流等于额定电流时才能正常发光.
>P
(即3W>2W),所以甲灯较
甲乙
23.如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则( )
A. 当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大 B. 当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C. 当滑片P在a端时,灯泡正常发光 D. 当滑片P在b端时,电路总功率最大 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡和滑动变阻器串联在一起;当滑片P从b端向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以电路总电阻变小,A不符合题意;当滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电流减小,由P=I2R知道,灯泡的实际功率减小,灯泡亮度会变暗,B不符合题意;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡两端的电压等于电源电压220V,所以灯泡正常发光,C符合题意;当滑片P在b端时,总电阻最大,电路中电流最小,由P=UI知道,电路总功率最小,D不符合题意, 故答案为:C。
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律和电功率公式判定灯泡亮度的变化.
24.如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压是4.5V B. 定值电阻的阻值是10Ω C. 定值变阻的最小功率为1.35W D. 电路总功率的最大值为7.2W 【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器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R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2A, 由I= 可得,电源的电压: U=I大R1=1.2A×R1 ,
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大, 由图象可知,电路中的最小电流I小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源的电压: U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V, 因电源的电压不变, 所以,1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V, 解得:R1=5Ω,故B错误; 电源的电压U=I
大
R1=1.2A×5Ω=6V,故A错误;(2)定值电阻电功率的最小值P1小=I
小
2R1=
(0.3A)2×5Ω=0.45W,故C错误;
电路总功率的最大值P大=UI大=6V×1.2A=7.2W,故D正确. 故选D.
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器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R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表的示数,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;(2)根据P=I2R求出定值电阻电功率的最小值,根据P=UI求出电路的最大电功率.
25.如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数 的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A. 5Ω 30V B. 5Ω 2.5V C. 10Ω 20V D. 10Ω 10V 【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,则由I= 可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×R1 , ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,当R2=10Ω时, =6A1 , 则电路中的电流I2= A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I2(R1
R2)= A×(R1
10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,0.5A×R1
﹣
﹣
= A×(R1 10Ω),解得:R1=5Ω,电源电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V.A、C、D不符合
题意;B符合题意. 故答案为:B。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, 1 I =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,根据欧姆定律求解即可.
﹣
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