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20届中考物理压轴培优练 专题18 电学大综合(解析版)

1、压轴专题 18 电学大综合一选择题(共 16 小题)1 (2019武汉)如图所示,电源电压 U 保持不变,滑动变阻器 R0 的最大电阻是 50当开关 S1 闭合、S2 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是 U1,R 1 的功率是 P1;当开关 S2 闭合、S 1和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是 U1,R 2 和 R3 的功率之和是 3.2W;当开关S1、S 2 和 S3 都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时, R1 的功率是 P1;已知R2:R 33:1,U 1:U 13:2,P 1:P 11:36。下列结论正确的是( )A电源电压是 12V BR 2

2、 的阻值是 30C电流表的最大示数是 2.1A D该电路的最大功率是 64W【答案】:C。【解析】:第一过程:当开关 S1 闭合、S 2 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最右端时, R1 和滑动变阻器R0 的全部串联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数是 U1,如图甲。第二过程:当开关 S2 闭合、S 1 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最左端时, R1、R 2、R 3 串联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数是 U1,如图乙。已知 R2:R 33:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以 P2:P 33:1,R 2 和 R3 的功率之和是3.2W,P 2+P33.2W ,

3、所以, P22.4W,P 30.8W,第三过程:当开关 S1、S 2 和 S3 都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时, R1、R 2、R 3 并联在电路中,电压表测量 R1 的电压,电压表示数是电源电压 U,电流表测量 R1、R 2 的总电流,如图丙。甲图,电压表示数是 U1,R 1 的电压是 U1,R 1 的功率是 P1;丙图中电压表示数是 U,R 1 的电压是U,R 1 的功率是 P1;P 1:P 11:36,对于同一导体, ( ) 2( ) 2 ,所以, ,所以,U 1 U,因为,R 1 和滑动变阻器 R0 的全部串联在电路中,所以 U0 U,因为,R 050 ,串联电路中电压比等于电阻比

4、,所以 R110。甲图,电压表示数是 U1,R 1 的电压是 U1,乙图,电压表示数是 U1,R 1 的电压是U1,U 1:U 13:2,又因为 U1 U,所以,U 1 U,所以,乙图中 U1 U,U 2+U 3 U, ,R 1、R 2、R 3 串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R 1 10,R 2+R380,已知 R2:R 33:1,所以,R 260,R 320,又因为 P22.4W,P 30.8W,所以,P 2 ,2.4W ,解得:U 212V,同理解得 U34V,所以 U2+U 312V+4V16V,又因为, ,所以 U12V ,所以电源电压为:UU 1+U 2+U 32V+16

5、V18V。A、电源电压是 18V, 【答案】项错误。B、R 260, 【答案】项错误。C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量 R1、R 2 的电流,I 11.8A,I 2 0.3A,I 3 0.9,电流表测量 R1、R 2 的电流,所以,电流表示数最大为:II 1+I21.8A+0.3A2.1A , 【答案】项正确。D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I I 1+I2+I31.8A+0.3A+0.9A3A,所以电路最大功率为:PUI18V3A 54W , 【答案】项错误。2 (2018南京)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,

6、闭合开关后,当滑片 P 移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为 P1;当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 0.3A,电压表示数变化了 3V,此时滑动变阻器消耗的功率为 P2,且 P1:P 25:6下列判断正确的是( )A滑动变阻器的最大阻值为 10B电路允许消耗的最大功率为 4.5WC小灯泡正常发光时,滑片 P 位于滑动变阻器中点位置D滑动变阻器消耗的功率由 P1 变为 P2 的过程中,小灯泡消耗的功率变化了 0.6W【答案】:B。【解析】:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)设电源电压为 U,当滑片 P

