中考物理復習第九單元電流和電路歐姆定律專題9電路安全問題.doc
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中考物理復習第九單元電流和電路歐姆定律專題9電路安全問題 一、選擇題 1.[20xx蘇州]如圖ZX9-1所示,電源電壓4.5V,定值電阻R0為10Ω,滑動變阻器R規(guī)格為“20Ω 2A”,電流表和電壓表量程分別為0~0.6A和0~3V。閉合開關S,電路正常工作時,下列敘述正確的是( ) A.電流表示數(shù)最大值為0.6A B.電壓表示數(shù)范圍為1~3V C.滑動變阻器的功率可達0.5W D.滑動變阻器阻值變化范圍為5~10Ω 圖ZX9-1 圖ZX9-2 2.如圖ZX9-2所示,電源電壓為12V,R0=60Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 2A”,電流表的量程為0~0.6A,小燈泡上標有“6V 3W”字樣。不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全。則( ) A.S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8~50Ω B.S閉合,S1、S2都斷開,調(diào)節(jié)滑動變阻器,燈泡的功率變化范圍是2.25~3W C.S、S1、S2都閉合時,電路消耗的總功率最小值為2.4W D.S、S1、S2都閉合,當電路消耗的總功率最大時,滑動變阻器接入電路的阻值是30Ω 圖ZX9-3 3.如圖ZX9-3是一款電子秤,它的工作原理如圖ZX9-4甲所示,其中E為干電池,電子秤示數(shù)表盤由電流表改裝而成,R是一根長為6cm、阻值為15Ω的均勻電阻絲,滑片在a端時,電流表示數(shù)為0.6A;在b端時,電流表示數(shù)為0.15A。c是一根彈簧,其所受壓力F與壓縮量ΔL的關系如圖乙所示(掛鉤的重力不計,g取10N/kg,不掛重物時滑片P剛好在電阻絲的a端,所稱物重最大時滑片P在b端)。下列說法正確的是( ) 圖ZX9-4 A.該電子秤中R0阻值為0.5Ω B.閉合開關,不掛重物時電阻R0兩端電壓為6V C.電子秤工作時,電路中電阻R0消耗的電功率范圍是0.1125~1.8W D.當電路中的電流為0.3A時,電子秤稱重示數(shù)為4kg 二、計算題 4.圖ZX9-5所示,是小勇設計的某電器設備的部分電路。電源電壓9V保持不變,燈泡L標有“8V 4W”字樣,電流表的量程為0~3A,電壓表的量程為0~15V,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω。閉合開關S和S1時,電路消耗的功率為4.05W。(不計燈絲電阻隨溫度的變化)求: (1)小燈泡L的電阻; (2)開關S、S1、S2都閉合時,通過電流表的最小電流; (3)在不超過電表量程和燈泡額定電壓的條件下,只閉合開關S2時滑動變阻器R2的電功率變化范圍。 圖ZX9-5 參考答案 1.C [解析] 根據(jù)電路圖可知,電壓表測量的是定值電阻R0兩端的電壓,根據(jù)它的量程選擇,R0兩端的電壓最大是3 V,所以電路中的最大電流I大===0.3 A,所以A錯誤;當滑動變阻器移到最右端時,R接入電路的阻值最大,此時電路中電流最小,I?。剑剑?.15 A,這時電壓表的示數(shù)U′0=I小R0=0.15 A10 Ω=1.5 V,所以電壓表的示數(shù)范圍是1.5~3 V,所以B錯誤;當電壓表的示數(shù)為3 V時,電路中的電流最大,滑動變阻器接入電路的阻值最小R小===5 Ω,但滑動變阻器的最大阻值為20 Ω,此時電流表、電壓表都未超過量程,所以D錯誤;在滑動變阻器的滑片移動過程中,當滑片P在中點時,滑動變阻器的功率最大,為P大=R=10 Ω=0.50625 W,所以C正確。 