1.在实践作业中,小郭拟用如图所示的器材制作一个亮度可调的台灯。要求将左边的电位器连入右边的电路、顺时针旋转滑片时灯泡变亮。忽略灯泡电阻变化,下列说法正确的是 (

A.电位器应与灯泡并联
B.电位器应连接 O 、Q 接线柱
C.闭合开关 S 前,滑片应旋至 Q 处
D.滑片从 Q 移到 P 的过程中,电源总功率变小
C
)A.电位器应与灯泡并联
B.电位器应连接 O 、Q 接线柱
C.闭合开关 S 前,滑片应旋至 Q 处
D.滑片从 Q 移到 P 的过程中,电源总功率变小
答案
C
解析
【分析】
要解决本题,需明确电位器(滑动变阻器)的工作原理:通过改变接入电路的电阻丝长度调节电阻,从而改变电路电流以控制灯泡亮度。首先,电位器需与灯泡串联才能调节亮度(并联时灯泡电压不变,无法改变亮度);其次,顺时针转滑片时灯泡变亮,说明电流变大,电位器接入电阻需变小;闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处保护电路;电源总功率可通过公式$P=UI$结合电流变化判断。
【解析】
1. 选项A:电位器与灯泡并联时,灯泡两端电压始终等于电源电压,亮度不会改变,无法调节,故A错误。
2. 选项B:若连接O、Q接线柱,顺时针转滑片时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,不符合“顺时针转滑片灯泡变亮”的要求,故B错误。
3. 选项C:闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,避免电流过大损坏元件。若电位器接O、P接线柱,接入的是滑片到P的电阻,当滑片旋至Q处时,滑片到P的电阻丝长度最长,电阻最大,符合闭合开关前的操作要求,故C正确。
4. 选项D:滑片从Q移到P的过程中,接入电阻变小,电路电流$I$变大,电源电压$U$不变,根据$P=UI$,电源总功率变大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的使用、电路动态分析、电功率计算
【点评】
本题结合电位器的实际应用,考查滑动变阻器的接线规则、闭合开关前的操作要求及电功率公式的应用,属于基础电路分析题,需掌握滑动变阻器调节亮度的原理。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确电位器(滑动变阻器)的工作原理:通过改变接入电路的电阻丝长度调节电阻,从而改变电路电流以控制灯泡亮度。首先,电位器需与灯泡串联才能调节亮度(并联时灯泡电压不变,无法改变亮度);其次,顺时针转滑片时灯泡变亮,说明电流变大,电位器接入电阻需变小;闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处保护电路;电源总功率可通过公式$P=UI$结合电流变化判断。
【解析】
1. 选项A:电位器与灯泡并联时,灯泡两端电压始终等于电源电压,亮度不会改变,无法调节,故A错误。
2. 选项B:若连接O、Q接线柱,顺时针转滑片时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,不符合“顺时针转滑片灯泡变亮”的要求,故B错误。
3. 选项C:闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处,避免电流过大损坏元件。若电位器接O、P接线柱,接入的是滑片到P的电阻,当滑片旋至Q处时,滑片到P的电阻丝长度最长,电阻最大,符合闭合开关前的操作要求,故C正确。
4. 选项D:滑片从Q移到P的过程中,接入电阻变小,电路电流$I$变大,电源电压$U$不变,根据$P=UI$,电源总功率变大,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
滑动变阻器的使用、电路动态分析、电功率计算
【点评】
本题结合电位器的实际应用,考查滑动变阻器的接线规则、闭合开关前的操作要求及电功率公式的应用,属于基础电路分析题,需掌握滑动变阻器调节亮度的原理。
【难度系数】
0.5
2.(双选)如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是 (

A.电压表V的示数不变
B.灯泡L的功率变小
C.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数之比
变小
D.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{2}$示数的乘积
不变
AD
)A.电压表V的示数不变
B.灯泡L的功率变小
C.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数之比
变小
D.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{2}$示数的乘积
不变
答案
AD
解析
【分析】首先明确电路结构:滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表V测电源电压,电流表A₂测灯泡L支路的电流,电流表A₁测干路总电流。当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,结合并联电路的特点(各支路电压等于电源电压,支路间互不影响),分析各电表示数的变化,进而判断各选项是否正确。
