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九年级物理人教版月考模拟试卷04B 卷
(考试范围:第十八章 考试时间:90 分钟 试卷满分:90 分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列四种用电器,各自在额定电压下正常工作,则在相同时间内,电流做功最多的是( )
A.“220V 40W”
B.“220V 25W”
C.“36V 40W”
D.“110V 60W”
【答案】D
【详解】
由题意可知,各自在额定电压下正常工作,其实际功率等于额定功率,根据
可知,“110V
60W”用电器的功率最大,在相同时间内,这个“110V 60W”用电器做功最多,故选D。
2.额定电压相间的电热水壶甲、乙。额定功率分别为1600W、1000W,它们都正常工作时,下列
说法中正确的是( )
A.甲电热水壶两端的电压较高
B.电流通过甲电热水壶做功较快
C.通过两个电热水壶的电流相等
D.相同时间内两个电热水壶消耗的电能一样多
【答案】B
【详解】
A.甲和乙两电热水壶的额定电压相等,则正常工作时它们两端的电压相等,故A 错误;
B.电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,甲的额定功率较大,其正常工作时的实际功率较
大;因电功率是表示电流做功快慢的物理量,所以电流通过甲电热水壶做功较快,故B 正确;
C.两电热水壶正常工作时的电压相等,实际功率不同,由
的变形式
可知,通过的电
流不相等,故C 错误;
D.时间相同,额定功率不变,在正常工作时,根据
可知,消耗的电能是不同的,故D 错
误。
故选B。
3.如图所示的电路中,R1>R2.在相同的时间内,电流通过R1、R2所做的功W1、W2,它们之间
的关系为( )
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A.W1>W2
B.W1=W2
C.W1<W2
D.无法判断
【答案】C
【分析】
根据欧姆定律得出,通过两电阻电流大小的关系,再根据电功公式
即可正确判断.
【详解】
如图电路两电阻并联,电压相等,即
U1=U2
根据题目已知:
R1>R2,
根据
得:
;
根据
得,
.
故选C.
4.月初小明家中的电能表示数为
,电能表的12 月初的示数如图所示,下列说法正
确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家11 月初至12 月初消耗的电能是 1200kW·h
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C.小明家11 月初至12 月初消耗的电能是110 度
D.电能表转盘转过1200 转,用电器消耗的电能为3.6×103J
【答案】C
【详解】
A.电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表,故A 错误;
BC.12 月初的示数1342.8kW·h,11 月初小明家中的电能表示数1232.8kW·h,故小明家11 月初至
12 月初消耗的电能是
W=1342.8 kW·h -1232.8 kW·h =110kW·h=110 度,
故B 错误,C 正确;
D.电能表的转盘转1200 转消耗的电能为:
W=
kW·h=1kW·h=3.6×106J,
故D 错误。
5.在如图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器。在滑片P 从最右端向最左
端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.R0消耗的最小功率为0.4W
C.定值电阻R0为8Ω
D.滑片P 在中点时,电流为0.4A
【答案】B
【详解】
AC.由图乙可知,当电流为0.2A 时,电压表示数为4V,则电源电压为
①
当电流为0.6A 时,电压表示数为0V,则电源电压为
②
联立①②可得
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,
故A 错误,C 错误;
B.由
可知,当电流中电流最小时,R0消耗的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流
为0.2A,所以R0消耗的最小功率
故B 正确;
D.滑动变阻器最值最大时,电流最小,由欧姆定理可知,滑动变阻器的最大阻值
滑片P 在中点时,电路中的电流
故D 错误。
故选B。
6.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P 向上移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,小灯泡变暗
B.电流表示数变小,小灯泡变暗
C.电压表示数不变,小灯泡变亮
D.电流表示数不变,小灯泡变亮
【答案】C
【分析】
分析电路图,先判断电路连接方式(灯和滑动变阻器串联)和电压表、电流表的测量对象(电流表
测量电路中的电流、电压表V 测量电源电压),根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据
欧姆定律可知电流的变化,根据P=I2R 可知灯泡实际功率的变化,进一步判断其亮暗的变化.
【详解】
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A、由电路图可知,灯和滑动变阻器串联,电压表测电源电压,则电压表示数不变;故A 错误;
BD、电流表测电路中的电流,当滑片P 向上移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由
可得,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故B、D 错误;
C、电流变大,由P=I2R 可知灯泡实际功率变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,小
灯泡变亮,故C 正确.
故选C.
