1、A组 2019年广西中考题组,1.(2019广西贺州,12,3分)如图甲所示,把标有“6 V 3 W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9 V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,当灯泡的功率为1.6 W时,下列说法正确的是 ( ) A.电流表的示数为0.5 A B.灯泡L的电阻为12 C.1 min内电路产生的热量为270 J D.滑动变阻器接入电路中的电阻为12.5 ,答案 D 当P=1.6 W时,由图乙可知,U=4 V,I=0.4 A,A选项错误;RL= = =10 ,B选项错误;1 min内电 路产生的热量Q=W=U总It=9 V0.4 A60 s=216 J,
2、C选项错误;滑动变阻器和灯泡L串联,则UR=U总-U=9 V-4 V =5 V,IR=I=0.4 A,R= = =12.5 ,D选项正确。,2.(2019广西桂林,12,3分)如图所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为4 V(小灯泡电阻不随温度 变化)。闭合开关S1,断开开关S2,在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表示数变化范围是2 6 V,电流表示数变化范围是0.4 1.2 A;闭合开关S2,断开开关S1,当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常 发光,则小灯泡的额定功率是 ( ) A.0.4 W B.0.8 W C.1.2 W D.1.6 W,答案 D 闭合S1,断开
3、S2时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,由I= 得,R2= = =5 ;当P在b 端时,R1=0,电压表示数为最大值,电流表示数也是最大值,可知U总=Umax=6 V;当P在a端时,R1接入电路的阻值 最大,此时UR2=2 V,Imin=0.4 A,则R1max= = =10 ,当闭合S2,断开S1时,R1与L串联,若P在中点,则R1 =5 ,且L正常发光,则UL=4 V,UR1=U总-UL=6 V-4 V=2 V,IL=IR1= = =0.4 A,由P=UI得:PL=ULIL=4 V0.4 A =1.6 W,故选D。,3.(2019广西桂林,28,10分)在学习了电学知识后,小宝对家
4、里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究,他 对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图甲所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部 分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。按照说明书介绍,电热毯工作电路等效电源的电压低于22 0 V,通过旋转电热毯的开关,电路可以达到3个挡位,如图乙所示,挡位1:单独闭合S1;挡位2:同时闭合S1、S2; 挡位3:同时闭合S1、S2、S3。 小宝根据说明书提供参数进行计算后发现,不考虑灯丝电阻随温度变化,当电热毯处于挡位1时,灯泡L的功 率为其额定功率的 ,R2消耗的功率为1 W;当电热毯处于挡位3时,灯泡L正常发光,R1消耗的功率为64 W。 请你根据
5、题目所给信息,完成以下问题。,甲 乙,(1)当电热毯处于挡位1时,R1、R2、灯泡L一起 联工作。当电热毯处于挡位2时,R1、R2、灯泡L中只 有 工作。 (2)求电热毯处于挡位1时,灯泡两端实际电压与其额定电压之比 =? (3)求当电热毯处于挡位3时,通电50秒电流通过R2产生的热量?,答案 (1)串 R2 (2) (3)3 200 J,解析 (2)由P=UI、I= 可得:P= =I2R,U=IR PL= P额, = , = (3)因为挡位1中,R1、L、R2串联,挡位3中,R1、L、R2并联。 在挡位1中,UL= U额 R1、R2两端总电压:U1、2=U额-UL= U额 在挡位1中,U1、
6、2=I(R1+R2)= (R1+R2) 在挡位3中,U额=U1= 由可得:4 (R1+R2)= 解得R1=R2,挡位3中, = = ,故P2=64 W 由P= ,W=Q可得 Q2=W2=P2t=64 W50 s=3 200 J,4.(2019广西玉林,28,10分)某物理研究小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图甲所示。OBA为水平杠 杆,OA长100 cm,O为支点,OBBA=14;已知报警器R0的阻值恒为10 ,压力传感器R固定放置,压力传感器 受到的压力F与R的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时,闭合开关S,电压表的示数为1 V;当托盘所 受的压力增大,电压表的示数达到2 V时,报
