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1、通关20电路分析限制性电路问题考点预测概率预测题型预测动态电路分析(开关、滑动变阻器)选择题动态电路分析(光敏电阻、热敏电阻)选择题、解答题限制性电路选择题(应试秘籍解答动态电路问题,需要完成以下步骤:一、分析电路中各元件之间的关系具体来说,就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有;所给的电流表测量的是干路的电流还是支路电流,电压表测量的是电源电压还是某电阻的电压等。二、分析电路连接方式时应注意电表的特点1、电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,可看作短路。2、电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路(开路),即在分析此类问题时可先将电压表放在一边,暂不考虑。三、应用欧姆定律、电功公式、电功
2、率公式确定各电学量的变化1 .基本思想明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。2 .解题思路总体遵循“先局部一一再整体一一再局部”的思路,具体说来:由某个电阻或开关的变化分析总电阻的变化(局部);根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);由总电流的变化,根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)对物理量变化引起的动态电路分析,首先必须搞清物理量变化引起的哪个电学量变化,如何变化;这种变化直接反映的是电流或电压的增加还是减小,然后再根据欧姆定
3、律、电功率分析所求量的变化。如:电路中的压敏电阻随压力的增大而减小,当压力增大时,接入电路电阻值减小,电路电流会增加,进一步引起其他量的变化。题型一动态电路分析(开关、滑动变阻器)典例精讲例题1(2024平阳县校级模拟)某科学小组在学习了质量测量工具的进化的STEAM课程后,又设计并使用了如图的台秤,该台秤在使用时()A.质量越大,B.质量越大,C.质量越大,D.质量越大,电流表示数越大电流表示数越小电压表示数越大电压表示数越小【解答】解:由图知电阻R。与滑动变阻器的最大电阻串联,电流表测电路的电流,电压表测量滑动变阻器上面部分的电压;当质量越大时,滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,但
4、电路的总电阻不变,由I=皆知电路中的电流不变,电流表的示数不变,由U=IR知与电压表并联部分的电阻分得的电压变大,电压表的示数变大,故C正确。故选:Co通关指导由图知电阻Ro与滑动变阻器的最大电阻串联,电流表测电路的电流,电压表测量滑动变阻器上面部分的电压;当质量越大时,滑片向下移动,与电压表并联部分的电阻变大,但电路的总电阻不变,由I=%判断出电路中电流的变化以及与电压表并联部分电阻的两端电压的变化。名校模拟练习1(2023秋义乌市校级期末)如图甲所示的电路中,Ri为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为60欧,电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R2的电功率与
5、通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法不正确的是()A.R2的滑片向左滑动时,电流表示数变大,电压表示数变小B.电源电压为18VC. RI的电功率变化范围是618WD. R2的滑片在中点的时,R2的电功率最大【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。A、R2的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知断电路中的电流变大,根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小,故AiE确;B、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,
6、电路中的电流最小,由图乙可知,最小和最大电流分别为I城小=O2A:I般大=0.6A,由欧姆定律和串联电路的电压规律可得:U=Iift小(Ri+R2)=0.2A(Ri+60)-U=I4Ri=O.6ARi,解得:Ri=30C,U=18V,故B正确;C、Rl的最小电功率:Pl酸小=I最小2Ri=(0.2A)230=1.2W,RI的最大电功率:PI最大=I级大2r=(0.6A)230=10.8W,所以,Rl的电功率变化范围是1.210.8W,故C错误;D、R2的电功率P=Ul=(U-IRi)I=-30I2+18VI=-30(1-0.3)2+2.7;当I=0.3A时,滑动变阻器的电功率最大,此时电路的总
