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物理电学培优训练专题


物理电学培优训练题

电功率与电路训练(培优)专题 一、滑动变阻器问题 解题要点: 滑变阻器的两端使电路形成两个状态,分状态分析一般能解决该类问题 1、将一个标有“20V,10W”的灯泡与一个最大阻值为40Ω 的滑动变阻器串联,接在20V的电源上, 闭合开关移动滑片的过程中,灯泡功率的变化范围是( )

A.0W~10W B.2.5W~10W C.5W~10W D.10W~20W 2、如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1 消耗的功率为7.2W, 滑动变阻器R2的滑片滑到b端时, 电阻R1消耗的功率为0.8W, 此时电压表示数为4V。则滑片在b端时,电流表的示数为( ) A.1.8A B.1.2A C.0.4A D.0.2A 3、在如图所示的电路中,电源电压 U=12V,定值电阻 R0=8Ω,R 为最大 电阻为 20Ω 的滑动变阻器,当移动滑片使 R 消耗的电功率为 4W 时,下 列说法正确的是( ) A.R 连入电路的电阻一定为 16Ω B.R 连入电路的电阻一定为 4Ω C.R0 消耗的功率一定为 8W D.电源消耗的总功率可能为 6W 4、某调光灯电路如图所示,当滑动变阻器达到滑片 P 滑至 a 端时,灯泡 L 的功率为 36W;滑片 P 滑至 b 端时,灯泡 L 的功率为 9W,则滑片 P 滑至 ab 的中点时,灯泡 L 的功率为( ) A.16W B.18W C.22.5W D.25W 5、如图所示,电源电压 U=18V,小灯泡 L 的额定电压为 9V 当滑动变阻器的 滑片 P 移至中点时,小灯泡 L 正常发光;当滑片 P 移至最右端时,小灯泡 L 的实际功率为 6W, 则小灯泡额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为 ( ) A.13.5W 6Ω B.6W 13.5Ω C.6W 12Ω D.13.5W 12Ω 6、如图所示的电路中.电源电压保持不变,开关 S 闭合后,调节滑动变阻器 滑片 P 的位置,当灯泡 L 恰好正常发光时,电流表的示数为 1A,电压表的示 数为 4V.对于该电路,下述判断正确的是() A.电源电压是 4V B.灯泡的额定功率是 4W C.若滑片再向右滑动,灯泡有可能被烧毁 D.若滑片再向右滑动,电流表示数将减小,电压表示数将增大 7、如图所示的电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动 时,下列说法中正确的是( ) A.电压表和电流表的示数变化正好相反 B.电压表示数和电流表示数的比值变小 C.电阻 R 的功率和滑动变阻器的功率之比变大 D.电阻 R 消耗的功率和电路消耗的总功率都变小 8、如图 6 所示,电源电压保持不变,闭合开关 S1 和 S2,灯 L 正常发光;

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则断开开关 S2 时(



A.电流表示数变小,灯 L 仍然正常发光 B.电流表示数变大,灯 L 变亮 C.电压表示数变大,灯 L 的实际功率变小 D.电压表示数不变,电路的总功率变大 9、如图所示电路,开关闭合后在滑动变阻器的滑片由中点向下滑动过程 中,下列说法正确的是( ) A.灯泡的额定功率变小 B.滑动变阻器消耗的电功率变大 C.电压表示数变大 D.电流表 A1、A2 示数的差值保持不变 10、如图所示电路中,电源电压恒定,Rl 为定值电阻,Rl 为滑动变阻器。闭合开关 S 后,滑动变阻 器滑片自 b 向 a 移动的过程中( ) A.电流表 A 的示数变大,电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数之比变大 B.电流表 A 的示数变大,电压表 V1 的示数与电流表 A 的示数之比变小 C.电压表 V1 的示数不变,电路消耗的总功率变大 D.电压表 V2 的示数变小,电路消耗的总功率变大 11、如图所示电路,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变 化范围在 0.2A 至 0.6A ,电压表的示数变化范围在 2V 至 6V.当滑动变阻器的滑片在这两点间移动 过程中,滑动变阻器消耗的最大电功率是 W.

12、如图9所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器,发现电流表 示数从0.1 A变为0.3 A,电压表示数改变了4 V。由此可判断在这一过程中 滑动变阻器连入电路的阻值________(选填“变大”或“变小”),定值电 阻R的电功率变化了________W。

13、如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程 中,电压表V1 的示数__ _;电压表V2 的示数______;电阻R2 的功率 _____ 。(选填“变大” “变小”或“不变”)