7.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,电流表A1、A2的示数之比是1:5.则定值电阻
R1:R2的值、以及R1、R2功率P1:P2的值分别是
A.4:1 1:4
B.1:4 4:1
C.1:5 5:1
D.5:1 1:5
【答案】A
【详解】
闭合开关R1、R2并联,A1测R1的电流,A2测干路电流;A1、A2的示数之比是1:5,根据并联电路
干路电流等于各支路电流之和可得:
=
,
由于两电阻两端的电压相等,根据电压一定时,电流与电阻成反比可得:
=
,
故BCD 错误;
根据P=UI 可得:
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,
故A 正确,故选A。
8.将标有“2.5V 0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V 0.3A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电
压为2.5V 的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.串联时,两灯都能正常发光
B.串联时,甲灯比乙灯更亮
C.并联时,通过两灯的电流相等
D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
【答案】D
【详解】
由I=
得,R=
,两灯泡额定电流相等,额定电压高的电阻大,即灯R 甲<R 乙;
A.两灯串联时,如两灯串联接入电路,电流相等,电阻大的分得的电压高,两灯的电压和为电源
电压2.5V,故都不能正常发光;故A 错误;
B.由P=UI,I=
可得P=I2R,R1<R2,所以P 甲<P 乙,L 甲的实际功率小于L 乙的实际功率,故B
错误;
C.两灯并联时,电压相等,R1<R2,由I=
可知,通过甲的电流大于乙的电流,故C 错误;
D.两灯并联时,电压相等,由P=UI,I=
可得P=
,R 甲<R 乙;所以甲的实际功率大于乙的实
际功率;故D 正确.
9.将标有“6V 3W”和“6V 2W”字样的两个小灯泡并联在6V 的电源上,则( )
A.只有3W 的小灯泡正常发光
B.3W 的小灯泡没有2W 的小灯泡亮
C.两只小灯泡都能正常发光
D.两只小灯泡都不能正常发光
【答案】C
【详解】
因两个灯泡并联在电压U=6V 电源上,即
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U1=U2=U=6V
则
U1=U 额1,U2=U 额2
两只灯泡都正常发光,所以
P1=P 额1=3W,P2=P 额2=2W
灯泡的亮度取决于它的实际功率,因为
2W<3W
所以2W 的小灯泡没有3W 的小灯泡亮。
故选C。
10.图所示的图像。其中图线①表示电阻R1,图线②表示电阻R2,则下列说法错误的是( )
A.当R1两端的电压为12V 时,通过它的电流为1.2A
B.当R2两端的电压为2V 时,电阻R2的阻值为8Ω
C.当通过R1的电流为0.2A 时,它消耗的电功率为0.4W
D.当R1和R2并联在电压为4V 电路中,电路中总电流为0.9A
【答案】B
【详解】
A 由图象可知,电阻R1的U-I 图象是正比例函数,则R1为定值电阻,当两端的电压为4V 时,通过
的电流为0.4A,则R1的阻值
R1=
=10Ω
当R1两端的电压为12V 时,通过它的电流
I1′=
=1.2A
故A 正确,不符合题意;
B 由图象可知,当R2两端的电压为2V 时,通过的电流约为0.35A,此时电阻R2的阻值
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R2=
≈5.7Ω
故B 错误,符合题意;
C 当通过R1的电流为0.2A 时,它消耗的电功率
P1=I″2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故C 正确,不符合题意;
D 由并联电路中各支路电流的电压相等可知,当R1和R2并联在电压为4V 电路中时它们两端的电压
均为4V,由图象可知,通过两电阻的电流分别为
I1=0.4A,I2′=0.5A
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电路中总电流
I=I1+I2′=0.4A+0.5A=0.9A
故D 正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题
11.小明家5 月初电能表的示数如图甲所示,5 月底,表盘示数如图乙所示,由图可知他家5 月份
消耗的电能为_____kW•h;他家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以连接_____
盏“220V60W”的白炽灯同时工作;小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6min,电能
表指示灯闪烁了320 次,该家用电器的额定功率是_____W。
【答案】120 50 1000
【详解】
[1]由图知,小明家5 月份用电器消耗的电能为
W=6748.2kW·h﹣6628.2kW·h=120kW·h
[2]由电能表的参数可知,工作电压为U=220V,允许工作的最大电流为I=30A,电能表允许用电
器工作的最大总功率
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P 大=UI=220V×30A=6600W
已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W,则最多还可以同时连接用电器的功率
6600W﹣3600W=3000W
所以还可以装入的白炽灯为
n=
=5 盏
[3]3200imp/(kW·h)表示每消耗1kW·h 的电能,电能表的指示灯闪烁3200 次,则电能表指示灯闪烁
320 次时,饮水机消耗的电能
W=
=0.1kW·h
饮水机的实际功率
P=
=1kW=1000W
因为饮水机正常工作,所以饮水机的实际功率等于额定功率,则饮水机的额定功率是1000W。
12.甲灯“220V 40W”, 乙灯“220V 100W”,如果把两灯串联在220V 的电路中______更灯亮;