7、电阻R总=等=摆=60。,此时滑动变阻器的电阻R2=R总-R=60C-30C=30Q:恰好位于中点,故D正确。故选:Co练习2(2023秋海曙区期末)如图所示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,Ro为定值电阻,移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()【解答】解:由图Ro与R并联,电压表测电源电压,电流表测R支路的电流。若电源提供的电流恒定为I总,BC、根据并联电路特点可知:U=Uo=IoRo=(I&-I)Ro=-IRoIRo,其中I总、Ro为定值,由U=-ROI+1息Ro,可知U与I的图象为一次函数,且-ROV0,
8、故BC错误;AD,由电功率的计算公式:电路消耗总功率:P=Ul总=(I总-DRoXl总=-I总RoHI总2ro,其中I总、RO为定值,由P=-I总Rol+I总2ro,可知P与I的图象为一次函数,-I息ROV0,且I不能为0,P不会为0,故D正确,A错误。故选:Do练习3(2023秋杭州期末)如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。1.是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力
9、量计表盘上。有关此握力计下列的说法中正确的是()01呼计S1绝缘底座A.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短B,改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线C.握力越大电路总电阻越大,总电流越小D.握力越大灯泡越亮,力量计的示数越大【解答】解:A、由图可知,握力越大,弹簧被压缩得越短;握力越小,弹簧的形变越小,则弹簧长度越长,故A错误:CD、握力越大,弹簧被压缩得越短,滑动变阻器接入电路的电阻越小,串联电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电流越大:由P=I2R可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,力量计的示数越大,故C错误,D正确;B、握力为O时(即弹簧没有受到压力),滑片在a端,此
10、时变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大:闭合开关,电路中电流最小,此时指针的位置为力量计的零刻度线,但电路仍有电流通过,所以力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线。故B错误;故选:D。练习4(2023秋杭州月考)在如图所示的电路中,灯1.i、1.2的电阻分别是Ri、R2,滑动变阻器的最大阻值为Ro,若有电流通过,灯就发光。假设灯的电阻不变,当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端移动时,灯1.i、1.2的亮度变化情况是()A.当R2R0时,1.l变暗,1.2变亮B.当R2R时,1.l先变暗后变亮,1.2先变亮后变暗C.当R2Ro时,1.l先变暗后变亮,1.2先变亮后变暗D.当R2R。时,灯1
11、.2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻一定大于右部分的电阻,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,总电阻增大,所以总电流减小,所以通过灯1.I的电流减小,所以1.i变暗,通过1.2的电流变大,1.2变亮,故A正确,B错误;CD、当R2VR0时,灯1.2与滑动变阻器的左部分串联的总电阻先大于后小于右部分的电阻,当变阻器的滑片P由a端向b端移动时,总电阻先增大后减小,所以总电流先减小后增大,所以通过灯1.i的电流先减小后增大,故1.l先变暗后变亮。滑片从a端滑至变阻器两侧电路的电阻相等时,电压增大,通过1.2的电流一直变大,1.2不断变亮。滑片从变阻器两侧电路的电阻相等至b端时,变阻器的电压减小,通过
12、变阻器右侧的电流减小,而总电流增大,通过1.2的电流变大,则1.2不断变亮,所以1.2不断变亮,故CD错误。故选:A。练习5(2023秋长兴县月考)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,电源电压保持不变。下列说法正确的是()B.油量增多时,电流表的示数变大C.给油量表标刻度时,油量表的零刻度线应标在电流表的零刻度线上D.若用电压表改装油量表,满足油量越多电表示数越大时,电压表应与Ro串联【解答】解:AB、当油箱中油量越大时,由图示可知滑动变阻器的滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电
13、阻变小,根据I=?可知电路中电流变大,则电流表的示数变大,故An错误,B正确;C、给油量表标刻度时,当油量为零时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,由I=名可知电路中的电流最小,但不为零,故C错误;D、由A知油箱中油量越大时,电路中的电流越大,由U=IR知定值电阻Ro两端的电压越大,若用电压表改装油量表,满足油量越多电表示数越大时,电压表应与定值电阻RO并联,故D错误。故选:Bo题型二动态电路分析(光敏电阻、热敏电阻)典例精讲例题2(2023秋东阳市期末)某电子秤的简化电路如图所示,R。是定值电阻,RX是压敏电阻,其阻值随着压力增大而减小.电源电压恒定不变,闭合开关S,当RN上方