7、移至某位置时,小灯泡恰好正常发光,且串联电路中电流处处相等,由 PUI 可得,此时电路中的电流为:II L 0.5A,滑动变阻器消耗的功率为:P 1(UU L)I(U 6V)0.5A当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数为 0.3A,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数变化了 3V即增大了 3V,此时滑动变阻器两端的电压为: U 滑 U6V+3VU3V,此时滑动变阻器消耗的功率为:P 2U 滑 I(U 3V)0.3A已知 P1:P 25:6联立解得,电源电压 U9V;则滑动变阻器的最大阻

8、值为:R 滑大 20,故 A 错误;(2)灯泡的额定电流为 0.5A,则电路中的最大电流为 0.5A,电路允许消耗的最大功率:P 大 UI 大 9V 0.5A4.5W,故 B 正确;(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为:U 滑 U 6V9V6V3V ,此时滑动变阻器的电阻为:R 滑 6,因为滑动变阻器的最大阻值为 20,所以此时滑片 P 不在中点位置,故 C 错误;(4)由题意可知,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为 P1,则此时灯泡消耗的功率PL P 额 3W,滑动变阻器消耗的功率由 P1 变为 P2 的过程中,电压表示数变化了 3V 即增大了 3V,由串联电路的电压规律可

9、得,灯泡两端的电压减小了 3V,则此时灯泡两端的电压 UL6V 3V3V,此时灯泡消耗的电功率:P L U LI3V 0.3A0.9W,则灯泡消耗的功率变化了:PP LP L3W 0.9W2.1W ,故 D 错误。3 (2018武汉)如图所示,电源电压 U 保持不变。当开关 S2 闭合、S 1 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路的总功率为 P1,再将滑片滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的 ;当开关 S1 和S3 闭合、S 2 断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时, R3 的功率增大了 0.05W,且滑片在中点时,电压表 V1 的示数为 U1;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑

10、片在最左端时,电路的总功率为 P2,两只电流表示数相差 0.3A已知 P1:P 22:15,下列结论正确的是( )AP 25.4W BU12V CU 16V DR 220【答案】:A。【解析】:(1)当开关 S2 闭合、S 1 和 S3 断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,等效电路图如图 1 所示;再将滑片滑至最左端时,等效电路图如图 2 所示:由图 1 和图 2 可知,示数变化的电表为 V2,且 R2 两端的电压 UR2 U,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 3 两端的电压 UR3 U,则 UR2:U R31:4,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 I 可得:,即 R34R 2;

11、(2)当开关 S1 和 S3 闭合、S 2 断开,滑动变阻器的滑片位于最右端时,等效电路图如图 3 所示;滑片位于中点时,等效电路图如图 4 所示;当所有开关闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的等效电路图如图 5 所示:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,图 1 中,电路的总功率:P1 ,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,图 5 中,电路的总功率:P2 ,由 P1:P 22:15 可得:15P12P 2,即 15 2( ) ,解得:R 12R 2因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且图 5 中两只电流表示数相差 0.3A,所以,图 5 中

12、,通过 R1 的电流:I5II 40.3A ,则 0.3A,即 0.6A 图 3 中,电路中的电流:I2 0.6A0.1A ,图 4 中,电路中的电流:I3 0.6A0.15A,因图 4 和图 3 相比较 R3 的功率增大了 0.05W,所以,由 PI 2R 可得:P3P 3I 32 R3I 22R3( 0.15A) 2 R3(0.1A) 2R30.05W,解得:R 340 ,代入两式可得:R 120,R 210 ,U 6V,故 BD 错误;图 4 中,U 1I 3R10.15A203V ,故 C 错误;图 5 中,P 2 5.4W,故 A 正确。4 (2019硚口区二模)定值电阻 R1、R

13、2 和滑动变阻器 R3 接入如图电路中,电源电压不变。当开关 S1 闭合,S 2 断开,滑片 P 位于 a 点时,电压表 V1 和 V2 的示数之比 U1:U 22:1,电流表的示数 I11A;滑片 P 位于最右端时,电压表 V1 和 V2 的示数之比 U1:U 22:5当开关 S1 断开,S 2 闭合,两个电压表 V1 和 V2 的示数之比 U1:U 23:1通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为 4.5W下列说法正确的是( )A电源的电压为 10VB滑动变阻器的最大阻值是 24C当开关 S1 闭合,S 2 断开,滑片 P 位于 a 点时,R 3 消耗的功率为 8