7、警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不 计,电压表的量程为0 3 V。求:,(1)电源电压; (2)当报警器开始报警时,压力传感器受到的压力; (3)当托盘受到的压力为120 N时,报警器是否报警; (4)当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的之比为56时,托盘受到的压力。,答案 (1)4 V (2)20 N (3)报警 (4)150 N,解析 (1)当托盘空载时,此时电路中的电流I1= = =0.1 A 由图乙可知托盘空载时,压力传感器的电阻R=30 电源电压U=I1(R0+R)=0.1 A(10 +30 )=4 V (2)当报警器开始报警时,此时电路中的电
8、流I2= = =0.2 A 压力传感器的电阻R= = = = =10 由图乙可知当压力传感器的电阻为10 时,压力传感器受到的压力F=20 N (3)根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,可知F托盘OB=FOA 由OBBA=14,可得OBOA=15 压力传感器受到的压力F=F托盘 =120 N =24 N 由于报警器报警时F=20 N,而FF,因此报警器报警,(4)要保证电路安全,I最大= = =0.3 A P最大=UI最大=4 V0.3 A=1.2 W 由PP最大=56可得,P=P最大 =1.2 W =1 W 此时电路输出的电功率P= ,则 R= -R0= -10 =6 由图乙可知当压力传感器
9、的阻值R=6 时,压力传感器受到的压力F=30 N 由杠杆平衡条件可得,托盘受到的压力F托盘=F =30 N5=150 N 解题关键 学会结合电路图与图像信息进行临界值分析与求解,会灵活使用欧姆定律和杠杆平衡条件,在 理解题意的情况下求功率、电阻,再对应图像求托盘受到的压力。,5.(2019广西贺州,28,10分)如图所示电路,电源电压保持12 V不变,灯泡L电阻为50 ,电流表的量程为0 0.6 A,电压表的量程0 3 V。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求: (1)当S1、S2闭合时,通过灯泡L的电流; (2)只闭合开关S1,将滑动变阻器滑片P移动到中点时,电流表示数为0.2 A,则电压表的
10、示数; (3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率。,答案 (1)0.24 A (2)2 V (3)2.16 W,解析 (1)当开关S1、S2都闭合时,R被短路,只有小灯泡L接入电路。 通过灯泡L的电流为:I= = =0.24 A (2)只闭合开关S1时,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,I1=0.2 A 小灯泡两端的电压为:UL=ILRL=0.2 A50 =10 V 电压表的示数为UR=U-UL=12 V-10 V=2 V (3)由P= 可知,U不变,R接入电路的阻值最大时,P最小 当只闭合S1,灯泡L与R串联且滑片P在最右端时 滑动变阻器接入电路的最大阻值:Rmax=
11、2R中=2 =2 =20 电路中的电流I2= = = = A 滑动变阻器两端的电压:UR=I2Rmax= A20 3.4 V,因为电压表是测R两端的电压,量程是03 V,3.4 V3 V,所以电压表不安全 因此只闭合S1,小灯泡L与R串联,电压表示数为3 V时,电路消耗的功率最小 滑动变阻器R两端的电压:Umax=3 V 通过灯泡L的电流:IL= = = =0.18 A 在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率为P小=UIL=12 V0.18 A=2.16 W 解题关键 根据开关闭合情况,判断相应的电路连接方式,根据滑动变阻器接入电路的阻值变化,判断电 流、电压、电功率的变化,并根据电路安全
12、的要求,即电表安全,正确判断极值,从而求出最小电功率。,6.(2019广西梧州,28,9分)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“9 V 3 W”字样,滑动变阻器R2上 标有“50 1 A”字样,电压表的量程选用“03 V”,闭合开关S和S1,断开S2,滑片P移到B端,小灯泡刚好 正常发光。(假设小灯泡的电阻保持不变)问: (1)小灯泡正常发光时的电流是多少? (2)保持变阻器滑片P在B端不变,当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.3 A。则R1的阻值是多少? (3)在保证电路安全的前提下,调整变阻器滑片P的位置和选择各开关状态,使整个电路的电功率最小,其值 是多少?此时滑动变
