电路动态分析及电功率最值问题培优试题(含复习资料)
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电功率最大最小值问题一、电路总电功率最大问题1.如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω,0.5A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V的量程为0~15V。
当开关S打到1位置且滑片P在A端时,电压表的示数为8V;当开关S打到2位置且滑片P在中点时,滑动变阻器R0的功率为P0=4W,求:(1)电源电压U;(2)定值电阻R1的阻值;(3)当电路接通时,在确保电路元件安全的前提下,试讨论何时电路的总功率最小,最小功率是多少;何时电路的总功率最大,最大功率又是多少?2.如图甲所示,电源两端电压不变。
R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图像如图乙所示,根据图像信息。
求:(1)滑动变阻器的最大阻值;(2)R1的阻值和电源电压;(3)求此电路的最大电功率。
3.如图甲所示的电路中,R为定值电阻,R为电阻式传感器,电源电压保持不变,当R阻值从0增大到60Ω,测得R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙,下列说法正确的是()A.R的阻值增大,电流表与电压表的示数都变小B.电源电压为12V C.当电流为0.6A时,1s内电路消耗的电能为21.6J D.R两端的电压变化范围为6V~18V4.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是()A.R1的阻值为20ΩB.R2的最大阻值为50ΩC.电源电压为5V D.该电路消耗的最大电功率为0.9W5.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)图乙中(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为W。
6.如图所示的电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,则:(1)在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少?(2)电路的最大总功率为多少?(3)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的?7. 如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W “字样,闭合开关后,当滑片P 移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P 1;当滑片P 移至某一端点时,电流表示数为0.3A ,电压表示数变化了3V ,此时滑动变阻器消耗的功率为P 2,且P 1:P 2=5:6.下列判断正确的是( )A .滑动变阻器的最大阻值为10ΩB .电路允许消耗的最大功率为4.5WC .小灯泡正常发光时,滑片P 位于滑动变阻器中点位置D .滑动变阻器消耗的功率由P 1变为P 2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W二、串联电路中某用电器的电功率最大问题1.如图所示电路,电源电压保持6V 不变,R 1是定值电阻,R 2是最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
2024-2025学年秋季九年级物理上册培优专题训练动态电路分析与计算重难专练:1.如图所示,电源电压保持不变,表1、2、3是电流表或电压表,滑动变阻器R₂的滑片P 在中点,闭合开关S,三只电表均有示数.当滑片P 向左移动时,下列说法正确的是( )A.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数变大B.若电阻串联,1、3是电压表,则表2示数不变C.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变小D.若电阻并联,1、3是电流表,则表2示数变大2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P 向上移动,下列说法正确的是( )A.电流表示数变小,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数不变C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变大,电压表示数不变3.如图甲是小明设计的自主探究实验电路,灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3V.选项中是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断,其中正确的是( )A.通过灯泡的电流与灯泡两端电压成正比B.变阻器滑片右移时电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡亮度变亮C.变阻器滑片右移时电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡亮度变暗D.为保证电路各元件安全,滑动变阻器阻值只能在5~10Ω范围内调节4.如图所示,电源电压为15 V 保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端.闭合开关S₁,断开开关S₂,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A;保持滑片P不动,闭合开关S₂,断开开关S₁时,电流表的示数是0.2A,则电阻R₃的阻值是( )A.20ΩB.30 ΩC.45ΩD.50 Ω5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△U 和△I.选项中分析正确的是( )A.△V,变大变小不变先变小后变大6.如图所示,小明制作了一个利用电压表测物体重力的测重计,它能通过电压表表盘示数算出所放物体重力的大小.电源电压为3 V,定值电阻. 为一竖直固定光滑金属棒,总长5cm,阻值为20 Ω,其阻值与对应棒长成正比.整个实验过程弹簧均在弹性限度内,弹簧受到1 N的拉力时,伸长量为0.5cm.当秤盘内不放任何重物时,滑片P恰好处于a点.闭合开关,当秤盘内所放钩码个数增多时,电压表示数将(选填“增大”“减小”或“不变”);当秤盘内放入4 N的重物时,电压表的示数为V,该测重计的量程为N.7.空气质量指数是环境监测的重要指标,表中的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的.某地为提高人民生活质量,每天都使用空气质量检测仪对空气质量进行检测,如图是其工作原理电路图.图中电压表显示空气质量指数,已知电源电压U=18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R₀的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为空气质量指数A 0~50 51~100 101~150 151~200 201 ~300 >300 空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算,判断电压表示数为12 V 时对应的空气质量等级;(2)更换定值电阻R₀可改变检测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=500,则更换后的定值电阻R₀应为多大?。
