2019届人教版 串并联电路 电表的改装 单元测试
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2019年高考提分秘籍——高三物理一轮基础测试 串并联电路 电表的改装 1.1.在如图所示的电路中,R1=R2=R3,在a、c间和b、c间均接有用电器,且用电器均正常工作,设
R1、R2、R
3
上消耗的功率分别为P1、P2、P3,则( )
学_ _ ...学_ _ ...学_ _ ... A. P1>P2>P3 B. P1>P3>P2 C. P1>P2=P3 D. 因用电器的阻值未知,无法比较三个功率的大小
【答案】A 【解析】 【分析】 先由串联电路和并联电路的特点分析流过R1、R2、R3的电流关系;然后由电功率公式P=I²R判断消耗的功率的关系即可解题。 【详解】设两个用电器为L1和L2,无论两个用电器的电阻多大,流过R2的电流为流过R3和L2的电流之和,流过R1的电流为流过R2和L1的电流之和,因此得知:I1>I2>I3,由题意知R1=R2=R3,根据P=I²R可得,P1>P2>P3,故A正确,BCD错误。
【点睛】本题考查电功率,需要结合串联电路和并联电路的特点进行分析。 2.2.如图所示的电路中,L1、L2为“220V、100W”的灯泡,L3、L4为“220V,40W”的灯泡,其实际功率的大小
顺序是( ) A. P4>P1>P3>P2 B. P4>P1>P2>P3
C. P1>P4>P2>P3 D. P1>P4>P3>P2
【答案】B 【解析】 试题分析:因为四盏灯的电阻关系为,根据P=I2r,则P4>P1>(P2+P3);由于L2L3并联,所以根据可知,P2>P3,所以四盏电灯的实际功率关系为:P4>P1>P2>P3,选项B正确。 考点:电功及电功率的概念;串并联电路的特点。 3.3.如图所示,把两盏相同的电灯分别接成甲、乙两种电路,甲电路所加的电压为8V,乙电路所加的电
压为14 V。调节变阻器R1和R2使两灯都正常发光,此时变阻器消耗的电功率分别为P甲和P乙,下列关系中正确的是 ( )
A. P甲>P乙
B. P甲<P乙
C. P甲=P乙
D. 无法确定
【答案】A 【解析】 试题分析:设灯泡的额定电流为,额定电压为,则,,则得,故A正确。 考点:电功、电功率 【名师点睛】此题是一道欧姆定律和电功率的综合分析题,必须熟练掌握串并联电路的特点才能分析。 4.4.两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直
径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为 ( ) A. QA:QB=1:2 B. QA:QB=2:1 C. QA:QB=1:1 D. QA:QB=4:1 【答案】B 【解析】 【详解】长度之比为1:2,直径比为1:2,则横截面积比为1:4,根据电阻定律,可知,电阻之比为2:1,根据Q=I2Rt,因为电流相等,则热量之比为2:1,故B正确,ACD错误。 5.5.如图所示,D为一插头,可接入电压恒定的照明电路中,a、b、c为三只相同且功率较大的电炉,a靠
近电源,b、c离电源较远,而离用户电灯L很近,输电线有电阻.关于电炉接入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是( )
A. 使用电炉a时对电灯的影响最大 B. 使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时小 C. 使用电炉c时对电灯几乎没有影响 D. 使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样 【答案】D 【解析】 【分析】 电炉接入电路后对电灯的影响主要是影响电灯的亮度,电灯的亮度由电灯的实际功率决定,当电灯两端的电压减少时,电灯的实际功率减少.电炉a靠近电源,流过a的电流,没有流过后面的输电线,不会引起输电线上电压降,接通与不接通对电路没有影响.bc靠近电灯,使用bc时,流过输电线的电流增大,输电线上的电压降增大,电灯两端的电压减少,功率减少. 【详解】由于电炉a靠近电源,流过a的电流,没有流过后面的输电线,不会引起输电线上电压降,接通与不接通对电路没有影响,选项A错误;使用电炉b时,流过输电线的电流增大,输电线上的电压降增大,电灯两端的电压减少,功率减少,所以使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大,选项B错误;c离电源较远但靠近电灯,使用c时,流过输电线的电流增大,输电线上的电压降增大,电灯两端的电压减少,功率减少,选项C错误;b、c离电源都较远,根据上面分析,对电灯影响几乎一样,故D正确.故选D. 【点睛】本题生活中现象,考查应用物理知识分析实际问题的能力,相当于电路中动态变化分析问题;电炉对电灯的影响主要是分析导线上的电压损失. 6.6.一盏电灯直接接在恒压电源上,其功率为100W。若将这盏灯先接上一段很长的导线后再接在同一电源
上,在导线上损失的电功率是9W,那么此时电灯实际消耗的电功率将 ( ) A. 等于91W B. 小于91W C. 大于91W D. 条件不足,无法确定