如果把两灯并联在220V 的电路中_______更灯亮。
【答案】甲 乙
【详解】
[1]由题意知甲灯“220V 40W”, 乙灯“220V 100W”,甲灯在额定电压下的电阻为
乙灯在额定电压下的电阻为
甲灯的电阻大于乙灯的电阻。如果把两灯串联在220V 的电路中时,由串联电路电流相等,根据公
式P=I2R,甲灯的电阻较大,所以甲灯更亮。
[2]如果把两灯并联在220V 的电路中,由并联电路的电压相等,根据公式
,乙灯的电阻较
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小,所以乙灯更亮。
13.如图甲所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器从a 端向右移动的过程中,
变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大值是__Ω,当滑片P 移动到b 端时,
R0消耗的电功率是__W。
【答案】100 7.2
【详解】
[1]由电路图可知,R0与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当
滑片在a 端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中
的最小电流为Ia=0.1A,R1的电功率Pa=1W,滑动变阻器的最大阻值
[2]设电源电压为U,由
可得,电源电压
①
由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A 时,R1的电功率P1
′=1.6W,此时滑动变阻器接入电路的电阻
则电源电压
②
因为电源电压恒定,所以
解得R0=20Ω,
则电源电压
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当滑片P 移动到b 端时,滑动变阻器的阻值为0,电路中只有电阻R0,则R0消耗的电功率是
14.灯泡L 与定值电阻R 组成的电路如图甲所示,L 和R 的I﹣U 图线分别为图乙中的A、B,当开
关S 闭合时,L 正常发光,此时电路的总功率为4.8W。则定值电阻R 的阻值为______Ω,灯泡L 的
额定功率为______W。若将灯泡L 与定值电阻R 串联在另一个电路中,则允许的最大电源电压为
______V。
【答案】20 3 16
【解析】
[1]由图像可知,当电压为6V 时,通过R 的电流为0.3A,由欧姆定律可得电阻的阻值为
[2]由电路图可知,灯泡与定值电阻并联,因并联电路中各支路两端的额电压相等,且干路电流等于
各支路电流之和,所以假设电源电压为6V 则通过灯泡的电流为0.5A,通过电阻的电流为0.3A,则
总电流为
此时的总功率为
满足题中要求,所以小灯泡的额定功率为
[3]若L 和R 串联在电路中,L 正常发光,则灯泡L 正常工作的电压为6V,串联电路中的电流为
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由欧姆定律可知,此时电阻R 两端的电压为
所以串联时电源电压为
15.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,当电流表的示数从0.4A 变到0.8A
时,电压表的示数变化了4V,则R0=_________Ω,R0的功率变化了___________W。
【答案】10Ω 4.8W
【详解】
[1]当R0中电流为0.4A 时,根据欧姆定律可得
①
当R0中电流为0.8A 时,根据欧姆定律可得
②
联立①②可得R0=10Ω
[2]当R0中电流为0.4A 时,R0消耗的功率为
当R0中电流为0.8A 时,R0消耗的功率为
R0的功率变化为
6.4W-1.6W=4.8W
16.一盏铭牌为“220V,100W”的电灯接到_____的电源上使用时,功率为_____,如果将这个电
源连上长导线,再接这盏灯使用,它的功率为81W,则其两端电压为_____,则导线上消耗的电功
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率为_____ (灯丝电阻不随温度而变化)。
【答案】220V 100W 198V 9W
【详解】
[1][2]由铭牌可知,电灯正常工作时的额定电压为220V,额定功率为100W。
[3]根据
所以电灯的电阻为
当电灯的功率为81W 时,根据
可得
[4]电流大小为
导线得到的电压为
故导线上消耗的电功率为
17.现有两个小灯泡,上面分别标有“6V,1.2W”和“12V,6W”字样,如果把这两个灯泡串联
起来,为了使其中一个灯泡持续正常发光,那么加在串联电路两端的电压是_________V。
【答案】10.8
【解析】
两灯泡的额定电流分别为
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I1=
=0.2A
I2=
=0.5A
两灯泡的电阻分别为
R1=
=30Ω
R2=
=24Ω
因串联电路中各处的电流相等,且其中的一个灯泡持续正常发光,所以,电路中的电流为两灯泡额
定电流较小的,即
I=I1=0.2A
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=I(R1+R2)=0.2A×(30Ω+24Ω)=10.8V
18.把两个电阻R1=3Ω,R2=9Ω,串联后接在某一电源上,R1与R2两端的电压之比为______,R1
与R2的电功率之比为______;若并联后接在同一电源上,R1与R2两端的电压之比为______,R1与
R2的电功率之比为______。
【答案】1∶3 1∶3 1∶1 3∶1
【解析】
[1][2]R1与R2串联后接在某电源上,由于串联电路电流处处相等,则根据
可得:R1与R2两端
的电压之比
R1与R2消耗的电功率之比
[3][4]R1与R2并联后,由于并联电路两端的电压相等,R1与R2两端的电压之比为1∶1,通过R1与
R2的电流之比为
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R1与R2消耗的电功率之比为
三、实验题
19.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发