14、WD当开关 S1 断开,S 2 闭合,滑片 P 位于最左端时,电路消耗的最大功率为 12W【答案】:D。【解析】:当开关 S1 闭合,S 2 断开,R 3 滑片 P 位于 a 点时等效电路为图 1 所示:当开关 S1 闭合,S 2 断开,R 3 滑片 P 位于最右端时等效电路为图 2 所示:当开关 S1 断开,S 2 闭合的等效电路如图 3 所示:在可能得到的各种电路中,只有当开关 S1、S 2 都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图 4 所示:(1)图 1 中:由于串联电路中各处的电流相等,且 U1:U 22:1,根据欧姆定律可得:

15、,所以,R a R1;根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得电源电压:UI 1(R 1+Ra)1A(R 1 R1)1A R1 图 2 中:根据 I 可得: ,即:R b R1;图 3 中:根据 I 可得: ,解得:R 2 R1;图 4 中,最小总功率:Pmin 4.5W由两式可得: R18,U12V ;故 A 错误;(2)滑动变阻器的最大阻值:Rb R1 820 ;故 B 错误;(3)R a R1 84,则 R3 消耗的功率 Pa(I 1) 2Ra(1A ) 244W;故 C 错误;(4)当开关 S1 断开,S 2 闭合,滑片 P 位于最左端时,电阻 R1 与 R2 串联,R2 R

16、1 84 ;电路中的最大电功率:P 12W;故 D 正确。5 (2017武汉)如图所示,电源电压 U 保持不变,灯泡 L 标有“6V 3W”字样。当开关 S1,S 2 都闭合,滑片 P 移到最左端时,电流表的示数为 I,电压表 V1、V 2 和 V3 的示数分别为 U1、U 2 和 U3,R 1 消耗的功率为 P1,电路消耗的总功率为 P;当开关 S1 闭合, S2 断开,滑片 P 移到最右端时,电流表的示数为I,电压表 V1、V 2 和 V3 的示数分别为 U1、U 2和 U3,R 1 消耗的功率为 P1,电路消耗的总功率为 P此时灯泡 L 恰好正常发光。已知 U1:U 32:3,U 1:U

17、 35:2下列表达式不正确的是( )A , B ,C , D ,【答案】:A。【解析】:当开关 S1,S 2 都闭合,滑片 P 移到最左端时, R1、R 2 串联,已知电流表的示数为 I,由欧姆定律, I ;电压表 V1、V 2 和 V3 的示数分别为 U1、U 2 和 U3,电压表 V1 测 R1 的电压,U1IR 1 R1;电压表 V2 测 R2 的电压,U 2IR 2 R2;由于 L 被短路,电压表 V3 测 R2 的电压;U 3U 2;由已知 U1:U 32:3,所以 U1:U 22:3,R 1:R 22:3,电源电压,UU 1+U22U 0+3U05U 0;所以 ;R1 消耗的功率为

18、 P1,P 1I 2R1,电路消耗的总功率为 P,P I 2(R 1+R2) ;当开关 S1 闭合,S 2 断开,滑片 P 移到最右端时,小灯泡 L 与 R1 串联,此时灯泡 L 恰好正常发光,小灯泡两端的电压就是 6V,小灯泡的电阻:R L 12,I L 0.5A,电流表的示数为 I,根据串联电路电流的特点: II L0.5A,电压表 V1 测量的是电源两端的电压, U1U;电压表 V2 测量的是滑片 P 移到最右端时 R2 导线电压,U 20V;电压表 V3 测量的也是小灯泡两端的电压, U3U L6V;已知 U1:U 35:2,U:U 35:2,U 15V,由串联分压公式可得, , ,解