13、阻器R2接入电路的阻值是多少?,答案 (1)0.33 A (2)30 (3)1.8 W 15 ,解析 (1)小灯泡正常发光时的电流I= = =0.33 A (2)保持滑片P在B端不变,当S、S1、S2都闭合时,小灯泡L与R1并联,电流表的示数变化了0.3 A,即电路的电流 增大了0.3 A,也就说明了此时通过R1的电流是0.3 A,即I1=0.3 A,从题中可判断:R1两端电压等于电源电压,电 源电压等于小灯泡的额定电压,即U=9 V R1的阻值R1= = =30 (3)小灯泡的电阻RL= = =27 ,由P= 可知,电源电压一定时,要使电路的电功率最小,则电路总电阻最大,而R1RL,应闭合S
14、2,使R1与R2 串联。电路中总电阻最大,由I= 可知,此时电流最小,电压表的示数最大为3 V,即R2两端电压U2=3 V。,R1两端电压U1=U-U2=9 V-3 V=6 V 电路中的电流I最小= = =0.2 A,电路的最小功率P最小=UI最小=9 V0.2 A=1.8 W 滑动变阻器接入电路的电阻R2= = =15 ,考点一 电能、电功率的理解,B组 20152018年广西中考题组,1.(2018广西玉林,1,3分)“焦耳”是下列哪个物理量的单位 ( ) A.功率 B.电功 C.压强 D.长度,答案 B 功率的国际制单位是瓦特,故A错误;电功的国际制单位是焦耳,符号是J,故B正确;压强的
15、国际制 单位是帕斯卡,故C错误;长度的国际制单位是米,故D错误。,2.(2017广西北部湾四市,2,2分)常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是 ( ) A.电流表 B.电压表 C.电能表 D.验电器,答案 C 电流表是测量电路中电流大小的仪器,A不符合题意;电压表是测量用电器两端电压大小的仪器, B不符合题意;电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能(即电流做功)的仪器,C符合题意;验 电器是用来检验物体是否带电的仪器,D不符合题意。,3.(2016广西南宁,21,3分)为实现减排目标,南宁市已建成多个风力发电站。若某小型风力发电机平均每小 时可发电5 kWh,合 J,这
16、些电能可使电功率为100 W的照明灯连续正常工作 h,这些电能相 当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量(已知焦炭的热值为3.0107 J/kg)。,答案 1.8107 50 0.6,解析 5 kWh=53.6106 J=1.8107 J;由W=Pt可得,t= = =50 h;由W=Q=mq得,m= = = 0.6 kg。,思路分析 根据W=Pt即可求出照明灯工作的时间;根据W=Q=mq即可求出焦炭的质量。 解题关键 本题是有关电功和热量的题目,解决本题的关键是知道电功的公式和热量的公式。,4.(2016广西河池,16,2分)如图所示,电能表的示数是 kWh;电炉丝通过导线连接到电路中,通电时 电炉
17、丝热得发红,而导线几乎不发热,主要是因为导线的电阻远 (选填“大于”或“小于”)电炉丝 的电阻。,答案 1 322.8 小于,解析 由图可知,电能表示数是1 322.8 kWh;电炉在使用时,电炉丝和导线串联,I电炉丝=I导线,通电时间t相同,由 于R电炉丝R导线,根据Q=I2Rt可知,电流产生的热量:Q电炉丝Q导线,所以出现电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。,5.(2016广西贵港,20,2分)如图所示是用来测量某照明电路消耗电能的电能表表盘,此照明电路是由若干盏 规格为“220 V 22 W”的电灯并联连接而成。此电路最多允许 盏灯同时正常工作。小明在某 次实践活动中,在电源电压恒为20
18、0 V的情况下,接通部分电灯同时工作,测得电能表的转盘在10 min内转了 20转,则小明接通了 盏灯(灯丝电阻变化忽略不计)。,答案 200 11,解析 此电路的最大总功率:P=UI=220 V20 A=4 400 W,最多能接“220 V 22 W”灯泡的盏数: n= =200; “600 revs/(kWh)”表示每消耗1 kWh的电能,转盘转600转, 转盘转20转,消耗的电能:W= kWh= kWh, t=10 min= h, 电路消耗的实际功率:P= = =0.2 kW=200 W, 每盏灯的电阻R= = =2 200 , 每盏灯的实际功率:P实= = = W,n= =11。,思路
19、分析 参数“220 V 10(20)A”中,220 V表示电能表正常工作时的电压,10 A表示电能表的标定电流, 20 A表示平时工作允许通过的最大电流;利用P=UI计算此电路的最大总功率,然后除以每盏灯的功率即可 得出答案;“600 revs/(kWh)”表示每消耗1 kWh的电能,转盘转600转,据此可求转盘转20转消耗的电能,再 利用P= 求电路的总电功率;知道灯的额定电压和额定功率,可求灯丝电阻,知道实际电压,可求每盏灯的 实际功率,进一步求出灯的盏数。,接通“220 V 22 W”灯泡的盏数:,1.(2017广西来宾,18,3分)(多选)如图甲所示的电路,当滑动变阻器的滑片P从a端移
