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人教版中考物理专题复习—微专题6 电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题(含答案)

中考物理二轮微专题复习

微专题6 电学“比值”、“极值”及“取值范围”问题

1. 如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P,使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )

A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4 B.通过R0与R1的电流之比为4∶1

C.R0与R1两端的电压之比为1∶4 D.R0与R1的阻值之比为4∶1

2. 为测量小灯泡的电功率,某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验,其中小灯泡上标有“2.5V

0.5W”的字样(灯丝的电阻随温度的升高而变大),电源的电压恒为4.5V,则下列说法不正确的是( )

A.当小灯泡正常发光时,电路中的电流为0.2A

B.当小灯泡正常发光时,滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为4∶5

C.当小灯泡正常发光时,10min内电路消耗的总电能为300J

D.当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时,其实际功率大于0.125W

3. 如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图象如乙图所示。下列判断正确的是( )

甲 乙

A.电源两端电压为10V

B.定值电阻R2的电阻值为40Ω

C.滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为120Ω

D.电路消耗电功率的最大值为7.2W

4. 如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,两电压表的量程均为0~3V,电流表量程为0~0.6A,小灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合开关S,移动滑片P,在保证电路中各元件都不损坏的情况下,下列说法不正确的是( )

A.电流表示数的变化范围是0.25A~0.5A

B.电压表V1示数的变化范围是1.5V~3V

C.电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W~1.5W

D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~20Ω

5. 电阻R1=12Ω,R2=4Ω并联在同一电路上。则它们两端的电压之比为U1∶U2=

,电流之比I1∶I2= ,功率之比P1∶P2=

6. 如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时,R1与R2的电功率之比为 ;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为 。

7. 如图所示的电路,电源电压恒为9V,电压表量程为0~6V,滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”,灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动时,要求两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,在全部满足以上条件的情况下,电流表的量程应选 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)最恰当,滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为 Ω;电路中电流的最小值应为 A。

8. 如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为“6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0~3A。当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为 Ω,

当开关S1、S2都闭合时,要保证电路各元件安全,整个电路电功率的变化范围是 W。

9. 如图所示电路,电源电压可调,R1=10Ω,小灯泡标有“6V 6W”(阻值不变)。滑动变阻器R2上标有“15Ω 2A”的字样,求:

(1)若只闭合S1,调节电源电压,使灯泡L正常工作10s,灯泡消耗的电能。

(2)若只闭合S2,调节电源电压,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在1V~3V之间变化,求电源电压的最大调节范围。

10. 现有一个可调电压电源,一个滑动变阻器R(铭牌上标有“50Ω 2A”的字样),一个电压表,A、B、C三盏小灯泡规格分别为:A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”,三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示,即三个灯的电阻随实际功率变化而变化,在保证电路安全的情况下,进行以下实验。

(1)若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端,电源电压调节为6V,求经过2.5min,三盏小灯泡消耗的总电能为多少焦耳?

(2)若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端,调节电源电压,使A灯正常发光,求此时C灯的实际电功率。

(3)若将电路元件按如图乙所示连接,电源电压调节为20V,当滑动变阻器滑片在某个点时,电压表读数为15V,求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中,滑动变阻器阻值变化范围。

甲 乙

11. 如图所示的电路中,小灯泡上标有“6V 3.6W”字样,滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω。当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡正常发光;当所有开关都闭合,滑片滑到A端时,A1、A2的示数之比是3∶1(灯的电阻保持不变)。求:

(1)电源电压。

(2)当只闭合S、S2,滑动变阻器的滑片P在A端时,小灯泡两端的实际电压。

(3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)。

参 考 答 案

1. D 2. C 3. D 4. D

5. 1∶1 1∶3 1∶3 6. 2∶1 2∶3 7. 0~0.6A 6 0.25 8. 12 24~36

9. 解:(1)只闭合S1时,灯泡L正常工作10s消耗的电能:W=Pt=6W×10s=60J。

(2)只闭合S2时,R1、R2串联,设电源电压为U,电压表示数为UR,有U=1RUR(R1+R2)。当UR=1V,R1=10Ω,R2=0时,电源电压最小值为U最小=1V,当UR=3V,R1=10Ω,R2=15Ω时,电源电压最大值为U最大=7.5V,所以电源电压最大调节范围是1V≤U≤7.5V。

10. 解:(1)三灯并联,U=6V,则三灯发光W总=P总t=(3W+4.8W+6W)×2.5×60s=2070J。

(2)三灯串联,A灯正常发光,则I=AAPU额额=3W6V=0.5A,由图甲可得UC=2V,P=UCI=2V×0.5A=1W。

(3)当电压表示数为15V时,UB+UC=20V-15V=5V,从图甲可知IB=IC=0.5A时,UB=3V,UC=2V,R=RRUI=15V0.5A=30Ω。当B灯正常发光时,电路中有最大电流:I′B=I′C=BBPU额额=4.8W6V=0.8A,滑动变阻器R有最小值,由图甲可知此时U′B=6V,U′C=4V,R′=RRUI=20V10V0.8A-=12.5Ω,滑动变阻器变化范围为12.5Ω~30Ω。

11. 解:(1)灯泡正常发光电阻:RL=2UP额额=26V()3.6W=10Ω。只闭合S与S2时,滑片P在中点,灯L与滑动变阻器12R1串联灯正常发光:I=PU额额=3.6W6V=0.6A,电源电压:U=I(RL+12R1)=0.6A×(10Ω+0.5×40Ω)=18V。

(2)当只闭合S与S2,滑片P在A端,灯L与滑动变阻器的最大电阻R1串联。电路中实际电流:I实=UR总=L1URR+=18V1040+=0.36A,灯泡两端实际电压:U实=I实·RL=0.36A×10Ω=3.6V。

(3)所有开关闭合,滑片P在A端时,灯L被短路,R2与R1并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2电流,由I干∶I2=3∶1,可知I1∶I2=2∶1,因为I1R1=I2R2,所以R2=12II×R1=2×40Ω=80Ω。当R2与灯L串联,即只闭合S与S1时,通过灯的电流最小,灯的实际功率最小。I小=L2URR+=18V1080+=0.2A,灯消耗的最小功率:P小=I2小·RL=(0.2A)2×10Ω=0.4W。

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