19、得 R118,由 R1:R 22:3,解得 R227,R1 消耗的功率为 P1,P 1I 1 2R1(0.5A ) 2184.5W,电路消耗的总功率为 P,PUI 15V 0.5A7.5W;由 R118,R 227 ,U15VI A,U1IR 1 A186V,U 2IR 2 A279V ,U 3U 29V,R1 消耗的功率为 P1,P 1I 2R1( A) 2182W。电路消耗的总功率为 P,P I 2(R 1+R2)( A) 2(18 +27)5W;所以 A、 , ,故 A 错误;B、 , ,故 B 正确;C、 , ,故 C 正确;D、D、 , ,故 D 正确。6 (2018黄陂区校级模拟)

20、如图所示,电源电压,灯丝电阻不变,当 S1,S 2 都断开时,电压表的示数为U1,电阻 R1 消耗的功率为 0.1W,只闭合 S1 时,电压表示数为 U2,电流表的示数为 0.2A,只闭合 S2时,电阻 R1 消耗的功率为 3.6W当 S1,S 2 都闭合时,灯 L 正常发光。已知 U1:U 21:2,则下列结论错误的是( )A灯 L 的额定功率为 1.8W B电阻 R2 的阻值为 30C电源电压 8V DS 1,S 2 都断开和 S1,S 2 都闭合时,灯 L 消耗的功率之比为 1:9【答案】C。【解析】:当两个开关都断开时,等效电路图如图甲所示;当只闭合开关 S1 时,等效电路图如图乙所示

21、;当只闭合开关 S2 时,等效电路图如图丙所示;当两个开关都闭合时,等效电路图如图丁所示。(1)在甲、乙两图中,电阻 R2 不变, ; 所以 I1 I2 0.2A0.1A ,R1 10;因总电压 U 一定,所以 ,即 R2R 1+RL在甲、丙两图中,电阻 R1 不变 ,则: ;因总电压 U 一定,所以 ,即 5R1R 2+RL由、 得: 5R1R 1+RL+RLR 1+2RL,RL2R 12 1020,R2R 1+RL10+20 30,故 B 正确;(2)在图乙中,UU 2I 2R20.2A306V ,在图丁中,灯 L 的额定功率 PL 1.8W,故 A 正确;(3)电源电压:UI 2R20.

22、2A306V ,故 C 错误;(4)由图甲、丁所示电路图可知,S 1,S 2 都断开和 S1, S2 都闭合时,灯 L 消耗的功率之比:,故 D 正确;7 (2018江岸区校级模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当 S1、S 2、S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片移到 a 端时, R1 的功率为 P1,电流表 A1 和 A2 的示数之比为 9:5;若再断开 S2,则电流表 A1和 A2 的示数之比为 3:1当 S1 和 S3 断开,S 2 闭合,滑动变阻器的滑片移到 b 端时,电压表的示数为1.5V,R 1 的功率为 P1已知 R11,P 1:P 164:1,下列判断正确的是( )A电源电

23、压为 9V BR 2 的阻值为 3CR 2 和 R3 的阻值相等 DR 4 的最大阻值为 2【答案】:D。【解析】:当 S1、S 2、S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片移到 a 端时,等效电路图如图 1 所示;若再断开 S2,等效电路图如图 2 所示;当 S1 和 S3 断开,S 2 闭合,滑动变阻器的滑片移到 b 端时,等效电路图如图 3 所示:图 2 中,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电流表 A1 和 A2 的示数之比为 1:2,即 ,所以,由 I 可得: ,则 R33R 1313 ,图 1 中,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以, ,整理可得: ,则由并联分流规律可得: ,