【解析】
1. 电路电压分析:并联电路中各支路电压等于电源电压,电源电压不变,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变,故A选项正确。
2. 灯泡功率分析:灯泡L两端电压等于电源电压,且灯泡电阻不变,由电功率公式$P=\frac{U^2}{R_L}$可知,灯泡的功率不变,故B选项错误。
3. 电流表A₁的比值分析:滑片右移,滑动变阻器R接入电阻变大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,R支路电流$I_R$变小;灯泡L支路电流$I_L=\frac{U}{R_L}$,U和$R_L$均不变,故$I_L$不变。干路电流$I_{总}=I_R+I_L$,因此$I_{总}$变小(即A₁示数变小)。电压表V示数U不变,故V与A₁的比值为$\frac{U}{I_{总}}$,因$I_{总}$变小,该比值变大,C选项错误。
4. 电压表与A₂的乘积分析:A₂测L支路电流,$I_L$不变,电压表V示数U不变,因此V与A₂的乘积为$U×I_L$,U和$I_L$均不变,乘积不变,故D选项正确。
【答案】AD
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查并联电路的动态分析,关键是明确各电表的测量对象,利用并联电路规律和相关公式分析物理量变化,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路电压分析:并联电路中各支路电压等于电源电压,电源电压不变,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变,故A选项正确。
2. 灯泡功率分析:灯泡L两端电压等于电源电压,且灯泡电阻不变,由电功率公式$P=\frac{U^2}{R_L}$可知,灯泡的功率不变,故B选项错误。
3. 电流表A₁的比值分析:滑片右移,滑动变阻器R接入电阻变大,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,R支路电流$I_R$变小;灯泡L支路电流$I_L=\frac{U}{R_L}$,U和$R_L$均不变,故$I_L$不变。干路电流$I_{总}=I_R+I_L$,因此$I_{总}$变小(即A₁示数变小)。电压表V示数U不变,故V与A₁的比值为$\frac{U}{I_{总}}$,因$I_{总}$变小,该比值变大,C选项错误。
4. 电压表与A₂的乘积分析:A₂测L支路电流,$I_L$不变,电压表V示数U不变,因此V与A₂的乘积为$U×I_L$,U和$I_L$均不变,乘积不变,故D选项正确。
【答案】AD
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查并联电路的动态分析,关键是明确各电表的测量对象,利用并联电路规律和相关公式分析物理量变化,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】0.5
3.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置。如图所示,是烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变,$R_0$为定值电阻,光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。闭合开关,当有烟雾遮挡射向光敏电阻$R$的光线时,下列说法错误的是(

A.电路的总电阻增大
B.电流表示数变小
C.电压表示数增大
D.电路的总功率变大
D
)A.电路的总电阻增大
B.电流表示数变小
C.电压表示数增大
D.电路的总功率变大
答案
D
解析
【分析】首先明确电路结构:光敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。根据题意,烟雾遮挡光线时,光照减弱,光敏电阻R阻值增大。结合串联电路电阻、电流、电压规律,以及电功率公式,逐一分析选项即可找出错误结论。
【解析】
由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的光线时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大。
选项A:电路总电阻$ R_{总}=R+R_0 $,R增大,因此总电阻增大,A说法正确,不符合题意;
选项B:电源电压U不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,总电阻增大,电路电流减小,即电流表示数变小,B说法正确,不符合题意;
选项C:定值电阻R0的电压$ U_0=IR_0 $,电流I减小、R0不变,故$ U_0 $减小;根据串联电路总电压等于各分电压之和,R两端电压$ U_R=U-U_0 $,U不变、$ U_0 $减小,因此$ U_R $增大,即电压表示数增大,C说法正确,不符合题意;