20、至b端的过程中,电流表和 电压表的示数关系如图乙所示,则以下说法正确的是 ( ) A.R0的阻值为20 B.滑动变阻器的最大阻值为50 C.当电压表的示数为4 V时,R0的功率为0.4 W D.当电流表的示数为0.25 A时,滑片P恰好移至ab的中点,考点二 滑动变阻器型动态电路,答案 BC P在a端时,电压表示数为0,Ia=0.6 A,故0.6 AR0=U总,P在b端时,电压表示数为5 V,Ub=5 V,Ib=0.1 A,R= =50 ,U总=0.1 A(R0+R),可得R0=10 ,U总=6 V,故A项错误,B项正确;电压表示数为4 V时,U0=6 V-4 V=2 V,I0=0.2 A,P
21、0=U0I0=2 V0.2 A=0.4 W,C项正确;若R= R=25 ,则R总=25 +10 =35 ,I= = 0. 25 A,D项错误;故正确选项为B、C。,2.(2017广西河池,12,3分)如图所示,电源电压为12 V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两 端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点a时,电流表示数为0.1 A,R2消耗的电功率为1 W;当滑片P移动至某 一位置c时,电压表示数为4 V,R1消耗的电功率为3.2 W。下列说法正确的是 ( ) A.滑片P在a点时,R1消耗的电功率为2 W B.滑片P在b点时,R1消耗的电功率为0.6 W C.滑片P在c点
22、时,R2消耗的电功率为1.6 W D.滑片P在c点时,电路消耗的总功率为4 W,答案 C 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,滑片P在端点a时,P2=1 W,Ia=0.1 A,可知P在最大 值一端, U2= = =10 V,U1=U-U2=12 V-10 V=2 V P1=U1Ia=2 V0.1 A=0.2 W,A项错误; R1= = =20 ,当P在b点时,P1= = =7.2 W,B项错误; P在c点时,U2=4 V,U1=U-U2=12 V-4 V=8 V P1=3.2 W,Ic= = =0.4 A P2=U2Ic=4 V0.4 A=1.6 W,C项正确; P总=UIc=
23、12 V0.4 A=4.8 W,D项错误;故选择C。,3.(2015广西玉林、防城港,15,3分)如图甲所示,R1的阻值是20 ,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关 系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是 ( ) A.0.45 W B.0.50 W C.0.80 W D.0.90 W,答案 A 由滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像,可知当R2=10 时,P=0.4 W,由P=I2R可得:I= 0.2 A,电源电压为U=IR=0.2 A(20 +10 )=6 V;由乙图可知当R2=20 时,R2消耗的功率最大,此时电路中 的电流为I= = =0.15 A,R2消耗的最大功
24、率为P=(0.15 A)220 =0.45 W。故选A。,思路分析 根据滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像,利用P=I2R求出电流,并求出电源电压; 由图像可知当R2的阻值为20 时,消耗的功率最大,可求出最大电功率。,4.(2018广西柳州,19,2分)如图所示,电源电压为9 V,小灯泡标有“3 V 1.5 W”(不考虑灯丝电阻的变化),滑 动变阻器标有“30 1 A”,电流表量程为0 0.6 A,在保证电路安全工作的前提下,电路消耗的最大功率 为 W,滑动变阻器两端的最大电压为 V。,答案 4.5 7.5,解析 由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL额= = =0.5 A, 因
25、串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6 A, 所以,电路中的最大电流为I大=IL额=0.5 A, 则电路消耗的最大功率: P大=UI大=9 V0.5 A=4.5 W; 由I= 可得,灯泡的电阻:RL= = =6 , 滑动变阻器连入电路的电阻最大时,其分担的电压最大,根据串联电路的分压规律可知: = , 即 = , 解得U滑=7.5 V。,考点三 开关型动态电路,1.(2015广西北海,12,3分)如图所示,电源电压恒为12 V,L1上标有“3 V 3 W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处, 滑动变阻器的滑片移至中点处,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b处