14、压力增大时,下列说法正确的是()A.电压表的示数变小B.通过RX的电流变小C.电阻RX两端的电压变大D.电路的总功率变大【解答】解:由电路图可知,压敏电阻RX与定值电阻RO串联,电压表测量定值电阻RO两端的电压;闭合开关S,当RX上方压力增大时,由题意可知RX的阻值减小,电路的总电阻减小,由I=g可知,电路中的电流增大,由串联电路的电流特点可知通过RX的电流变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,根据串联电路的电压规律可知,电阻R、两端的电压变小;电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=Ul可知,电路的总功率变大;综上所述,D正确,ABC错误。故选:Do通关指导由电路
15、图可知,压敏电阻RX与定值电阻RO串联,电压表测量定值电阻Ro两端的电压;根据压力的变化和题意分析压敏电阻阻值的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化,根据U=IR分析定值电阻两端电压的变化(即电压表示数的变化),根据串联电路的电压规律分析电阻Rx两端电压的变化;根据P=UI分析总功率的变化。名校模拟练习6(2023秋义乌市校级月考)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电流,在生活中广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,电源电压恒定,RO为定值电阻;RT是PTC电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,当温度从20C升高到60C的过程中,下列说法错误的是()A.定值电阻RO
16、有保护电路的作用B.定值电阻Ro两端的电压不变C.温度为40时,电压表的示数最小D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大【解答】解:根据电路图可知,电阻RT与定值电阻R。串联,电压表测RT两端的电压,电流表测电路中的电流;A、当RT阻值较小时,根据欧姆定律可知,电路中的电流较大,定值电阻RO有保护电路的作用,故AlE确;B、闭合开关S,当温度从20C升高到60C的过程中,RT阻值先变小后变大,根据串联电路的分压规律可知,RT阻值两端电压先变小后变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻R。两端的电压先变大后变小,故B错误;C、温度为40C时,根据图乙可知,此时RT的阻值最小,根据串联电路的分压
17、规律可知,电压表的示数最小,故C正确;D、根据R=苧可知,电压表与电流表示数的比值为RT的阻值,所以比值先变小后变大,故D正确。故选:Bo练习7(2023秋余姚市期末)如图1所示,Rl是电阻箱,R2是定值电阻,闭合开关S,改变Rl的阻值,两电压表示数与Rl关系图像如图2所示,己知图线和相互平行,则()A.是Vl示数和Rl的关系图线B.电路总功率随Ri的增大而增大C.电路中电流随Rl的增大而增大D.供电设备两端的电压保持不变【解答】解:A、根据电路图可知,当电阻Rl的阻值为0时,其两端的电压也为0,根据图2可知,是Vl示数和Rl的关系图线,故A错误;B、Rl增大时,电源电压变大,电路中的电流不变
18、,根据P=Ul可知,电路总功率变大,故B正确;C、根据串联电路的电压关系可知,R2两端电压等于V2示数与Vi示数的差值,由于图线和相互平行,则V2示数与Vl示数的差值保持不变,即R2两端电压保持不变,根据I=,可知,电路中的电流保持不变,故C错误;D、图2中的是电压表V2示数和Rl的关系图线,根据图线可知,当Rl增大时,电压表V2示数也是增大的,由于电压表V2测量的是电源电压,所以供电设备两端的电压是改变的,故D错误。故选:B.练习8(2022秋衢江区期末)小科设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R。为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示
19、数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时()A.光敏电阻R阻值减小B.电流表的示数增大,电压表的示数减小C.电流表的示数减小,电压表的示数减小D.电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变【解答】解:由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R。串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。ABC、因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小;由U=IR可知,RO两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R两端的电压增大,即
