九年级物理 欧姆定律、电功率计算和动态分析复习巩固提高练习 教科版
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欧姆定律、电功率计算和动态分析复习巩固提高练习【例1】 图示电路中，电源电压不变，灯L 上标有“18V 18W ”的字样，电压表所选量程为0~15V ，电流表所选量程为0~3A ．当开关S 闭合、滑动变阻器的滑片P 移到a 端时，灯L 正常发光，电流表示数为2.5A ；当开关S 断开、滑动变阻器的滑片P 移到距a 端34ab 长度时，电压表示数为15V ．则在保证电路各元件安全的情况下，断开开关S ，移动滑片P 的过程中，灯L 的最小功率为（ ）A ．0.5WB ．3.75WC ．5WD ．6.48W＜答案＞ C＜说明＞ 综合考查学生对动态电路的分析和综合计算能力．【例2】 （2008河北）把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）A ．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大B ．电路的总功率最大值为10.8WC ．小灯泡的电功率最小值为0.75WD ．滑动变阻器允许调节的范围是18~60ΩΩ＜解析＞ 滑片P 向左移动过程中，阻值变小，分压变小，V 示数变小，故A 错；电路总功率最大时为灯正常发光时：3W0.5A 6VL L L P I U ==＝，18V 0.5A 9W L P UI ==⨯最大＝，故B 错；此时滑动变阻器连入阻值最小，为18V 6V240.5AR L R L U U U R I I --===Ω＝,滑动变阻器连入范围为24~60ΩΩ，故D 错．电压表示数15V 时满量程，灯泡两端电压18V 15V 3V L U =-＝，这时灯两端电压最低，功率最小，223V 0.75W 12L L L U P R ==Ω（）＝． ＜答案＞ C【例3】 （08平谷）如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA 间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0．已知电阻05R =Ω，滑动变阻器最大阻值为15Ω，电源电压3V U =,电压表的量程为0~3V ．现将1kg 的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R 上端1/3处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答（ ）A ．将1kg 的物体放在托盘中时，电压表的示数为1.5VB ．该电子秤能测量的最大质量是2.25kgC ．最大质量数应标在电压表2.5V 的位置上D ．最大质量数应标在电压表3V 的位置上＜答案＞ A【例4】 （08东城一模）如图是一台饮水机的加热水槽部分工作原理电路图．S 是一个温控开关，1R 为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S 自动切换到另一位置，并处于保温状态．已知饮水机加热时加热管的功率为550W ，而保温时加热管的功率为88W （不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值），A B 、是两种不同颜色的指示灯．下列说法中，正确的是（ ）A ．当B 灯亮时，表示正在对水加热 B ．加热状态时的总电阻为88ΩC ．保温状态时的总电阻为132ΩD ．加热状态电路中的电流是保温状态电路中电流的2.5倍＜答案＞ BD【例5】 小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，她使用的电流表量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V ，电源两端的电压为6V 且保持不变，电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W ．滑动变阻器R 0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A ．将开关S 闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以下说法正确的是（ ）A ．通过电阻R 的电流最大值为0.4AB ．滑动变阻器接入电路的最小值为5ΩC ．电压表示数最大的变化量为1VD ．