当开关、、都闭合时,通过的电流是多少?
只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,电路的最小功率是多少?
【来源】广西梧州2018年中考物理试题 【答案】【解析】 【详解】 解:(1)由
可得,小灯泡正常工作时的电阻 ;
(2)当开关、、都闭合时,滑动变阻器被短路,灯泡L与定值电阻并联, 因并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,则:通过的电流:
;
,
;
;
。
(3)只闭合开关,小灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测串联电路的电流,当滑动变阻器接入电路的阻值变大时,根据串联分压原理,电压表的示数变大,电路的电流变小,电路的功率变小; 因为电压表的量程为电路的功率最小;
根据串联电路电压的规律知,此时小灯泡两端的电压为:根据图象甲可知,此时通过灯泡的电流为
,
;
,
,所以当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
因串联电路电流处处相等,则电路中的电流:电路的最小功率:答:
小灯泡正常工作时的电阻是
;
。
当开关、、都闭合时,通过的电流是;
只闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全工作的条件下,电路的最小功率是
。
【点睛】
17
本题考查了电功率公式、欧姆定律的应用以及串并联电路电流、电压的规律,分析清楚电路的连接方式以及电表的作用是解题的关键,同时还要读懂图,从中获取有用的信息。
18.如图所示,一灯泡L标有“12V 6W”字样,接入电路中,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻不随温度而改变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表示数为5V:当滑动变阻器滑片P移到ab的中点时,电压表示数为3V,求:
灯丝电阻值是多少?
灯泡L正常发光时,在10min内消耗的电能是多少千瓦时? 电源电压是多少?
滑动变阻器的最大阻值是多少? 【来源】青海省2018年中考物理试题 【答案】【解析】 【详解】
(1)因为灯泡L标有“12V 6W”字样,所以,由P=U2/R知道,灯丝电阻值是:R=
;
;
;
15V;
。
(2)根据题意知道,灯泡的额定功率是:P=6W=0.006kW,且灯泡正常发光的时间是:
t=10min=1/6h,
所以,在10min内灯泡消耗的电能是:W=P额t=0.006kW×1/6h=0.001kW?h;
(3)由图知道,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,设电源电压为
U,滑动变阻器的最大阻值为R,则当P在b点时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,且此时电压表示数是5V,电路在的电流是:I=U?5V/RL=5V/R
当P在中点时,滑动变阻器有一半电阻接入电路,且电压表示数是3V, 同理可得:U?3V/RL=3V/(R /2)故解得电源电压是:U=15V;
(4)将U=15V代入U?5V/RL=5V/R解得,滑动变阻器的最大阻值是:R=12Ω。 【点睛】
18
本题是一道电学的综合计算题目,解题的关键是要熟练掌握有关电学的计算公式,特别是欧姆定律、电功率的计算公式,要能够熟练应用。
19.图甲是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,当油箱内油面发生变化时,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个有“压为12V且保持不变,
”和“
”两个量程的电流表,电源电
当长方体油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏,此时两
端的电压为6V;当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数如图乙所示,此时报警电路图中未画出开始自动报警,提醒司机尽快加油。油箱中汽油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图丙所示。问:
油箱装满汽油时消耗的电功率是多少? 变阻器R的总电阻是多少? 当油量表的示数为
时,油箱里还有多少升汽油?
【来源】2018年广西河池市中考物理试题 【答案】【解析】 【详解】
油箱装满汽油时两端的电压
,
;
;
50。
则消耗的电功率:
油箱装满汽油时电路的电流所以,油量表使用的量程是“
;
,
”;
;
根据图乙知当油箱中的汽油还有5升时电路中电流为:
19
根据可得两端的电压:
,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:
R两端的电压根据
,
,
;
可得,变阻器R连入电路的电阻:
由于此时滑片P刚好在R的中点,则R的总电阻
所以,V与R的关系式为:当电路中的电流
,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器接入电路中的电阻:
,
代入
可得油箱内剩余汽油的体积:
(L)。
【点睛】
重点是串联电路特征和欧姆定律的应用,要能充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律。难点是根据前两次电阻与汽油体积的关系,得出油箱里的汽油与R连入电路电阻的关系式,即汽油体积与电阻是一次函数关系。
20.如图所示,一个标有“2.5V 0.5W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联,电源两端的电压为
,根据
;
可得电路的总电阻:
20
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