26、时,L2恰好正常 发光,此时电流表的示数为0.5 A,电路的总功率为P2,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是 ( ),A.滑动变阻器的最大电阻为9 B.P1P2=12 C.L2的额定功率为1.5 W D.L2正常发光时电阻为3 ,答案 C 因为P=UI, 所以L1正常发光的电流为I1= = =1 A。 当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处, 滑动变阻器两端电压为U0=U-U1=12 V-3 V=9 V, 滑动变阻器的最大阻值为R0=2 =2 =18 ,故A选项错误。 当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处,电路消耗的总功率为P1=UI1=12 V1 A
27、=12 W; 将滑片移至最右端,S2拨至b时, 电路消耗的总功率为P2=UI2=12 V0.5 A=6 W; 所以P1P 2=12 W6 W=21,故B选项错误。 因为P= , 所以将S2拨至b处,电路总电阻为R总= = =24 ,灯泡L2正常发光时电阻为R2=R总-R0=24 -18 =6 ,故D选项错误。 L2的额定功率为PL2= R2=(0.5 A)26 =1.5 W,故C选项正确。,2.(2018广西河池,12,3分)如图所示的电路,电源电压不变,灯L标有“6 V 3 W”字样,不考虑灯丝电阻的变 化。当甲、乙都是电流表,S1闭合,S2断开,此时I甲=0.5 A,电路消耗的总功率为P1
28、;当甲、乙都是电压表,S1、S2 都闭合,此时U乙=2.4 V,电路消耗的总功率为P2。下列说法正确的是 ( ),A.电阻R的阻值为36 B.电路的总功率之比P1P2=52 C.当甲、乙都是电压表,S1、S2闭合时,灯L的实际功率为0.48 W D.当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,两表示数之比I甲I乙=23,答案 C 由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流:I额= = =0.5 A, 由 可得,灯泡的电阻RL= = =12 , 当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时R与L并联,甲电流表测通过灯L的电流,因I甲=0.5 A=I额,即灯泡正 常工作,由并联电路的电压特点可知,电源电压
29、U=U额=6 V; 当甲、乙都是电压表,S1、S2都闭合,R和L串联接在电路中,乙测L两端电压,且UL=U乙=2.4 V, 根据串联电路的特点可得电路中的电流 IR=IL= = =0.2 A, 电阻R两端的电压UR=U-UL=6 V-2.4 V=3.6 V, 电阻R的阻值R= = =18 ,故A错误; 当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开,此时R与L并联,由电阻的并联规律可得 = + = + ,解得R并= , 当甲、乙都是电压表,总电阻R串=R1+R2=12 +18 =30 , 电路总功率之比: = = = = ,故B错误; 当甲、乙都是电压表,S1、S2闭合时,灯L的实际功率:PL=ULI
30、L=2.4 V0.2 A=0.48 W,故C正确; 当甲、乙都是电流表,S1闭合、S2断开时,此时R与L并联,甲电流表测通过L的电流,且I甲=0.5 A, 乙电流表测干路电流,则I乙=IR+I甲= +I甲= +0.5 A= A, 两表示数之比为I甲I乙=0.5 A A=35,故D错误。,3.(2015广西防城港,21,2分)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值为20 。当S1、S2均闭 合且滑片P滑到滑动变阻器的最右端时,电流表A1、A2的示数分别为1 A和0.2 A;当S1、S2均断开且滑片P置 于滑动变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4 A。可知电阻R2的阻值为 ,整个
31、电路消耗的最小电 功率为 W。,答案 30 5.12,解析 S1、S2均闭合,将滑片P滑到最右端时,R2短路,电阻R与滑动变阻器R1并联,电流表A1测量干路电流,电 流表A2测量通过电阻R的电流。 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过滑动变阻器的电流:I滑=I-I=1 A-0.2 A=0.8 A; 由I= 得,电源电压U=U滑=I滑R1=0.8 A20 =16 V; S1、S2均断开,滑片P置于滑动变阻器的中点时,R2与R1串联; 由I= 得,电路总电阻:R总= = =40 ; 由串联电路中的总电阻等于各分电阻之和可得,R2的阻值:R2=R总- R1=40 - 20 =30 ; 由