24、即 R22R 12 12,故 BC 错误;设图 3 中电流为 I,图 1 和图 3 中,R 1 的功率之比: ,解得: ,因电压一定时,电流与电阻成反比,所以, ,解得:R 42 ,故 D 正确;串联电路中各处的电流相等,则图 3 中的电流:I 0.75A,电源的电压:UI(R 1+R2+R3+R4)0.75A (1+2+3+2)6V,故 A 错误。8 (2018新洲区校级模拟)如图所示,电源电压 U 不变,滑动变阻器 R 标有“302A”字样,只闭合开关 S1滑动变阻器的滑片 P 接在中点时,电压表的示数为 U1,电流表的示数为 I1,滑动变阻器的滑片P 接在最左端时,电压表的示数 U24V

25、 ;同时闭合 S1、S 2,滑动变阻器的滑片 P 接在最左端时,电压表的示数为 U3,电流表的示数为 I3已知 I1:I 34:3,U 1:U 32:1,则下列计算结果正确的是( )A电源电压 U8 V B定值电阻 R110C滑动变阻器的最大功率为 2.4 W D电路的最大总功率与最小总小功率之比为 9:2【答案】:D。【解析】:只闭合开关 S1,滑动变阻器的滑片 P 接在中点时,等效电路图如图 1 所示;只闭合开关 S1,滑动变阻器的滑片 P 接在最左端时,等效电路图如图 2 所示;同时闭合 S1、S 2,滑动变阻器的滑片 P 接在最左端时,等效电路图如图 3 所示。(1)图 1 和图 3

26、中,I 1:I 34:3,U 1:U 32:1,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由 I 可得:,整理可得:R 22R 1,因电源的电压不变时,电路中的电流与总电阻成反比,所以, ,解得:R 15 ,R 22R 12 510,故 B 错误;(2)图 2 中,电路中的电流:I2 A,则电源的电压:UI 2(R+R 1+R2) A(30+5+10)12V ,故 A 错误;(3)由题干电路图可知,开关 S1、S 2 闭合时 R 与 R2 串联,开关 S1 闭合、S 2 断开时 R 与 R1、R 2 串联,两种情况下可看做定值电阻 R 定 和滑动变阻器 R 串联,则电路中的电流:I ,滑动变阻

27、器消耗的电功率:PR I2R( ) 2R,所以,当 RR 定 R 2 时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则PR 3.6W,故 C 错误;(4)同时闭合 S1、S 2,滑动变阻器的滑片 P 接在最右端时,电路为 R2 的简单电路,电路的总功率最大,此时电路中的电流:I 大 1.2A;只闭合开关 S1,滑动变阻器的滑片 P 接在最左端时,R 的最大阻值和 R1、R 2 串联,电路的总功率最小,此时电路中的电流 I 小 I 2 A,由 PUI 可得,电路的最大总功率与最小总功率之比:P 大 :P 小 UI 大 :UI 小 I 大 :I 小 1.2A : A9:2,故 D 正确。9 (2018江夏区校级

28、模拟)如图,电源电压恒定,灯 L 的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为 015V,电流表的量程为 03A ,滑动变阻器 R2 的规格为“?2A” ,在电路安全的前提下,操作如下:当只闭合 S、S 3 时,电路中的总功率为 P1,电流表示数为 I1;当只闭合 S2、S 3 时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为 R,电流表示数为 I2,电阻 R1 和滑动变阻器的总功率为 10W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为 2R,电流表示数为 I3,灯 L 和滑动变阻器的总功率为 9.72W;当只闭合 S、S 1、S 2 时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为 P4,此时电流表示

29、数为I4已知 P1:P 45:6,I 2: I310:9。则下列数据错误的是( )A电源电压为 20 V B电流表的示数 I1:I 45:6CR 1 的电阻为 8 D该电路消耗的功率最小时,滑动变阻器 R2 的阻值为 32【答案】:A。【解析】:当只闭合 S、S 3 时,只有灯泡连入电路,如图 A 所示;当只闭合 S2、S 3 时,电阻 R1、滑动变阻器和灯泡串联,滑动变阻器的阻值为 R,如图所示 B;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为 2R,如图 C 所示;当只闭合 S、S 1、S 2 时,电阻 R1、滑动变阻器并联,如图 D 所示;(1)由 P 可得灯泡的电阻 RL 8;(2)电源电压不变,在