2024年中考物理第二轮专题训练:动态电路中电功率的最值问题姓名:___________班级:___________考号:___________1.健身使用的电子握力计模拟电路如图甲所示。
将电流表(量程为0~0.6A)改装成握力计。
电源电压为18V,定值电阻R1为10Ω,握力计手柄A端与滑动变阻器R2的滑片P连接,B 端与R2的b端固定在绝缘支架上。
测握力F大小时,滑片在ab之间滑动,握力为零时滑片F 处于a端,手柄弹簧处于原长。
经过检测与推算,滑动变阻器接入电路的阻值与握力F的大小关系如图乙所示。
(1)握力为100N时电路中的电流。
(2)在电路安全情况下,计算测量最大握力时R2消耗的电功率。
(3)若想增大握力计的测量范围。
电路中增加一个阻值为10Ω定值电阻R3,请判断分析应该将R3与R1串联还是并联?在电路安全的情况下,计算改进后握力计测量握力的范围。
2.如图甲所示,是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置,OAB为水平杠杆,OB 长1m,O为支点,OA:AB=1:4,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。
当平板空载时,闭合开关S,电流表的示数为0.2A。
(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)求:(1)电源电压;(2)当电流表示数为0.4A时,物体的重力;(3)在电路安全的情况下,缓慢增加平板上的物体的重力过程中,当电路消耗功率分别达最大值和最小值时,压力传感器R消耗功率的比值;(4)当平板上物体重为250N,此时电路不安全,若可移动A点使电路安全,则A点移动的方向和A点移动的最小距离。
3.如图甲所示电路,电源电压可调,R为标有“1A“字样的滑动变阻器,电流表量程为0~3A,L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。
求:(1)L2正常发光时的电阻;(2)若只闭合开关S1,电源电压调节为10V,滑片P滑至中点时小灯泡正常发光,滑动变阻器的最大阻值;(3)若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态,滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处,现移动滑片P同时调节电源电压,使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光,电路中各元件均安全工作,求对应电路总电功率的变化范围。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15【来源】2011-2012学年北京市西城区九年级第一学期期末考试物理卷 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则23UR R =0.3A ,P =0.3U当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则1U R +2U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则2UR =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3所以D 正确。
故选D 。
2.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,滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω2A ”字样。
下列说法中正确的是( )A .电源电压为4.5VB .小灯泡的额定功率为0.45WC .小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75WD .小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【来源】2019年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【详解】A .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接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为L 1.5V U =,电路中的电流为0.3A I =,由欧姆定律UI R=可得,滑动变阻器两端的电压 0.3103滑滑A ΩV U IR ==⨯=根据串联电路电压的特点可得,电源电压为1.53 4.5L 滑V V V U U U =+=+=故A 正确;B .由图甲可知,当灯泡两端的电压3额V U =时,电路中的电流0.5A I '=,由P UI =可得,灯泡的额定功率30.5 1.5额额V A W P U I '==⨯=故B 错误;C .小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为4.53 1.5滑额V V V U U U '=-=-= 由P UI =可得,滑动变阻器消耗的功率1.50.50.75滑滑V A W P U I '''==⨯= 故C 正确; D .由UR I=可得,滑动变阻器接入电路的电阻 1.530.5滑滑V =ΩAU R I ''=='故D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示的电路,电路接通后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的最大值为6V ,电流表的最大值为3A 、最小值为1A ,由此可以确定( )A .电源电压为9VB .定值电阻的阻值为6ΩC .滑动变阻器的最大阻值为2ΩD .