光时灯丝电阻约为10Ω 左右,部分实验电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整______;
(2)连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中存在的故
障可能是______(选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)排除故障,进行实验。某小组同学观察到电压表示数为2.0V,要使小灯泡L 正常发光,应将滑
动变阻器的滑片P 向______(选填“A”或“B”)端移动;当灯正常发光时,电流表示数如图乙
所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)实验结束后,在交流讨论中,有同学提出:利用该电路还可以探究得出“通过导体的电流与导体
两端的电压成正比”的结论,你认为这种说法______(选填“合理”或“不合理”),理由是
______。
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【答案】
小灯泡断路 A 0.6 不合理 灯丝电阻
随温度的升高而增大
【解析】
(1)根据电路图连接实物图,根据灯的额定电电压确定电压表的量程,求出灯正常工作时的电流确定
电流表的量程,滑动变阻器一上一下的串联在电路中。
(2)比较电压表示数与额定电压的大小,根据分压原理确定滑片移动的方向;根据图丙电流表小量程
读数,由P=UI 求灯的额定功率。
(3)探究出导体中电流和导体两端电压成正比时要控制电阻大小不变。
【详解】
(1)[1]灯的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程并联在灯的两端,灯正常工作时的电流大小
I=
=0.25A<0.6A
所以电流表选用小量程与灯串联在电路中,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数,可能是
电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两端是连通的,电压表并联电路之外不存在断路;综
合分析知电路故障可能是:小灯泡断路而导致电压表串联在电路中了。
(3)[3][4]灯的电压为2.5V 时才正常发光,现在的电压为2V 小于2.5V,应增大灯的电压,减小变阻
器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片向A 端(左端)移
动;由图丙,电流表小量程分度值为0.02A,示数大小为0.24A,灯的额定功率
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W
(4)[5][6]探究出导体中电流和导体两端电压成正比时要控制电阻大小不变,而灯丝电阻随温度的升
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高而增大,这种说法不合理。
20.小红作“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额
定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”
和R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
(1)小红设计了图甲所示的电路,她应选用规格为__的滑动变阻器(选填“R1”或“R2”),该
实验中滑动变阻器的主要作用是_________。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因是____;
若小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是______。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡U—I 图象如图乙所示,小灯泡的额定
功率为__W。
(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要原因是_____。
(5)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只10Ω 的定值电阻R 并利用原有器材,
也测出了额定电压为2.5V 小灯泡的额定功率。步骤如下:
①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为____A 时,灯泡正常发光;
③断开开关,保持___________不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表
示数I;
④小灯泡额定功率的表达式为P 额=________。
【答案】R2 改变灯泡两端的电压 小灯泡短路 小灯泡断路 0.625 灯丝温度 0.25
滑动变阻器滑片P 的位置(或滑动变阻器接入电路的阻值) U 额I(或2.5I)
【解析】
(1)[1]灯的额定电压为2.5V,变阻器要分去
6V﹣2.5V=3.5V
的电压,根据分压原理
U 滑∶UL=R 滑∶RL
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滑动变阻器的阻值至少为
R 滑=(U 滑∶UL)×RL=(3.5∶2.5)×10Ω=14Ω
灯正常发光的时的电流约为0.25A,故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器。
[2]因测量小灯泡在不同电压的电功率,故本实验中滑动变阻器的主要作用是改变灯两端的电压。
(2)[3]正确连接电路后,闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路;小灯泡不亮,电压表无示数,
说明小灯泡短路或电压表短路。
[4]若小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路或电路中的总电阻太大;电压表有示数,说明与电