30、图 AD 中,由 PUI 得:;故 B 正确;(3)在图 B 中,其总电阻: R 总 2R 1+R+RL,由;在图 C 中,其总电阻:R 总 3R 1+2R+RL,则 I2 ,I 3 ;已知 I2:I 310:9,则 : 10:9;化简可得:R 18RR L8R8图 B 中电阻 R1 和滑动变阻器的总功率 PI 22(R 1+R) ,即 I22(R 1+R)10W 图 C 中灯泡和滑动变阻器的总功率 PI 32(R L+2R) ,即 I32(8+2R )9.72W 由于 I2:I 310:9,则由 化简可得:3R120+2R 解方程得: R2,R 18 ;故 C 正确;由得: I2 1A,根据

31、图 B 可知,电源电压 UI 2(R 1+R+RL)1A(8+2 +8)18V;故 A 错误;(4)由电路图可知,只闭合 S2、S 3 时,R 1、灯泡和滑动变阻器串联,总电阻最大,此时该电路消耗的功率最小,由于此时电压表测量 R1 和滑动变阻器两端的电压,则电压表示数 U为最大 15V 时,电路中的电阻最大,电流最小,此时的总功率最小;串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以此时灯泡两端的电压 ULU U 18V15V3V;此时电路中的电流 II L 0.375A,由 I 得此时电路的最大电阻为 R 最大 48,根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值为:

32、R 滑 R 最大 R 1R L48 8 832;故 D 正确。10 (2018江岸区校级四模)如图所示,电源电压不变,电流表的最大量程 03A,灯泡 L 标有“6V3W ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响) ,当开关 S 闭合。S 1、S 2 断开,滑片 P 从 b 端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小 6,电流表的示数变化 0.1A,灯泡恰好正常发光;保持滑片 P 位置不变,闭合 S1、S 2,电流表的示数又变化了 1.5A在开关 S 闭合时,下列说法中不正确的是( )A当 S1、S 2 都断开,调节滑片 P,电路消耗的总功率最小为 4.8WB当 S1、S 2 都断开,调节滑片 P,电路消耗的总功

33、率最大为 12WC当 S1、S 2 都闭合时,调节滑片 P,电路消耗的总功率最小为 20WD当 S1、S 2 都闭合时,调节滑片 P,电路消耗的总功率最大为 36W【答案】:B。【解析】:在开关 S 闭合时,当 S1、S 2 断开,滑片 P 在 b 端时,等效电路图如图 1 所示;滑片滑到某一位置时,等效电路图如图 2 所示;保持滑片 P 位置不变,闭合 S1、S 2,等效电路图如图 3 所示。(1)图 2 中,串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,根据 PUI 可得,电路中的电流:I2I L 0.5A,图 1 和图 2 相比,图 1 中总电阻较大,由欧姆定律可知,电路中电流较小,则图 1

34、 中的电流 I1I 20.1A0.5A0.1A 0.4A ,图 3 中总电阻最小,则电流表的示数 I3I 2+1.5A0.5A+1.5A2A,根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL 12,电源的电压不变,由欧姆定律和电阻的串联可得:UI 1(R L+Rab)I 2(R L+Rab6 ) ,即:0.4A(12+R ab)0.5A(12+R ab6)解得:R ab18 ,电源的电压:U0.4A(12+R ab)0.4A(12+18)12V;图 3 中,并联电路中各支路两端的电压相等,此时通过滑动变阻器的电流:I 滑 1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过 R0 的电流:I0I 3I 滑