定值电阻最大功率为18W【来源】2020年广西中考一轮模拟物理试题(三) 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,电路为定值电阻R 1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,当滑动变阻器接入阻值最大时,由串联分压及欧姆定律可知,电压表此时示数最大为6V ,对应电流最小为1A ,此时电源电压为U =U 1+U 2=1A×R 1+6V当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时,电路为R 1的简单电路,由欧姆定律可知此时电流最大为3A ,此时电源电压为1211=3A U U I R R '==⨯联立求解可得电源电压为9V ,电阻R 1阻值为3Ω,当滑动变阻器全部接入时,电路总电阻为19V=91AU R I ==Ω总 则滑动变阻器最大阻值为R 滑=R 总-R 1=9Ω-3Ω=6Ω定值电阻阻值不变,由2U P R=可知定值电阻两端电压最大时,功率最大,当滑动变阻器接入阻值为0Ω时,定值电阻两端电压最大,等于电源电压9V ,此时功率为()221max19V ==27W 3U P R =Ω故选A 。
2.如图所示的电路中,电源电压12V 且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L 的额定功率为7.2W。
当开关S1、S2都闭合时,通过灯泡的电流为I1,灯泡正常发光;当开关S1闭合S2断开时,通过灯泡的电流为I2,灯泡的功率是3.2W,则下列计算结果不正确的是()A.灯泡电阻是20ΩB.电阻R的阻值是20ΩC.当开关S1闭合S2断开时,电阻R的功率是1.6WD.I1∶I2=9∶4【来源】四川省成都南开为明学校2019-2020学年九年级4月月考物理试题(在线考试)【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.当开关S1、S2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压为12V,电路中的电流I1=7.2W12VPU=额=0.6A灯泡的电阻R L=112V 0.6AUI==20Ω故A正确,不符合题意;BC.当开关S1闭合S2断开时,灯泡和电阻R串联,电路中的电流I2L3.2W =20PRΩ实=0.4A 电路中的总电阻R总=212V 0.4AUI==30ΩR的阻值R=R总-R L=30Ω-20Ω=10Ω电阻R的功率P R=I22R=(0.4A)2×10Ω=1.6W 故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;D.两次通过灯泡的电流之比I1∶I2=0.6A∶0.4A=3∶2故D错误,符合题意。
九年级物理电功率专题训练(培优)一:选择题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R3为两个定值电阻,滑动变阻器最大值R2=15Ω。
当开关S1闭合、S2和S3断开,滑片P移到最上端时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;再将滑片P移到最下端时,电压表V1的示数为U1',电压表V2的示数为U2',R3消耗的功率为P3;此时将开关S1和S2闭合、S3断开,电流表A 的示数为I1;当开关S1、S2和S3都闭合,滑片P移到最下端时,电流表A的示数为I2,R3消耗的功率为P3',此时电路消耗的最小功率为P min,已知U l:U2=2:1,P3:P3'=1:36,I2、I1之差为1A。
下列结论正确的是()A.电源电压是9V B.R3的阻值是10ΩC.U1':U2'=2:1 D.P min=13.2WR ,R为滑动变阻器。
滑2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻04Ω片P位于滑动变阻器的中点时,0R的电功率为16W,当滑片从中点向b端移动距离L 后,0R的电功率为9W;滑片从中点向a端移动距离L后,0R的电功率为()A.36W B.25W C.23W D.18W3.标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”(不考虑温度对电阻的影响)。
则下列说法正确的是()A.滑动变阻器滑片向左移动时,电流表和电压表示数都变大B .滑动变阻器的最大功率为1WC .电路中消耗的最大功率为3.6WD .为确保电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8Ω~16Ω4.如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W ”,闭合开关后,当滑片P 移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为1P ;当滑片P 移至某一端点时,电压表示数变化了2V ,电流表示数变化了0.1A ,此时滑动变阻器的功率为2P ,且211.2P P ,在保证电路安全的情况下,此过程中:(1)电路的最大总功率为6W ;(2)电压表示数变化的范围是4V 6V ;(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大值的三分之二;(4)小灯泡的最小功率和最大功率之比为8∶15。
深圳市龙文一对一2018-2019学年九年级物理《18.电功率》(动态电路)状元培优单元训练题(人教版附答案)一、选择题1、如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是()A.电流表示数变小 B.电压表示数变小 C.电路的总电阻变小 D.电路的总功率变小2、如图所示电路,电源电压为3V,灯L1标有“6V 6W”,灯L2标有“3V 3W”,下列有关说法正确的是()A.S2断开,S1接b,L1可以正常发光 B.S2断开,S1接a,L2实际功率为3WC.S2断开,S1接a,L2更亮 D.S2闭合,S1接b,L2更亮3、在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是()A.一定是灯L断路,电流表的示数变小 B.一定是电阻R断路,电流表的示数变小C.可能是灯L短路,电压表的示数变大 D.可能是电阻R短路,电压表的示数变大4、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两端电压恒为18V的电路中,电路的连接如图所示,电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A.要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(设灯丝电阻不变).