压表与电源是连通的,因此小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因是小灯泡断路。
(3)[5]根据图乙可知,当灯电压为2.5V 时对应的电流为0.25A,小灯泡的额定功率
P 额=U 额I=2.5V×0.25A=0.625A
(4)[6]由于灯丝的电阻随温度的变化而变化不是一个定值,故由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响
其变化的主要原因是灯丝温度。
(5)[7][8][9]②小红增加了一只10Ω 的定值电阻R,当电流表示数为
I=
=0.25A
时,R 两端的电压一定为2.5V,由并联电路电压的特点,灯的电压为2.5V,灯一定正常发光,故闭
合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A 时,灯泡正常发光;③断开开关,保持变阻
器滑片P 的位置或变阻器接入电路的阻值不变,将电流表改接在所在灯支路中,此时电路的连接关
系没有改变,只是电流表由原来测通过R 的电流变为测通过灯的电流I,R 与灯两端的电压与变阻
器的电压均保持不变,灯仍正常发光,通过灯的电流I 即为灯正常发光时的电流大小,故断开开关,
保持滑动变阻器滑片P 的位置(或滑动变阻器接入电路的阻值)不变,将电流表改接在灯泡所在支
路中,再闭合开关,读出电流表示数I;④小灯泡额定功率的表达式为
P 额=U 额I(或2.5I)
四、计算题
21.如图所示,电源电压6V 恒定不变,灯泡L 标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的阻值范围是0~
20Ω.求:
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(1)小灯泡的电阻;
(2)S、S1都闭合时电流表的示数;
(3)S 闭合、S1断开时电路消耗的最小功率.
【答案】(1)12Ω;
(2)0.5A;
(3)1.125W.
【解析】解:(1)由P=
可得,灯泡的电阻:
RL=
=
=12Ω;
(2)当S、S1都闭合时,滑动变阻器被短路,此时灯泡正好在额定电压下工作,则电流表的示数
I=
=
=0.5A;
(3)S 闭合、S1断开,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,P=
=
=1.125W.
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)S、S1都闭合时电流表的示数为0.5A;
(3)S 闭合、S1断开时电路消耗的最小功率为1.125W.
【点评】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,是一道较为简单的计算题.
22.如图所示电路,R1=20Ω,R2=10Ω,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的
示数为0.6A,
(1)求电源电压是多少?
(2)当S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数是多少?
(3)试分析说明,什么情况下,电路消耗的电功率最大,最大电功率是多少?
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【答案】(1)6V;(2)0.2A;(3)见解析
【详解】
(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有R2,电源电压
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)当S3闭合,S1、S2断开时,R1与R2串联,总电阻
R 总=R1+R2=20Ω+10Ω=30Ω
此时电流表示数
I=
=0.2A
(3)根据
知,当S1、S2闭合,S3断开,R1与R2并联时,电路总电阻R 最小,P 最大;则有:
R1与R2并联时,总电阻
最大功率
答:(1)电源电压是6V;
(2)当S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数是0.2A;
(3)当S1、S2闭合,S3断开,R1与R2并联时,电路总电阻最小,P 最大,最大电功率是5.4W。
23.如图所示,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,将其滑片移到b 端,闭合开关S,电流表的示数
为0.3A,小灯泡的实际功率为0.9W,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a 端,小灯泡恰能正常
发光。不考虑灯丝电阻的变化,电源电压恒定,求:
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(1)小灯泡的阻值和电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器R 的最大功率。
【答案】(1) 10Ω, 9V;(2) 8.1W;(3) 2.025W
【详解】
(1)由图知道,将滑动变阻器滑片移到b 端,其阻值最大,闭合开关S,灯泡和滑动变阻器串联,电
流表测量电路中的电流,由P=UI 知道,灯泡两端的电压
由
知道,灯泡的电阻
滑动变阻器R 两端的电压
UR =IR=0.3A×20Ω=6V
由串联电路电压的特点知道,电源电压
U=UL +UR =3V+6V=9V
(2)闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a 端时,只有灯泡连入电路,由于灯泡恰能正常发光,
所以,灯泡的额定功率
(3)滑动变阻器消耗的功率
所以,当滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时,电功率最大,且
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答:(1)小灯泡的阻值为10Ω,电源电压为9V;
(2)小灯泡的额定功率为8.1W;
(3)滑动变阻器R 的最大功率为2.025W。
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