35、2A 1A1A,R0 的阻值:R 0 12,(2)当开关 S 闭合、S 1、S 2 都断开时,L 与 Rab 串联,即滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路消耗的电功率最小,则 P 小 4.8W;故 A 正确;当 S1、S 2 都断开,调节滑片 P,灯泡和变阻器串联,由题知,灯泡 L 标有“6V3W” ,灯泡正常发光时的电流 IL0.5A ,即电路中的最大电流为 0.5A,此时电路的总功率最大,则 P 大 UI 最大 12V0.5A 6W ,故 B 不正确;(3)当三个开关 S、S 1、S 2 都闭合时,R 0 与变阻器并联,此时电路的总功率:PP 0+Pab,则滑动变阻器接入电路中的电阻最大

36、时,变阻器消耗的功率最小,电路消耗的总功率最小,电路消耗总功率的最小值:P 小 20W;故 C 正确;由图可知,当滑片向左滑动时,电流表示数逐渐变大,由于电流表的量程 03A,即电路中最大电流 I大 3A,此时电路的最大功率: P 大 UI 大 12V 3A36W,故 D 正确;11 (2018新洲区模拟)如图所示的电路中,滑动变阻器 R2 上标有“20 1A”字样,电压表选用的是“015V”的量程,电流表均选 “00.6A ”的量程,电源的电压保持不变。当只闭合开关 S1、S 3,滑动变阻器的滑片 P 滑至最左端时,电路消耗的总功率为 2.7W,电流表 A 的示数为 I1,电压表的示数为U1

37、;当只断开开关 S1,滑片 P 滑至最右端时,电流表 A 的示数为 I2,电压表的示数为 U2:当只闭合开关 S1,滑片 P 仍在最右端时,电流表 A1 的示数为 I3,电压表的示数为 U3若I1:I 25:3, U2:U 33:5则下列结论错误的是( )AI 2:I 33: 2 BU 1:U 34:3C该电路的最小功率为 1.08 W D该电路的最大功率为 5.4 W【答案】:B。【解析】:根据电路图,分别画出当只闭合开关 S1、S 3、当只断开开关 S1 和只闭合开关 S1 的等效电路图,分别如下图所示:(1)当只闭合开关 S1、S 3,滑动变阻器的滑片 P 滑至最左端时,图 1 中只有

38、R1 连入电路中,所以UU 1,由欧姆定律可知,电路中电流:I 1 ,电路消耗的总功率:P 2.7W,当只断开开关 S1,滑片 P 滑至最右端时,由图 2 知,R 1 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:I 2 ,由题知,I 1:I 25:3,即: ,解得:R 130 ,则 U1U 9V;所以,I 2 0.18A,则 R2 两端电压:U 2I 2R20.18A20 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

39、,U 2:U 33:5,则 U3 U2 3.6V6V,此时电路中的电流:I ,由欧姆定律可得此时电压表的示数:U3I(R 1+R2) (R 1+R2) (30+20)506V,解得:R 325 ,则 I3 0.12A,所以 I2:I 30.18A :0.12A3:2,故 A 正确;则 U1:U 39V:6V3:2,故 B 错误;(2)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小,所以该电路的最小功率:P 最小 UI 39V 0.12A1.08W,故 C 正确;当闭合开关 S

40、1、S 2、S 3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表 A 量程 00.6A,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 0.6A5.4W,故 D 正确。12 (2018武昌区二模)如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为 R3,将滑动变阻器的滑片 P 置于 A 端,只闭合开关 S1 时,电压表 V1 的示数为 U1,电压表 V2 的示数为 U2:将滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端,仍只闭合开关 S1 时,电压表 V1 的示数为 U1,电压表 V2 的示数为U2,R 1 消耗的电功率为 0.72W已知 U1:U 14:7,

41、U 2:U 22:1,R 212 下列说法正确的是( )A电源电压为 10VBR 3 的最大阻值为 24C当滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端时,闭合开关 S1、S 2、S 3,电流表的示数为 1.5AD当滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端时,闭合开关 S1、S 2、S 3,电路消耗的总功率为 37.2W【答案】:D。【解析】:将滑片 P 置于变阻器的 A 端,只闭合开关 S1 时,等效电路如图 1 所示;将滑片 P 置于变阻器的 B 端,只闭合开关 S1 时,等效电路如图 2 所示;当滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端时,开关 S1、S 2、S 3 都闭合时,等效电路如图 3 所示。(1)由