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.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是18Ω~60ΩC.小灯泡的电功率最小值为0.75W D.电路总功率的最大值为10.8W5、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是()A.电路的总功率不变 B.电压表与电流表示数的比值不变 C.电压表的示数变大 D.电流表的示数变小6、课外兴趣小组活动时,某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系,已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦.小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究,他先测出若干组电压和电流值,再由公式P=UI,求得对应的功率,并作出功率随电压变化的图线a.小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究,她先由R=计算出小灯泡的电阻R,再测出若干个电压值,最后根据P=,求得对应的功率,也作出功率随电压变化的图线b.则下列反映了他们的实验结果的图线是()A. B. C. D.7、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,如果将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变大,电流表示数变大 B.电压表的示数变小,电流表示数变大C.电压表的示数变大,电流表示数变小 D.电压表的示数变小,电流表示数变大8、如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是()A.L1亮度不变,电流表示数变小 B.L1变亮,电流表示数变小C.L1变亮,电流表示数不变 D.L1亮度不变,电流表示数不变9、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,将滑动变阻器 R 的滑片 P 向左移动,在此过程中()A.电压表 V1示数变小,电压表 V2示数变大 B.电流表 A 示数变小,电压表 V1示数不变C.电流表 A 示数不变,灯泡 L 亮度变亮 D.电压表 V1示数不变,灯泡 L 亮度变暗10、图中电源电压保持6V不变,灯泡L标有“6V 6W”字样,开关闭合后在滑片P从b端向a端滑动的过程中,下列说法正确的是()A灯泡两端的电压不断增大 B通过灯泡的电流不断减小C灯泡消耗的电功率不断减小 D灯泡消耗的电功率恒定不变11、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,小灯泡发光较暗,过了一会儿,小灯亮度明显变亮,则下列判断中正确的是 ( )A.电阻R短路,电压表示数变大 B.电阻R短路,电压表示数变小C.电阻R断路,电流表示数变大 D.电阻R断路,电流表示数变小12、如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响),下列说法正确的是()A.电流表示数变小 B.小灯泡的实际功率变小C.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大 D.电压表V1与电压表V2示数之和保持不变13、把标有“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路两端,下列说法正确的是()A.两灯泡的额定电压都变小了 B.两灯泡的额定电功率都变小了C.灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大 D.通过灯泡L1的实际电流比L2的实际电流大14、.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R3、R2是定值电阻,R1是滑动变阻器.闭合开关S后,当滑片P由a 向b滑动的过程中,电压表V1、V2的示数变化量分别为△U1、△U2,电流表的示数变化量为△I.则下列判断中正确的是()A.△U1=△U2B.电压表V1的示数和电流表A的示数均变大,电压表V2的示数变小C.﹣ =R2D.R1和R2消耗的总功率变化了△U2•△I15、如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是()A.灯泡发光变亮 B.灯泡发光变暗 C.电流表示数变大 D.电压表示数变小16、如图所示, 电源电压保持不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法错误的是A.电流表的示数变大 B.电压表的示数不变 C.电压表与电流表的比值不变 D.电路消耗的总功率变大17、如图所示是小华已经连好的电路.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向A端移动,下列说法正确的是()A.电流表的示数逐渐增大 B.电压表的示数逐渐减小 C.小灯泡越来越暗 D.电路消耗的总功率减小18、如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向b端移动的过程中,下列说法错误的是:A.电流表的示数变小 B.电压表的示数与电流表示数的比值变小C.电压表的示数变小 D.电路消耗的总功率变小19、某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图5所示电路,电源电源保持不变,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
一、初中物理电路类问题1.如图所示,电源电压不变,1R 、2R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,a 、b 是电流表或电压表,当只闭合开关S 、S 1时,a 、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P 向左移动,a 的示数不变,b 的示数有变化。