20、电压表的示数增大,故ABC错误;D、因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表示数变化量等于定值电阻两端电压的变化量,即AUV=AUro,设变化前后电路中的电流分别为I、1,则URo=IR0,Uro,=1Ro,所以定值电阻两端电压的变化量:AURo=URo-URo=IRo-Ro=(I-)Ro=I*Ro故=Ro,由此可知电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变(始终等于Ro),故Di正确。故选:Do练习9(2023秋上城区校级期中)如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,1.为指示
21、灯。当有害尾气浓度增大时()甲乙A.电压表的示数增大,指示灯亮度增大B.电压表的示数减小,指示灯亮度增大C.电压表的示数减小,指示灯亮度减小D.电压表的示数增大,指示灯亮度减小【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I=?可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡1.两端的电压变大,故指示灯亮度增大;故CD错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误,B正确。故选:Bo题型三限制性电路典例精讲例题3(2024瓯海区校级模拟)两位同学在
22、实验室利用如图(八)所示的电路测定定值电阻Ro、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表Vl的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线,则图象中两图线的交点表示的物理意义是()(八)(b)A.滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B.电源的输出功率最小C.定值电阻Ro上消耗的功率为0.5WD.电源的效率达到最大值【解答】解:A、由题意可知图象乙表示电源的路端电压随电流的变化关系;图象甲表示电阻Ro两端的电压随电流的变化关系;交点处说明两图象表示的电流相等,并且电压相等,故说明
23、此时滑动变阻器短路,即滑片滑到了最左端,故A错误;B、由图象可得,RO=的=黑=2。,r=A125;当电路中外电阻等于内电IqU.ZJiU.i-U.4阻时,电源输出功率最大,但本题Ror,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内电阻时,电源输出功率最大,故B错误;C、由图可知,此时电源的路端电压为1.0V,电流为0.5A,定值电阻上消耗的电功率P=Ul=O.5W,故C正确;2d、电源的效率:n二与/,故电流越小功率越大,可见滑动变阻器的滑动头P滑到最右端时效率最大,故D错误;故选:Co通关指导由图可知,电压表V测电源的路端电压,电压表V2测量RO两端的电压,两条U-I
24、图象表示的意义不同,根据图象的意义可知交点的意义,并求出电源的输出功率及定值电阻RO上消耗的功率;根据电源的效率=生沪知电流越小功率越大,据此分析出电源的效率达到最大值时滑片的位置。名校模拟练习10(2024舟山模拟)如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻Rl两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示,下列说法中错误的是()甲乙A.电源电压为6VB.该电路的最大功率为3.6WC. P在b端时,电阻RI的功率为0.1WD. P在b端时,该电路的总功率为0.5W【解答】解:由电路图可知,定值电阻Rl与滑动变阻器R2串联,电压表测Rl两端电压。(1)滑片
25、在a端时,只有定值电阻Ri接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图像可知,电源电压U=6V,故A正确:(2)P在b端时,R2的阻值50。最大,由图乙可知此时电压表的示数UI=IV,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U2=U-Ui=6V-IV=5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:,U2_SViaI=&=丽=JA,则Ri的阻值:r,=7=,电阻Rl的功率:P=UI=lV0.1A=0.1W,故C正确;电路的总功率:Pb=Ul=6VX0.1A=O.6W,故D错误;(3)当滑片在a端时,电路中的总电阻最小,电路的功率最大,则22P大=H=3.6W,故B