32、P= 可知,U一定,当R总最大时,电路消耗的总功率P最小,所以当S1、S2均断开且滑片P滑到阻值最大处 时,R1与R2串联,此时R总最大,则R总=30 +20 =50 , 电路消耗的最小电功率:P最小= = =5.12 W。,考点四 电功率的取值范围问题,1.(2017广西北海,12,3分)如图所示,电源电压恒为5 V。电压表的量程为0 3 V,电流表的量程为0 0.6 A,滑 动变阻器的规格为“20 1 A”,灯泡标有“3 V 1.8 W”字样。闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑 灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是 ( ) A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是020 B.电流表示数的变
33、化范围是0.10.6 A C.电压表示数的变化范围是1.53 V D.灯泡的最小功率是0.2 W,答案 D 由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。 根据P=UI可得,灯泡的额定电流:IL额= = =0.6 A, 由I= 得:灯泡的电阻RL= = =5 , 由于电压表的量程为03 V,电流表的量程为00.6 A,则灯泡两端的最大电压为3 V, 则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6 A; 由I= 得,电路中的最小总电阻R最小= = 8.3 , 由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知: 滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小=R最小-RL=8.3
34、-5 =3.3 , 因为滑动变阻器的规格为“20 1 A”,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.320 ,故A错误。 电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20 +5 =25 , 则电路中的最小电流:I最小= = =0.2 A,所以电流表示数的变化范围是0.20.6 A,故B错误。 灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2 A5 =1 V, 所以电压表示数的变化范围是13 V,故C错误。 灯泡的最小功率为:PL最小= RL=(0.2 A)25 =0.2 W,故D正确。,2.(2017广西梧州、玉林、崇左,20,2分)如图所示,电源电压保持不变,如果闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P 从
35、a端移至距离b端 ab处的过程中,电流表示数的变化范围是0.20.6 A,电压表示数的变化范围是1.03.0 V,那么R0的阻值是 ,该电路消耗的总功率的变化范围是 W。,答案 5 1.85.4,解析 P在a端时,I1=0.2 A,U1=1 V,所以R0= = =5 0.2 A(R0+R)=U P在距离b端 ab处时,I2=0.6 A,U2=3.0 V 0.6 A =U 由可得,R=40 ,U=9 V 当I1=0.2 A时总功率P1=UI1=9 V0.2 A=1.8 W I2=0.6 A时总功率P2=UI2=9 V0.6 A=5.4 W 功率变化范围为1.85.4 W。,3.(2018广西贵港
36、,19,2分)在“伏安法”测电阻的实验中,实验电路图如图所示,若待测电阻Rx的阻值为8 , 实验过程中要求电表不得超过其量程,且电表的指针至少能达到刻度盘的中线,所用的实验器材在下列器 材中选取:电流表一个(0 0.6 A或0 3 A),电压表一个(0 3 V或0 6 V),滑动变阻器一个(0 50 ),电源一个 (电压保持6 V不变),开关一个,导线若干。实验中,为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为 W,滑动变阻器的电阻取值范围为 。,答案 3.6 28 ,解析 由图知,待测电阻与变阻器串联,电压表测待测电阻两端电压,电流表测电路中电流,当滑片在a端时, 只有Rx连入电路中,此时电路中
37、电阻最小,电流最大,则最大电流Imax= = =0.75 A,若电流表使用03 A量 程,指针不能达到刻度盘中线,所以电流表应使用00.6 A量程; 由题知,电表的指针至少能达到刻度盘的中线,所以电流表示数至少为0.3 A,此时Ux=0.3 A8 =2.4 V, 为不超过电压表量程,使用03 V量程时其两端电压最大也只能是3 V,则不便于多次测量取平均值,所以电 压表应使用06 V量程; 因串联电路中电流处处相等,所以电路中的最大电流为0.6 A时,电压表示数Ux=ImaxRx=0.6 A8 =4.8 V,大于 3 V,符合题意, 则电路消耗的最大功率:Pmax=UImax=6 V0.6 A=