以下说法正确的是( )A .b 可能是电流表、也可能是电压表B .只闭合S 、S 2,移动滑片P ,则a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值可能等于12R R +C .若将b 换成另一种电表,只闭合S 、S 2,将滑片P 向右移动,2R 消耗的功率一定变大D .若将a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,则a 的示数与b 的示数的比值可能等于2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A .假设b 是电流表,a 是电流表,当只闭合开关S 、S 1时,R 与R 2并联接在电路中,a 、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,a 的示数是不变的,b 的示数有变化,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表;假设b 是电压表,a 是电流表,当只闭合开关S 、S 1时,有电流流过R 2,但没有电流流过R ,a 的指针明显偏转,b 表测的是电源电压,也明显偏转,但是将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,a 的示数是不变的,b 的示数是不变的,这种情况与题意不符合,所以这个假设不成立;假设b 是电压表,a 是电压表,当只闭合开关S 、S 1时,两个电压表测的都是电源电压,指针均明显偏转,但是将位于中点的滑片P 向左移动,电源电压不变,那么两表的示数是不变的,这情况与题意不符合,所以这个假设也不成立;综上所述,b 不可能是电压表,只能是电流表,A 错误;B .假设b 是电流表,a 是电压表,当只闭合开关S 、S 1时,有电流流过b 表,b 表有示数,a 表测的是电源电压,也有示数,将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,b 的示数有变化,a 的示数是不变的,大小还是等于电源电压,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表,a 可能是电压表;只闭合S 、S 2,这时R 1与R 串联,电压表a 测的是R 两端的电压,电流表测的是电路中的电流,则可知1U R I∆=∆,即电压表a 示数的变化量与电流表b 示数的变化量的比值等于R 1;当b 是电流表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,电路是R 1的简单电路,即使移动滑片P ,a 、b 两表的示数都不会变化;综上所述,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值不可能等于12R R +;B 错误;C .把b 换成电压表,a 是电压表时,只闭合S 、S 2,R 1、R 2与R 串联,滑片P 向右移动,电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率变大;如果把b 换成电压表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,滑片P 向右移动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率不变;C 错误;D .a 是电压表,b 是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 2两端的电压,那么a 的示数与b 的示数的比值是R 2;当a 、b 都是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,只有R 1接在电路中,两电流表的示数相等,它们的比值是1;D 正确。
电路动态分析及电功率最值问题培优试题
【电路动态分析基础】
【例1】(2008年·烟台)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自向移动的过程中()
A.电压表示数变大,示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数不变,示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数不变,示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,示数变大,电流表示数变小
【例2】如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片向端滑动时,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
由实物图变成电路再研究的问题
【例3】(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滑向的过程中,下列说法正确的是()A.电压表的示数不变,小灯泡亮度不变
B.电压表的示数变小,小灯泡亮度变暗
C.电压表的示数变小,电流表的示数变小
D.电压表的示数变大,电压表A的示数变大
【例4】(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A2的示数不变,电压表V的示数
减小
C.电流表A1的示数保持不变,电流表A2
的示数变大
D.电流表A1的示数保持不变,电压表V的示数增大
【关于电压电流同时变化的问题】
【例5】(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,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用和表示,电表示数变化量的大小分别用和表示,电阻消耗的电功率分别用表示,
下列选项正确的是()
A.不变,不变
B.不变,变大
C.变大,不变
D.滑动变阻器的滑片向下滑动时,变大,变小,
变大
【例6】(08丰台二模)如图所示电路中,电源两端电压保持不变.小灯泡上标有“”字样,定值电阻,滑动变阻器最大阻值
.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,小灯泡的最小实际功率应为
B.电压表的示数变大时,定值电阻消耗的功率变大
C.电压表的示数每增加,两端的电压就减少
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率为
【求电功率的问题(复杂电路分析)】
【例7】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A1、A2示数分别为I1和I2 ,且I1 2=9:5;若把此电源接在B、D两点时,电流表A1示数为I1′,且 I11′=9:2;R1、R2消耗的功率分别为P1和P2,则P12= .
例7图例8图
【例8】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R1的最小功率是 W.【电功率的最值问题】
【例9】图示电路中,电源电压不变,灯上标有
“”的字样,电压表所选量程为,电流表
所选量程为.当开关S闭合、滑动变阻器的滑片
移到端时,灯L正常发光,电流表示数为;当开
关S断开、滑动变阻器的滑片移到距端长度时,
电压表示数为.则在保证电路各元件安全的情况下,断开开关,移动
滑片的过程中,灯L的最小功率为()
A.B. C.D.