26、正确。AIUJz故选:Do练习11(2024浙江模拟)如图甲所示,电源电压恒定,Rl是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的甲乙A.电源电压为20VB.EF是Vl表示数随A表示数变化的图象C.滑动变阻器的最大阻值为IoQD.整个电路的最大功率为14.4W【解答】解:(1)由甲图可知,两个电阻串联,电流表测电路中电流,电压Vl测Rl两端电压,电压表V2测R2两端电压。滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;由于电源电压不变,则Rl两端的
27、电压变大;所以,通过R2的电流随其两端电压的减小而增大,通过RI的电流随其两端电压的增大而增大;由此可知,乙图中MN是Rl的U-I图象,EF是R2的U-I图象(即EF是V2表示数随A表示数变化的图象);故B错误;(2)由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为:Ib=0.4A,此时Uib=4V,U2B=8V,则串联电路的电压特点可得,电源电压:U=UIB+U2B=4V+8V=12V,故A错误;(3)由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为IB=O.4A,变阻器的电压U2B=8V,则滑动变阻器的最大电阻为:Rz=20;故C错误;D、由图乙可知,电路的最大电流为1.2
28、A,电源电压为12V.,所以,整个电路的最大功率:P总大=Ul=I2VX1.2A=14.4W,故D正确。故选:D。练习12(2023秋涪城区校级期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“10Q1A”,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像,下列说法中正确的是()甲乙A.小灯泡的电阻保持10。不变B.小灯泡的额定功率为3.2WC.整个电路的最小功率为1.8WD.电源电压为5V【解答】解:由电路图可知,变阻器R与灯泡1.串联,电压表Vl测R两端的电压,电压表V2测1.两端的电压,电流表测电路
29、中的电流。当滑片从最右端向左滑动到a点时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,因此图乙中左侧图线为电流表A与电压表V1示数关系的图像,右侧图线为电流表A与电压表V2示数关系的图像,A、由右侧图线可知,通过灯泡两端的电压与对应的电流不成正比,根据欧姆定律可知灯泡的阻值是变化,故A错误;D、当滑片位于最右端时,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Itt=0.3A,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,BP:Ul=Ur,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源的电压:U=Ul+Ur=2Ur=2IR=
30、2O.3A1O=6V,故D错误;B、当小灯泡恰好正常发光时,电路中的电流最大,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流Iit火=O.4A,变阻器两端的电压Ur=IV,此时小灯泡两端的电压:Ul,=U-Ur/=6V-1V=5V,小灯泡的额定功率:Pl=Ul1I=5V0.4A=2W,故B错误;C、整个电路的最小功率为:P小=UIG小=6VX0.3A=1.8W,故C正确。故选:Co练习13(2023秋义乌市校级期末)如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是()A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗B.电流表示数为0.4A时,灯泡的电
31、阻是5QC.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25WD.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W【解答】解:A、由图可知,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知灯泡两端电压变大,根据P=Ul可知灯泡的实际功率增大,则灯泡变亮,故A错误;B、由灯泡的I-U图象可知,当电流为0.4A时,灯泡的电压为IV,由欧姆定律可得,灯的电阻:Rl=苧=忐=2.5。,故B错误;C、电压表示
32、数为2.5V时,由串联电路电压的规律可得灯两端的电压为:Ul=U-U/=3V-2.5V=0.5V,由图象可知,灯的电压为0.5V时电流为0.3A,则小灯泡的功率:Pl=U1.I=0.5V0.3A=0.15W,故C错误;D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,灯正常发光,由图象可知灯的额定电流为0.5A,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:Urtt=U-Uls三=3V-2.5V=O.5V,此时滑动变阻器的功率:P滑=U沿I滑=0.5VX0.5A=0.25W,故D正确。故选:D。练习14(2023秋义乌市期末)如图所示电路,电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03