【答案】B 【解析】 试题分析:如果导线电阻忽略时,灯接在恒定电压的电源上功率是100W;因为导线和灯泡串联,当导线上
电阻较大时,即电路中的电阻变大,由可知电路消耗的总功率变小,即小于100W,而导线上消耗的功率为9W,所以灯泡的实际功率只能小于91W.B正确 考点:考查电功率的计算 点评:本题难度中等,特别注意实际功率与额定功率的区别,有很多学生没有注意到电路中的总功率已经发生变化从而出了错误 7.7.把两个标有“6V、3W”和“6V、4W”的小灯泡串联,则串联电路允许达到的最大功率是_____W;把这两
个小灯泡并联,则并联电路允许达到的最大功率是_____W。
【答案】 (1). (2). 7W 【解析】 【分析】 由灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率,由电功率公式的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流,由欧姆定律可以求出灯泡电阻;两灯泡串联时,电路最大电流等于额定电流较小的灯泡的额定电流、两灯泡并联时两端的最大电压等于额定电压较小灯泡的额定电压,然后由串并联电路特点与电功率公式解题。
【详解】根据P=UI,则灯泡正常工作时的电流:,,根据,可得:,。两灯泡串联时,电路最大电流I=I1=0.5A,此时电路最大功率P串最
大=I2(R1+R2)=(0.5A)2×(12Ω+9Ω)=;两灯泡并联时,两端的最大电压等于其额定电压6V,两灯
泡的功率等于其额定功率,两灯泡并联时电路最大功率P并最大=P1+P2=3W+4W=7W。 【点睛】本题考查了两灯泡串联与并联时电路的最大功率问题,由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率、应用串并联电路特点、电功率公式及其变形公式即可正确解题。 8.8.如图所示的电路中,
R
1=10Ω,R2=4Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,U=2.4V。在ab间接一只理想电压表,它的读数
是___________;如在ab间接一只理想电流表,它的读数是______________。
【答案】 (1). 1.8V (2). 【解析】 【详解】R2、R3串联后电阻为R串=R2+R3=4Ω+6Ω=10Ω,R串与R1并联后电阻为,再与R4
串联后总电阻为R总=R并+R4=5Ω+3Ω=8Ω,此时电路电流,R4两端的电压U4=I总
R4=0.3A×3Ω=0.9V,所以R2、R3串联后两端的电压为U串=U-U4=2.4V-0.9V=1.5V,R2、R3串联后电流
,R3两端的电压为U3=I串R3=0.15A×6Ω=0.9V,电阻R3、R4两端的电压之和也就
是电压表的示数U分=U3+U4=0.9V+0.9V=1.8V。通过电阻R2的电流:,R3、R4并联后电阻为, 再与R1串联后总电阻为R串=R1+R并=10Ω+2Ω=12Ω,此时这段电路的电流
为,所以通过通过R1的电流为0.2A,R3两端的电压为U3=I1R并=0.2A×2Ω=0.4V,通过
R3的电流为,所以电流表的示数为I=I2+I3=0.6A+0.07A=。 9.9.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1 Ω,若改装成量程为Im=1mA的电流表,应并联的电阻阻值为 Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表,应再串联一个阻值为 Ω的电阻。(结果保留3位有效数字。) 【答案】 【解析】 灵敏电流计改装成大量程的电流表需要并联一个电阻起到分流作用,R并=" /(" Im-Ig)= 52.63Ω 改装成大量程的电压表需要并联一个大电阻起到分压作用,R串=(Um- IgRg)/Ig=9950Ω 10.10.如图所示的(甲)、(乙)中的小灯泡都相同,(甲)图中电压恒定为6 V,(乙)图中电压恒定为12 V,
调节可变电阻R1、R2使四只小灯泡都恰好正常发光(功率相同),这时可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2=_______它们消耗的电功率之比P1∶P2=_______.
【答案】 (1). 1∶4 (2). 1∶1 【解析】 【分析】 灯泡正常发光时的电流为额定电流;并联电路中干路电流是各支路电流的和;串联电路中,各处电流都相等;先表示出并联和串联电路的实际电流与灯泡的额定电流的关系,再利用P=UI表示出甲乙两图的功率之比后进行化简即可。 【详解】两灯泡规格相同且正常发光,甲图灯泡串联,电流为:I1=I额;乙图灯泡并联,电流为:I2=2I额;由题意甲图灯泡串联后的电压是乙图灯泡电压的2倍,又知乙图电源电压也是甲图电源电压的1/2倍,所以
电阻R1和电阻R2的电压之比:U1:U2=2:1,又知电路电流之比为:I1:I2=1:2;可得:,所
以。 【点睛】本题主要考查了姆定律和电功率的综合分析题,要求熟练掌握串并联电路的特点。 11.11.如图所示,分压电路的输入端电压为U=6 V,电灯L上标有“4V、4W”,滑动变阻器的总电阻
Rab=13.5
Ω,求当电灯正常发光时,滑动变阻器消耗的总功率.