滑动变阻器R 0消耗的最大功率为1.2W＜答案＞ C＜解析＞ 由于电阻R 的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W ，所以有：2P I R =，2max 0.3A U I P∴==，当电流为最大时，电压为：3V U =0610100.3R =-=Ω2000.09100.9W P I R ==⨯=，全部接入电路中时，020R =Ω060.2A 1020U I R R '===++电阻R 的电压为：0.2102V U '=⨯=电压表示数变化量最大值为：1V U =，滑动变阻器R 0消耗的最大功率为：2000.09100.9W P I R ==⨯=【例6】 如图所示电路，当把电压恒定的电源接在A 、C 两点时，电流表A 1、A 2示数分别为I 1和I 2 ，且I 1 :I 2=9:5；若把此电源接在B 、D 两点时，电流表A 1示数为I 1′，且 I 1:I 1′=9:2；R 1、R 2消耗的功率分别为P 1和P 2，则P 1:P 2= ．＜答案＞ 2：3【例7】 如图所示的电路中，电源电压为20V 保持不变．当开关S 闭合，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电流表示数为1.25A ；当开关S断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的41时，电压表的示数为10V ．若电压表量程为0-15V ，断开开关S ，电阻R 1的最小功率是 W ．＜答案＞ 1.25【例8】 （多选）（08丰台二模）在如图所示电路中，电源电压保持不变．闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用12I U U 、、和3U 表示，电表示数变化量的大小分别用12I U U Δ、Δ、Δ和3U Δ表示，电阻123R R R 、、消耗的电功率分别用123P P P 、、表示，下列选项正确的是（ ） A ．1/U I 不变，1/U I ΔΔ不变 B ．2/U I 不变，2/U I ΔΔ变大 C ．3/U I 变大，3/U I ΔΔ不变D ．滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，1P 变大，2P 变小，3P 变大＜答案＞ AC【例9】 （08丰台二模）如图所示电路中，电源两端电压保持18V 不变．小灯泡L 上标有“6V 3W ”字样，定值电阻110R =Ω，滑动变阻器最大阻值250R =Ω．忽略灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）A ．闭合开关后，小灯泡L 的最小实际功率应为0.75WB ．电压表的示数变大时，定值电阻1R 消耗的功率变大C ．电压表的示数每增加1V ,1R 两端的电压就减少0.5VD ．小灯泡L 正常发光时，滑动变阻器2R 消耗的功率为3.5W＜答案＞ ABD＜解析＞ 闭合开关后，将滑片移动到最左端，则三个电阻串联，电路中的电流最小，设为1I ，23612W 3L L L U R P ===，11231A 4U I R R R ==++， 小灯泡的最小实际功率为：21120.75W 16L L P I R ∴==⨯= 电压表测电阻1R 和L 的总电压，当电压表的示数变大时，则通过电路的电流也变大，电阻1R 的功率变大； 由于1()L U I R R =+，111A()121022L U I R R ∴===++，111A100.45V 22U IR ∴==Ω= 故1R 两端的电压将增大0.45V ， 电灯正常发光时，设此时的电流为L I ，3W 0.5A 6VL L L P I U === 1(1210)0.5A 11V L U U +=Ω+Ω⨯=2118V 11V 7V U U U ∴=-=-=总，220.57 3.5W L P I U ==⨯=【例10】 （08顺义二模）如图所示电路，电源保持不变，L 是标有“6V 3W ”的小灯泡，R 是滑动变阻器．闭合3S ,断开12S S 、，滑片P 位于中点时，灯泡L 恰好正常发光，电压表V 的示数为1U ；当123S S S 、、都闭合，滑片P 滑至b 端时，电流表示数为1.5A ,电压表V 的示数为2U ；12:=1:2U U ,下列选项正确的是（ ）A ．滑动变阻器的变化范围是0~12ΩB ．滑动变阻器的变化范围是0~24ΩC ．当123S S S 、、都闭合，滑片P 位于a 端时，灯泡L 仍能正常工作D ．当123S S S 、、都闭合，滑片P 位于b 端时，1R 消耗的实际电功率是6W＜答案＞ B＜解析＞ 小灯泡的电阻值为：236123L L L U R P ===Ω 闭合3S ，断开12S S 、，滑片P 位于中点时，L R 灯与ab R 串联，灯泡正常发光，，于是电路中的电流为：13W0.5A 6VI ==当123S S S 、、闭合时，滑片P 移动到b 端时，ab R 与1R 并联，有：2U U =总1212U U =，12112122abL abR U U R R ∴==+，24ab R ∴=Ω，12V U =总 当123S S S 、、闭合时，滑片P 移动到a 端时，L R 灯与ab R 并联，电灯两端的电压大于其额定电压，故灯不能正常发光． 