33、V,小灯泡规格为“2.5V,1.25W”(灯丝阻值不变),滑动变阻器规格为“20C,1A。保证电路中各元件都不损坏,下列说法正确的是()A.电流表示数变化范围0.3A0.5AB.电压表示数变化范围2V3VC.滑动变阻器阻值变化范围4。20。D.小灯泡实际功率变化范围0.45W1.25W【解答】解:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由P=UI可得灯泡的额定电流:1颤=2=0.5A;电流表量程为“。0.6A”,故电路中的最大电流为0.5A:灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,当灯泡正常发光时,串联电路总电压等于各分
34、电压之和,此时电压表的最小示数:Uin=V-Ul=4.5V-2.5V=2V;此时电路中的最大电流Imax=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由I=,可得:R渺min=怒=4。:灯泡的电阻:R1.=兽=然=5。;额滑动变阻器的电阻越大,分担的电压越大,根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,所以电压表示数变化范围2V3V,故B正确;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的最小电流,则根据串联电路的特点和欧姆定律可得:Imin=寺=峰产=0.3A,电路中电流变化的范围是0.3A0.5A,故A正确;此时滑动变阻器的最大阻值:RmaX=?吧=能=IOC,所以滑动变阻器的范围是4。10
35、C,lminU.JA故C错误;灯泡的额定功率为最大功率;灯泡最小功率为:P1.小=U1.小Imin=I.5V0.3A=0.45W,则小灯泡实际功率变化范围0.45W1.25W,故DlE确。故选:ABDo练习15(2023秋兰溪市校级期末)创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻Ro的阻值为15Q,电压表的量程为O3V。下列分A.电压表示数随粉尘浓度增大而减小B.电路可测的最大粉尘度为25mgn?C.定值电阻RO的最大功率为0.6WD.整个电路的最小总功率为0.8W【
36、解答】解:A、由图甲可知该电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,由图乙可知,随着粉尘浓度的增加,传感器R的电阻减小,所以当粉尘浓度增大时,电路中的总电阻变小,由欧姆定律得电路中的电流变大,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;BC、因为电压表的量程为。3V,所以当定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时,由欧姆定律得此时电路中的电流最大,即IH大=裔=0,2A,此时的总电阻最小,即传感器R的阻值最小,粉尘浓度最大,则根据欧姆定律可得此时的总电阻因为定值电阻Ro的阻值为15Q,所以此时传感器R的阻值为5。,由图乙知此时对应的粉尘度为I4mg113,所以电路可测的最大粉尘
37、度为14mgm3,故B错误;定值电阻RO的最大功率为:Po奴大=UoJtt大I最大=3VX0.2A=0.6W,故C正确:D.由P=S可得电路的总功率为:P=名-=/喘,要使电功率最小,需要传感器R的阻值nrQ汽十IJ2最大,由图乙可知,传感器R的最大阻值为45。,所以电路的最小总功率为:P=ZF空*y=0.27W,故D错误。故选:Co练习16(2023秋宁波期末)如图是一个玩具汽车上的控制电路,小宁对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1C,保护电阻R为4。,当闭合开关S后,两电压表的示数分别为4V和6V,下列说法正确的是()A.电路中的电流为4A,电源电压为6VB.电动机的功率为16W,
38、它两端的电压为4VC.电阻R在1分钟内产生热量60J,电动机消耗电能120JD.若将电阻R换成滑动变阻器,仍不可调节电动机的转速【解答】解:从电路图中可以看出,电动机与保护电阻串联,电压表V2测量电源电压;电压表VI测量电动机两端的电压;AB、由题意可知,闭合开关后,电动机两端的电压为4V,电源电压为6V,电阻R两端的电压为:Ur=U-Um=6V-4V=2V,则通过电阻R的电流:I=第=薪=0.5A,故A错误;因为串联电路电流处处相等,电路中的电流为0.5A,电动机的功率为:PM=UMl=4VX0.5A=2W,故B错误;C、1分钟在电阻R上产生的热量:Q=I2Rt=(0.5A)2460s=60J:1分钟电动机消耗电能:W=UMlt=4V0.5A60s=120J;故C正确;D、将电阻R换成滑动变阻器,可以调节电路中电流的大小,从而起到调节电动机转速的作用,故D错误。故选:Co