38、3.6 W。 当电路中电流最大为0.6 A时,总电阻最小,变阻器连入电路的阻值最小, 由串联电路电阻的特点和欧姆定律可得:Rx+Rmin= ,即:8 +Rmin= , 解得:Rmin=2 , 电流表使用00.6 A量程,指针至少达到刻度盘中线,即电流表示数要达到0.3 A, 电压表使用06 V量程,指针至少达到刻度盘中线,即电压表示数要达到3 V,此时电路中电流: I= = =0.375 A, 为使两表指针都至少达到刻度盘中线,则电路中电流最小为0.375 A,此时变阻器连入电路的阻值最大, 由串联电路电阻的特点和欧姆定律可得:8 +Rmax= , 解得Rmax=8 , 所以滑动变阻器的电阻取
39、值范围为28 。,考点五 电热与焦耳定律,1.(2017广西北部湾四市,16,2分)如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装 置。通电前,A、B两个U形管内的液面相平,通电一定时间后,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则 ( ) A.I1=I2,A管中的液面较低 B.I1=I2,A管中的液面较高 C.I1I2,A管中的液面较低 D.I1I2,A管中的液面较高,答案 D 由题图中电路连接情况可知I1=2I2,即I1I2。由Q=I2Rt可知,在电阻和通电时间相同时,通过R1的电 流较大,产生的热量较多,密闭空气吸收热量后,温度升高,压强变大,左侧容器内气体的压强与大气压的
40、差值 较大,A管中的液面较高。故选D。,2.(2016广西桂林,12,3分)如图所示,为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路,以 下说法正确的是 ( ) A.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同 B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数保持不变 C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,通过右容器中电阻丝的电流变小 D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高,答案 C 由题图可知,右边的两根电阻丝并联后与左边的电阻丝串联,故闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝 的电流不相同,故A错误;先闭合开关S1,左边电阻丝和右边容器中的电阻丝串联,
41、当再闭合开关S2,右边的两 个电阻丝并联后与左边电阻丝串联,此时电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电流表示数应变大,故B错 误;先闭合开关S1,左边电阻丝和右边容器中的电阻丝串联,当再闭合开关S2,右边的两个电阻丝并联后与左 边电阻丝串联,此时右边电阻丝分压较小,容器中的电阻两端电压变小,阻值不变,由欧姆定律可知通过右容 器中电阻丝的电流变小,故C正确;闭合开关S1、S2一段时间后,通过右边容器中的电阻丝的电流较小,由Q=I2 Rt得,电流通过右边容器中的电阻丝产生的热量少,则左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高,故D错 误。故选C。,思路分析 首先分析各个电阻的连接方式,然后根据串联、
42、并联电路的电流特点,结合欧姆定律的应用分 析;吸热多少不能直接观察,但可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想。,3.(2017广西贺州,19,2分)直流电动机两端的电压为5 V,通过它的电流为1 A,电动机线圈的电阻为1 ,则电 动机在10 s内消耗的电能是 J,产生的热量是 J。,答案 50 10,解析 W=UIt=5 V1 A10 s=50 J,Q=I2Rt=(1 A)21 10 s=10 J。,考点六 测量小灯泡的电功率,1.(2017广西河池,26,6分)在测定“额定电压为2.5 V的小灯泡电功率”的实验中,电源电压保持不变。 (1)如图甲所示,连接电路时开关应处于 状态。实
43、验时,若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡 始终不亮,但电压表有示数,电流表示数几乎为零,则故障的原因可能是 (选填“电流表与导线”或 “灯泡与灯座”)接触不良。 (2)故障排除后,闭合开关,变阻器滑片P在某处时,电压表示数为2 V,电流表示数如图乙所示。若想测量小灯 泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)移动。,(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,其值为 A,通电20 s小灯泡消耗的电能为 J。 (4)把这样的两个灯泡串联在电压为4 V的电路中,电路的总功率为 W。,答案 (1)断开 灯泡与灯座 (2)左 (3)0.22 11 (4)0.8,解析 (1