此题是个有本身就有问题,请学生自己分析这个题错在何外?
【例10】(2008河北)把标有“”的小灯泡与最大阻值为的滑动变阻器连接在电源电压恒为的电路中,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
C.小灯泡的电功率最小值为
D.滑动变阻器允许调节的范围是
【例11】(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,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,滑动变阻器最大阻值为,电源电压,电压表的量程为.现将的物体放在托盘中,滑片刚好指在距上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),请计算回答
()
A.将的物体放在托盘中时,电压表的示数为
B.该电子秤能测量的最大质量是
C.最大质量数应标在电压表的位置上
D.最大质量数应标在电压表的位置上
例11图例12图
【例12】(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,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,而保温时加热管的功率为(不考虑温度对电阻的影响,且不计指示灯的阻值),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
C.保温状态时的总电阻为
D.加热状态电路中的电流是保温状态电路中电流的倍
【例13】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R0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0.4A
B.滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C.电压表示数最大的变化量为1V
D.滑动变阻器R0消耗的最大功率为1.2W
【大运算量的功率问题】
【例14】(多选)(08朝阳二模)如图所示电路,电源电压保持不变.当开关闭合,断开时,电路的功率为.若此时把开关也闭合时,电路的功率增加了,电流表的示数之比是.则下列说法正确
的是()
A.电阻与阻值之比为
B.电阻与的电功率之比为
C.电路中的开关都闭合与只闭合时,电流表两次的示数之比为
D.开关都闭合时电流表的示数之比是
【例15】(08顺义二模)如图所示电路,电源保持不变,是标有
“”的小灯泡,是滑动变阻器.闭合,断开,滑片位于中点时,灯泡恰好正常发光,电压表的示数为;当都闭合,滑片滑至端时,电流表示数为,电压表的示数为;,下列选项正确的是()
A.滑动变阻器的变化范围是
B.滑动变阻器的变化范围是
C.当都闭合,滑片位于端时,灯泡仍能正常工作
D.当都闭合,滑片位于端时,消耗的实际电功率是
电路动态分析及电功率最值问题培优试题答案
1. D
2.<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
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,本电路与并联再与串联,构成混联电路.电压表测并
联部分的电压,电流表测通过的电流,推断如下:
滑向,又,
所以选项C是正确的.若用来讨论,和都在增大,将
无法确定的变化情况.
<答案> C
3. <答案> B
滑片从滑向端的过程中,接入电路的电阻变大,变阻器和串联,电
压表的示数增大,的示数减小,的示数较小.
4. <答案> D
开关S断开时,电路中只有连入电路,开关S闭合后,并联,
表测支路电流,表测支路电流,电压表测总电压
5. <答案>
6. <答案>
<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,,,
小灯泡的最小实际功率为:
电压表测电阻和的总电压,当电压表的示数变大时,则通过
电路的电流也变大,电阻的功率变大;
由于,,
故两端的电压将增大0.45V,电灯正常发光时,设此时的电流为,
,
7. <答案> 2:3 8. <答案> 1.25 9.略
10. <解析>滑片向左移动过程中,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:,
,故B错;此时滑动变阻器连入阻值最小,
为,滑动变阻器连入范围为,故
D错.电压表示数15V时满量程,灯泡两端电压,
这时灯两端电压最低,功率最小,.<答
案> C
11. <答案> A 12. <答案>
13. <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:
,,当电流为最大时,电压为:
,全部接入电路中时,
电阻R的电压为:
电压表示数变化量最大值为:,
滑动变阻器R0消耗的最大功率为:
14. <答案>
<解析>闭合,打开,电路中只有连入电路:
闭合,电路中构成并联电路:
,①
②
由①②可知:,
只闭合时,电阻串联:
,,
,,,
15. <答案> B
<解析>小灯泡的电阻值为:
闭合,断开,滑片位于中点时,灯与串联,灯泡正
常发光,,于是电路中的电流为:
当闭合时,滑片移动到端时,与并联,有:
,,,
当闭合时,滑片移动到端时,灯与并联,电灯两
端的电压大于其额定电压,故灯不能正常发光.
当闭合时,滑片移动到端时,
灯与并联, 实际消耗的电功率是:。