当123S S S 、、闭合时，滑片P 移动到b 端时，1R 灯与ab R 并联, 1R 实际消耗的电功率是：22111212W 12U P R ===【例11】 （多选）（08朝阳二模）如图所示电路，电源电压保持不变．当开关13S S 、闭合，2S 断开时，电路的功率为48W ．若此时把开关2S 也闭合时，电路的功率增加了216W ，电流表12A A 、的示数之比是2:1．则下列说法正确的是（ ）A ．电阻1R 与2R 阻值之比为1:2B ．电阻1R 与3R 的电功率之比为1:3C ．电路中的开关都闭合与只闭合3S 时，电流表A 两次的示数之比为11:1D ．开关都闭合时电流表23A A 、的示数之比是2:3＜答案＞ ACD＜解析＞ 13S S 、闭合，2S 打开，电路中只有3R 连入电路：2S 闭合，电路中123R R R 、、构成并联电路：11122221212I R R R I R =∴=∴=，23348W U P R ==① 2222211222216W 2U U U U P P R R R R +=+=+=② 由①②可知：323R R =，313132RP P R ∴==只闭合3S 时，电阻123R R R 、、串联：1232116U U U U I R R R R =++=并，1232U U I R R R R ==++串，111I I ∴=并串 312I I I =+，312232U U U I R R R =+=，22U I R ∴=，2323I I ∴=【例12】 （2008年·烟台）如图所示，电源电压不变，闭合开关S 后，滑动变阻器滑片自a向b 移动的过程中（ ）A ．电压表1V 示数变大，2V 示数变大，电流表A 示数变大B ．电压表1V 示数不变，2V 示数变大，电流表A 示数变小C ．电压表1V 示数不变，2V 示数变小，电流表A 示数变大D ．电压表1V 示数变小，2V 示数变大，电流表A 示数变小＜解析＞ 整个电路为1R 和2R 串联在电路中．1V 测1R 两端电压，2V 测2R 两端电压，当P 向右移动时，电路总电阻变大，所以电流表示数变小．1R 的电压111U R I =，所以1V 示数变小，电源电压不变，且有12U U U =+，故2U 变大，即2V 示数变大．＜答案＞ D【例13】 如图所示，电源电压不变，滑动变阻器滑片P 向b 端滑动时，A 表与V 表的示数变化情况是（ ）A ．A 表示数变小，V 表示数不变B ．A 表示数变大，V 表示数变大C ．A 表示数变小，V 表示数变大D ．A 表示数不变，V 表示数变小＜解析＞ 此题属于电路的定性分析题．在电路中，滑动变阻器的滑片P 的移动和开关的断开、闭合都会引起电路中总电阻的变化．要正确解决此类问题，首先要确认电路的连接情况及电表的测量对象，本电路R '与2R 并联再与1R 串联，构成混联电路．电压表测并联部分的电压，电流表测通过R '的电流，推断如下：P 滑向CD b R R R I '→↑→↑→↑→↓总总，又2CD CD R U I ↑→↑→↑，2I I I I ''=↓-↑⇒↓总 所以选项C 是正确的．若用CDU I R '='来讨论，CD U 和R '都在增大，将无法确定I '的变化情况．＜答案＞ C【例14】 （2009年石景山二模）如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从A 滑向B 的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．电压表2V 的示数不变，小灯泡亮度不变B ．电压表2V 的示数变小，小灯泡亮度变暗C ．电压表1V 的示数变小，电流表A 的示数变小D ．电压表1V 的示数变大，电压表A 的示数变大【答案】 B 【解析】 滑片从A 滑向B 端的过程中，接入电路的电阻变大，变阻器和L 串联，电压表1V 的示数增大，2V 的示数减小，A 的示数较小．【例15】 （2009东城一模）如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S 由断开变为闭合时（ ）A ．电路中的总电阻变大，电压表V 的示数增大B ．电流表A 2的示数不变，电压表V 的示数减小C ．电流表A 1的示数保持不变，电流表A 2的示数不变D ．电流表A 1的示数保持不变，电压表V 的示数增大【答案】 D 【解析】 开关S 断开时，电路中只有2R 连入电路，开关S 闭合后，12R R 、并联，1A 表测2R 支路电流，2A 表测1R 支路电流，电压表测总电压．。
