AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路中,所以U=U1, 由欧姆定律可知,电路中电流:I1?U, 电路消耗的总功率 R1U2P?=2.7W
R1当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,由图2知,R1与R2的最大阻值串联,电压表只测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
I2?由题知
UU?
R1?R2R1?20?I1: I2?5: 3
即
UI1R15??
UI23R1?20?解得:R1=30Ω, 则
U1?U?PR1?2.7W?30Ω=9V
所以
I2?则R2两端电压
U9V?=0.18A
R1?20?30Ω+20ΩU2?I2R2?0.18A?20Ω=3.6V
当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R1和R2的总电压,电流表A1测电路中电流,由题可知
U2: U3?3: 5
则
55U3?U2?×3.6V=6V
33此时电路中的电流
I??由欧姆定律可得此时电压表的示数
U
R1?R2?R3U3?I??R1?R2??解得:R3=25Ω 则
U9V??R1?R2?=?(30Ω+20Ω)=6V
R1?R2?R330??20??R3I3?所以
U9V?=0.12A
R1?R2?R330Ω+20Ω+25ΩI2: I3?0.18 A: 0.12 A=3: 2
则电压之比为
U1: U3?9 V: 6 V=3: 2
故A正确,但不符合题意,故B错误,符合题意;
C.由三个等效电路图可知,当只闭合开关S1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最
U2大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由P?知此时电路中电功率最
R小,所以该电路的最小功率
P最小?UI3?9V?0.12A=1.08W
故C正确,但不符合题意;
D.当闭合开关S1、S2、S3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A量程0?0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
P最大?UI最大?9V?0.6A=5.4W
故D正确,但不符合题意。 故选B。
10.如图是一个电加热器的工作原理图,其中R1和R2是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V,额定加热功率990W,额定保温功率为110W。当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )
A.加热器的功率为110W时,开关S、S1都闭合
B.开关S闭合,S1由断开到闭合,电路中电流变大,R2的功率变大 C.电阻R1与R2的阻值之比为1∶8
D.若用电高峰期实际电压为200V,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W 【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
U2A.只闭合开关S,两电阻串联,电阻较大,根据P?知,在电压一定时,电功率较
R小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W,故A错误;
B.开关S闭合,S1断开时,两电阻串联,S1闭合时,电阻R1被短路,只有电阻R2工作,电阻减小,根据I?变大,故B正确; C.因为P加热 U2知,电路的电流增大,R2的电阻不变,根据P?IR2知R2的功率RU2U2?、P,且P加热=990W、P保温=110W,所以 保温?R2R1?R2P加热 :P 保温U2U2?:?990W:110W R2R1?R2R1?R29? R21即
所以
R18? R21故C错误;
D.只闭合开关S,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W,则
2U额R1?R2?P保温(220V)2=?440Ω 110W当实际电压为200V时,实际功率约为
(200V)2P?=?90.9W 实R1?R2440Ω故 D正确; 故选BD。
2U额
11.如图甲所示电路,电源电压不变,R1 是定值电阻,R2 是滑动变阻器。闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )
A.定值电阻 R1 的阻值为 10Ω B.电源电压为 9V
C.定值电阻 R1 消耗的电功率变化了 4.05W D.滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W 【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R1的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I最大=1.2A,由I=
U可得,电源的电压 RU=I最大R1=1.2A×R1 -------①
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
U=I最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V-------②
因电源的电压不变,所以
1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V
解得:R1=5Ω,则电源电压
U=I大R1=1.2A×5Ω=6V
故AB错误;
C.由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值
P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W
定值电阻电功率的最大值
P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W
所以定值电阻电功率的变化量
ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W
故C错误;
D.由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为
P2=I2R=(
UU?R2=?5Ω?R?2=?5Ω?R?2)2?R2= 222R1?R2?20Ω?5Ω?R2?R2R2U2?6V?P2max===1.8W
20Ω20Ω22U2U2当R2=5Ω时,P2有最大值
故D正确。 故选D。
12.图甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,计算可得出
A.R的电流最小值为80mA B.R的电功率最大值为0.9W C.R0的电功率最小值为0.3W D.装置能监测湿度最大值为90%
【来源】2017年初中毕业升学考试(重庆B卷)物理(带解析) 【答案】C
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