二、安全问题: 解题要点:电路中一些元件的电流不能超过最大值,比如滑动变阻器、电流表、小灯泡、或某电 阻;当电路中的电流达到最大值时,滑阻正是最小值时,根据最大的电流便可求出最小的滑阻值。 当滑阻两端有电压表时,要考虑是否滑阻太大了会烧坏电压表,同理由其两端的最大电压可求出对 应的最大滑阻值。 1、如图所示电路,电源两端的电压为 7.5V ,且保持不变.小灯泡 L 上标有“ 6V 3W ”的字样,滑动
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变阻器的铭牌上标有“ 10? 1A ”的字样,电流表量程为 0 ~ 0.6A ,电压表量程为 0 ~ 3V .不考虑灯丝 电阻随温度的变化.闭合开关 S 后,要求灯 L 两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超 过各自的量程,则( ) A.电路中允许通过的最大电流是 0.6A B.小灯泡电功率的最大变化量是 2.4W C.电压表的示数变化范围是 0 ~ 3V D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 3? ~ 8? 2、 小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接, 她使用的电流表量程为 0 ? 0.6A , 电压表的量程为 0~3V,电源两端的电压为 6V 且保持不变,电阻 R 的阻值为 10Ω,允许消耗的最大 电功率为 0.9W .滑动变阻器 R0 的最大阻值为 20Ω,允许通过的最大电流为 0.5A .将开关 S 闭合后, 要保证电路中各个元件正常工作,以下说法正确的是( ) A.通过电阻 R 的电流最大值为 0.4A B.滑动变阻器接入电路的最小值为 5Ω C.电压表示数最大的变化量为 1V D.滑动变阻器 R0 消耗的最大功率为 1.2W 3、右图所示的电路中,电源电压为30V,定值电阻为30Ω ,滑动变阻器标有“60Ω 1.5A”字样,在该 电路正常使用的情况下,则( ) A.电路消耗的最大功率为75W B.电流表的最大示数为1.5 A C.滑动变阻器消耗的最小功率为45W D.电路总电阻的变化范围为 15Ω ~20Ω 4、如图所示电路,电源电压恒为 U=8V,小灯泡上标有“6V,4W”字样,电阻 R2=30Ω,闭合电键后, 若滑动变阻器 R1 的滑臂 P 在离 b 端 1/4 处时,小灯泡的实际功率为 1W.不考虑电阻随温度的变化, 为了使滑臂 P 左、右移动时,灯泡两端电压不超过额定电压,变阻器 R1 阻值(有电流部分)的变化 范围是( ) A.0﹣40Ω B.3.4Ω﹣40Ω C.7.5Ω﹣30Ω D.10Ω﹣30Ω 5、小华用如图所示的电路测小灯泡功率.电路中电源电压恒为 4.5V, 电压表的量程为 O~3V,电流表的量程为 0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样.若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值,不 考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( ) A.电流表示数的变化范围是 O~0.5A B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 2.5~20Ω C.灯泡的最小功率是 0.162W D.该电路的最大功率是 2.7W 二、电功率的最值问题: 某用电器功率最值: (电阻不变)用公式 分析; 电路的功率最值: (总电压不变)用公式 分析,有时也用 。 1、如图所示,定值电阻 R0 的电阻值是 10Ω ,滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,电流表的量程是 0-0.6A,电压表的量程是 0-3V,电源电压是 4.0V 恒定不变,则在滑动变阻器滑动过程中,电路消耗 的最大电功率是 W,电路消耗的最小电功率是 W,滑动变阻器消耗的最大电功率
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W。

2、如图所示,已知电源电压保持4.5V不变,电压表量程0~3V,滑动变阻器R的 最大阻值20Ω ,小灯泡L标有“2.5V1.25W”的字样。 闭合开关后,当小灯泡正 常发光时,它的阻值为______Ω ,滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω 。 若小 灯泡的电阻不变,在此电路中小灯泡工作时的最小功率______W。 3、如图所示,电源电压为6V且R保持不变,电阻R的阻值为30欧,滑动变 / 阻器R 的阻值变化范围为0-24欧。电流表的量程为0.6A。当开关S闭合后, 滑动变阻器接入电路的阻值允许调至的最小值为_______ 欧。滑动变阻 器消耗的最小功率为________W。 4、如图所示的电路,闭合开关 S 后,将滑动变阻器滑片移到最左端时, 电流表的示数为 0.6A,电压表的示数为 6V;当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为 0.1A,电压表的示数为 1V.电源电压保持不变,下列分析判断中,错误的是( ) A.R 的阻值为 10Ω B.当电压表示数为 3V 时,滑动变阻器消耗的功率为 1W C.该电路消耗的最大功率为 3.6W D.当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动 时,电压表的示数为 2V 三、电功率和热量 热量公式是: ,可知当 时, 越大,热量越多。 加热器的功率分析:由于总电压一定,由 可知,当总电压一定时, 越小,功率 越大,即为热量越多。 1、思考:电炉丝与导线串联时,为什么电炉丝发热而导线不怎么发热?当电炉丝断掉一截后,再把 剩下的接上后,电炉丝发热量比原来大还是小? 2、电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控 开关 S0 自动控制〕,从说明书上收集到如下数据及如图 10 所示的电路原理图当温控开关 S0 断开时,饮水机处于 工作状态; 电热饮水机在加热状态下的工作电 流为 A。 3、某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡,其内部简化电路如图所示,当开关 S 置于“1”挡时,电饭锅处于____________(选填“加热” 或“保温”)状态;若 电饭锅保温和加热时总功率之比为 1∶50,则电阻 R0 和 R1 的比值为______。 4、某加热装置的工作原理如图 8 所示,两电阻丝的阻值相等,电源电压不变,它有 加热和保温两个工作状态。当开关 S1 接 b,S2 断开时,它是处于__________状态, 此时电路功率为 P1;当开关 S1 接 a,S2 闭合时,电路功率为 P2,则 P1∶P2= __________。 5、(2012 陕西)图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图.R1、 2 为电 、R 热丝,其中 R2=242 ? ,水升温并汽化成水蒸气,从而熨烫衣服.(1) 电热丝是利用电流的 工作的.分析电路图,闭合 S1,当 S2 时,电熨斗处于高温档。 (2) 电熨斗处于低温档时,正常工作功率为 1100 W。求:通过电路的电流
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是多大?R1 的电阻是多大? 通电 3 min 产生的热量是多少? (3) 若将该款电熨斗进行改造,使其正常工作时高温挡功率为 1000W.要求只改变其中一个电热丝 的阻值,请你通过分析和计算,求出该电热丝改变后的阻值应为多少?

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