2.D [解析] S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器與L串聯(lián),小燈泡上標有“6 V 3 W”字樣。小燈泡電阻RL===12 Ω,小燈泡正常發(fā)光時的電流IL===0.5 A,則滑動變阻器接入電路的最小阻值R?。剑剑?2 Ω;滑動變阻器的規(guī)格為“50 Ω 2 A”,故滑動變阻器接入電路的阻值范圍是12~50 Ω,故A錯誤。S閉合,S1、S2都斷開時電路中的最小電流I最小=== A,則燈泡的最小功率PL最?。絀最小2RL=12 Ω≈0.45 W,故B錯誤。S、S1、S2都閉合時,滑動變阻器與R0并聯(lián),流經(jīng)R0的電流I1===0.2 A;當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,此支路上的電流最小,則I2===0.24 A,則此時干路上的最小電流I′最?。絀1+I2=0.2 A+0.24 A=0.44 A,電路消耗的總功率最小值為P最?。経I′最?。?2 V0.44 A=5.28 W,故C錯誤。由電流表的量程可知,干路中的最大電流為0.6 A,則此時電路消耗的總功率最大,電路中的總電阻R總===20 Ω,因滑動變阻器與R0并聯(lián),則=+,即=+,解得R′滑=30 Ω,故D正確。 3.C [解析] 由題圖可知,滑片在a端時,電路為R0的簡單電路,電路中的電流Ia=0.6 A,電源電壓U=IaR0=0.6 AR0;滑片在b端時,R與R0串聯(lián),電路中的電流Ib=0.15 A,電源電壓U=Ib(R+R0)=0.15 A(15 Ω+R0),因電源電壓不變,所以,0.6 AR0=0.15 A(15 Ω+R0),解得:R0=5 Ω,故A錯誤。電源電壓U=IaR0=0.6 A5 Ω=3 V,所以,不稱量重物時R0兩端的電壓為3 V,故B錯誤。當滑片在a端時,電阻R0消耗的電功率最大,則P最大=Ia2R0=(0.6 A)25 Ω=1.8 W;滑片在b端時,電阻R0消耗的電功率最小,則P最?。絀b2R0=(0.15 A)25 Ω=0.1125 W,所以電子秤工作時,電路中電阻R0消耗的電功率范圍是0.1125~1.8 W,故C正確。當電路中的電流為0.3 A時,電路中的總電阻R總===10 Ω,滑動變阻器連入電路的阻值R′=R總-R0=10 Ω-5 Ω=5 Ω,由題意可知,此時彈簧的壓縮量ΔL=5 Ω=2 cm,由圖丙可知,此時彈簧所受壓力為20 N,即G=F=20 N,物體的質(zhì)量m===2 kg,故D錯誤。 4.解:(1)小燈泡L的電阻RL===16 Ω。 (2)閉合開關S和S1時,電路中只有R1,P1=4.05 W,R1===20 Ω, 開關S、S1、S2都閉合時,小燈泡被短路, 電阻R1與滑動變阻器并聯(lián),當R2的阻值為最大值20 Ω時,電流表的示數(shù)最小, 因為R1=R2=20 Ω,所以R并==10 Ω, 則Imin===0.9 A。 (3)只閉合開關S2時滑動變阻器R2與燈串聯(lián), 小燈泡的額定電流為I額===0.5 A,電流表的最大量程為3 A, 所以為了保護小燈泡,電路中的最大電流為I=0.5 A, 滑動變阻器消耗的電功率: P2=U2I=(U-UL)I=(9 V-IRL)I=9I-I2RL=9I-16I2=-(4I-)2+, 所以當為最大值0.5 A時,P2有最小值,此時R總===18 Ω, 則滑動變阻器接入電路的最小阻值R2′=R總-RL=18 Ω-16 Ω=2 Ω, P2=I2R2′=(0.5 A)22 Ω=0.5 W, 當4I-=0時滑動變阻器消耗的電功率有最大值P2″= W≈1.27 W, 所以,滑動變阻器R2的電功率變化范圍是0.5~1.27 W。 4 / 4- 配套講稿:
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