42、图 1、图 2,在电阻不变时,电流与电压成正比,得电路中的电流之比: ,由 ,得 ,R 1 R3,在电源电压不变时,电流与电阻成比,根据电阻的串联有: 2,即 ,所以 R1 R2 128;滑动变阻器的最大阻值为 R320 ;故 B 错误;R1 消耗的电功率为 0.72W 在图 2 中,根据 PI 2R,电路中的电流 I 0.3A,在图 2 中,根据电阻的串联和欧姆定律,所以电源电压:U 总 I (R 1+R2+R3)0.3A(8+12+20 )12V,故 A 错误;(2)图 3 中,通过 R1 的电流: I1 1.5A;通过 R3 的电流:I 3 0.6A,根据并联电路电流的规律,通过电流表的

43、电流为:I 13I 1+I32.1A,故 C 错误;通过 R2 的电流,I 2 1A,根据并联电路电流的规律,总电流 II 13+I22.1A+1A 3.1A,电路消耗的总功率为:PU 总 I12V3.1A37.2W,故 D 正确。13 (2018硚口区二模)如图所示电路中,电源两端电压为 U,且保持不变。R 1、R 2 和 R3 为三个定值电阻,已知 R15当只闭合开关 S2 时,电流表的示数为 0.3A,电路消耗的总功率为 P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了 1.95A,电路消耗的总功率为 P当只断开开关 S1 时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为 P下列判断正确的是(

44、 )AU6V,R 220 BU9V , R330CR 310,P:P 3:2 DR 220,P:P2:15【答案】:D。【解析】:当只闭合开关 S2 时,等效电路图如图 1 所示;当三个开关都闭合时,等效电路图如图 2 所示;当只断开开关 S1 时,等效电路图如图 3 所示。由图 1 可得:0.3A P0.3U由图 2 可得:1.95A+0.3A2.25AP2.25U 由图 3 可得:0.45AP0.45U 由式可得:P:P0.3U:2.25U2:15 ,P:P0.3U:0.45U2:3 ;由式可得:U9V,R 220 。14 (2018洪山区三模)王同学在科技周制作了一个多档位电热器模型。为

45、了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示。电源两端电压不变,R 1 的阻值为 20,滑动变阻器的最大阻值为 R2当开关 S 闭合,S 1、S 2 断开时,将滑动变阻器的滑片置于 b 端,此时电压表示数为 U1,R 3 消耗的功率 P3 为 6.4W;当开关 S、S 2 闭合, S1 断开时,电流表的示数为 I1,电压表的示数为 U2;当开关 S、S 1、S 2 都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为 I2已知I1:I 23:7, U1:U 22:9则下列说法中正确的是( )AR 2 的阻值为 30B电源电压为 30VCR 3 的阻值为 20D当

46、开关 S、 S1、S 2 都闭合,将滑动变阻器的滑片置于 b 端时,多档位电热器消耗的电功率为 104.4W【答案】:A。【解析】:开关 S 闭合,S 1、S 2 断开,滑片置于 b 端时,电路图如图一所示。开关 S、S 2 闭合,S 1 断开时,电路图如图二所示。开关 S、S 1、S 2 都闭合时,滑片置于中点时,电路图如图三所示。已知 R120, P36.4W ,I 1:I 23:7,U 1:U 22:9 ,设电源电压为 U;由欧姆定律得: P3I 2R3( ) 2R36.4W 由,R 120 解得:U 36V ,R 230 ,R 340 。开关 S、S 1、S 2 都闭合,将滑动变阻器的滑片置于 b 端时,电热器消耗的电功率为 PP 1+P2+P3 140.4W。故 A 正确,BCD 错误。15 (2018武汉一模)如图所示,电源电压恒定,灯 L 的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为 015V,电流表的量程为 03A