选项D:电路总功率$ P=UI $,电源电压U不变,电流I减小,因此总功率减小,D说法错误,符合题意。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合烟雾报警装置考查动态电路分析,核心是明确光敏电阻阻值随光照的变化,再利用串联电路规律和相关公式推导各物理量的变化,属于中等难度的动态电路题型,需掌握基础电路规律的应用。
【难度系数】0.5
【解析】
由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的光线时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大。
选项A:电路总电阻$ R_{总}=R+R_0 $,R增大,因此总电阻增大,A说法正确,不符合题意;
选项B:电源电压U不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,总电阻增大,电路电流减小,即电流表示数变小,B说法正确,不符合题意;
选项C:定值电阻R0的电压$ U_0=IR_0 $,电流I减小、R0不变,故$ U_0 $减小;根据串联电路总电压等于各分电压之和,R两端电压$ U_R=U-U_0 $,U不变、$ U_0 $减小,因此$ U_R $增大,即电压表示数增大,C说法正确,不符合题意;
选项D:电路总功率$ P=UI $,电源电压U不变,电流I减小,因此总功率减小,D说法错误,符合题意。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合烟雾报警装置考查动态电路分析,核心是明确光敏电阻阻值随光照的变化,再利用串联电路规律和相关公式推导各物理量的变化,属于中等难度的动态电路题型,需掌握基础电路规律的应用。
【难度系数】0.5
4.如图甲为传送货物的传送装置。当传送带上某一位置放置的货物过重时,超限报警器就会报警,其电路简化原理图如图乙所示。电源电压恒定,其中$R_0$为压敏电阻,其阻值大小随压力的增大而减小;电流表的示数超过设定值就会自动报警。下列说法正确的是 (

A.当货物放上去时,电压表示数将变大
B.当取下货物时,电路的总功率会变大
C.当货物放上去时,电压表与电流表示数之比不变
D.为了让装置放更重的货物,可将$R$的阻值适当增大
D
)A.当货物放上去时,电压表示数将变大
B.当取下货物时,电路的总功率会变大
C.当货物放上去时,电压表与电流表示数之比不变
D.为了让装置放更重的货物,可将$R$的阻值适当增大
答案
D
解析
【分析】首先明确电路为R₀与R串联,电流表测电路电流,电压表测R₀两端电压;压敏电阻R₀的阻值随压力增大而减小,结合欧姆定律、电功率公式逐一分析各选项,判断其正确性。
【解析】电路中R₀与R串联,电源电压U恒定,电流表测电路电流I,电压表测R₀两端电压U₀,总电阻R总=R₀+R。
选项A:货物放上时,压力增大,R₀减小,总电阻减小,电流I=U/R总增大;定值电阻R两端电压U_R=IR增大,故R₀两端电压U₀=U-U_R减小,电压表示数变小,A错误。
选项B:取下货物时,压力减小,R₀增大,总电阻增大,电流I减小;电路总功率P=UI,U不变、I减小,故总功率变小,B错误。
选项C:电压表与电流表示数之比为U₀/I,由欧姆定律得U₀=IR₀,故比值等于R₀;货物放上时R₀减小,比值变小,C错误。
选项D:放更重的货物时,R₀更小,为使电流不超过报警设定值(总电阻需保持R总=U/I报警,I报警为定值),需增大R的阻值,抵消R₀的减小,保证总电阻不变,电流不超标,因此可放更重的货物,D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】本题结合压敏电阻特性,考查串联电路的动态分析,需明确各电表示数对应的物理量,结合欧姆定律推导各物理量变化,是电路动态分析的典型题,需掌握基础公式的应用。
【难度系数】0.5
【解析】电路中R₀与R串联,电源电压U恒定,电流表测电路电流I,电压表测R₀两端电压U₀,总电阻R总=R₀+R。
选项A:货物放上时,压力增大,R₀减小,总电阻减小,电流I=U/R总增大;定值电阻R两端电压U_R=IR增大,故R₀两端电压U₀=U-U_R减小,电压表示数变小,A错误。
选项B:取下货物时,压力减小,R₀增大,总电阻增大,电流I减小;电路总功率P=UI,U不变、I减小,故总功率变小,B错误。
选项C:电压表与电流表示数之比为U₀/I,由欧姆定律得U₀=IR₀,故比值等于R₀;货物放上时R₀减小,比值变小,C错误。
选项D:放更重的货物时,R₀更小,为使电流不超过报警设定值(总电阻需保持R总=U/I报警,I报警为定值),需增大R的阻值,抵消R₀的减小,保证总电阻不变,电流不超标,因此可放更重的货物,D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、电功率计算
【点评】本题结合压敏电阻特性,考查串联电路的动态分析,需明确各电表示数对应的物理量,结合欧姆定律推导各物理量变化,是电路动态分析的典型题,需掌握基础公式的应用。
【难度系数】0.5
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