44、)为保护电路,连接电路时开关断开。 若灯泡与灯座接触不良,则电压表与滑动变阻器串联,其示数为电源电压,电流表示数几乎为零。 (2)灯泡两端电压从2 V变为2.5 V,应将P向左移动,使变阻器接入电路的阻值减小。 (3)I=0.22 A,W=UIt=2.5 V0.22 A20 s=11 J。 (4)两个相同灯泡串联,则每个灯泡两端的电压U=2 V,由乙图知I=0.2 A,所以P=UI=4 V0.2 A=0.8 W。,2.(2018广西北部湾经济区,27,7分)在测量小灯泡电阻的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。 (1)为了测量更精确,电压表应选择的量程是0 (选填“3”或“15”) V。 (
45、2)小明按图甲连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡都不亮,电流表有示 数,电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡 (填“短路”或“断路”)。 (3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,为 A。,(4)接着调节滑动变阻器滑片,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,小灯泡变暗直至完全不发光,测量数据 如表所示。,综合分析可知,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向 (选填“左”或“右”)端滑动;随着灯丝温度 降低,小灯泡的电阻值变 (选填“大”或“小”)。 (5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出了另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器
46、R1的最大阻值为R0, 小灯泡的额定电压为U额。请完成下列的实验步骤:,丙 只闭合开关S、S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为U额。 接着 。,再将R1的滑片调至最左端,记下电压表的示数为U1;将R1的滑片调至最右端,记下电压表的示数为U2。小 灯泡额定功率的表达式:P额= (用R0、U额、U1、U2表示)。,答案 (1)3 (2)短路 (3)0.3 (4)左 小 (5)断开S1,闭合S2,调节R2的滑片,使电压表的示数仍为U额 ,解析 (1)小灯泡额定电压为2.5 V,电压表量程应选03 V。 (2)电流表有示数说明电路通路,电压表无示数说明没有电流通过灯泡,即短路。 (3)由图乙知,电流
47、表接00.6 A量程,则读数为0.3 A。 (4)由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压不断减小,原因是滑动变阻器接入电路中的阻值变 大,所以滑动变阻器的滑片向左端滑动;由表格数据可知,随着灯泡两端电压变低,灯丝温度降低,电阻值变 小。 (5)只闭合S、S1,通过调节滑动变阻器R1的滑片,使灯泡两端电压为额定电压,即2.5 V。利用等效替代 的方法,只闭合S、S2,通过调节滑动变阻器R2的滑片,使R2两端电压为小灯泡的额定电压,即2.5 V,此时R2= RL。将R1的滑片调至最左端,R1连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U1,即电源电压;再将R1的滑片调至 最右端,此时两变阻器串联
48、,电压表的示数为U2,即R2两端的电压,根据串联电路电压的规律和欧姆定律有: = ,解得:R2= 。小灯泡额定功率的表达式:P额= = = 。,3.(2017广西北部湾四市,27,7分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,正常发光 时的电阻约为8 。,(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。 (2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数。经检查,导线连接完好,则电路故障可 能是小灯泡发生了 (选填“短路”或“断路”)。,(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为 V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑 片P向 (选填“左”或“右”)端移动。 (4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图像,由图像可计算出小灯 泡的额定功率是 W。 (5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定
