10. 跨学科实践 日常生活「2025重庆中考,★☆」科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果,灯泡L标有“2.5 V”字样,电源电压恒为4.5 V,电压表测量范围为“0~3 V”,电流表测量范围为“0~0.6 A”。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,最大范围移动变阻器的滑片P,观察灯泡L的亮暗,绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确的是 (
)
A.灯泡正常发光时电阻值为5 Ω
B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为8~40 Ω
D.电路消耗的最大电功率为0.625 W
A.灯泡正常发光时电阻值为5 Ω
B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮
C.变阻器接入的阻值范围为8~40 Ω
D.电路消耗的最大电功率为0.625 W
答案
由灯泡L的$I-U$图像得,灯泡正常发光时的电阻$R_\mathrm{L}=\dfrac{U_\mathrm{额}}{I_\mathrm{额}}=\dfrac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故A错误。由图甲可知,L、变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压。当滑片P向$b$端移动时,变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流变小,根据串联电路的分压规律知,变阻器两端的电压增大,灯泡两端的电压减小,由$P=UI$可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故B错误。当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,为$I_\mathrm{额}=0.25\ \mathrm{A}$,变阻器两端的电压$U_{\mathrm{滑}1}=U-U_\mathrm{额}=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则变阻器接入电路的阻值最小为$R_{\mathrm{滑}\mathrm{min}}=\dfrac{U_{\mathrm{滑}1}}{I_\mathrm{额}}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$;当电压表的示数为$0.5\ \mathrm{V}$时,电路中的电流最小,为$I=0.10\ \mathrm{A}$,变阻器两端的电压$U_{\mathrm{滑}2}=U-U_\mathrm{L}=4.5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,则变阻器接入电路中的阻值最大为$R_{\mathrm{滑}\mathrm{max}}=\dfrac{U_{\mathrm{滑}2}}{I}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.10\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$,所以变阻器接入的阻值范围为$8~40\ \Omega$,故C正确。当电路中的电流最大时,电路消耗的电功率最大,$P_\mathrm{max}=UI_\mathrm{额}=4.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=1.125\ \mathrm{W}$,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先明确电路结构:灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测串联电路的电流,电压表测灯泡两端的电压。解题时需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式,以及灯泡的I-U图像,逐一分析选项,同时注意电路安全(电流表、电压表量程,灯泡额定参数)。先从灯泡正常发光的参数入手,再分析滑片移动对电路的影响,最后计算滑动变阻器的阻值范围和电路最大电功率。
【解析】
1. 电路分析:图甲中,L与R串联,电流表测串联电路电流,电压表测L两端电压,电源电压U=4.5V,灯泡额定电压U额=2.5V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,均在安全范围内。
2. 选项A分析:灯泡正常发光时,U_L=U额=2.5V,由图乙知此时电流I额=0.25A,根据欧姆定律,灯泡正常发光的电阻$R_L=\frac{U_额}{I_额}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故A错误。
3. 选项B分析:滑片P向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,由$I=\frac{U}{R_总}$可知电路电流变小;灯泡实际功率$P=U_L I$,U_L随电流减小而减小,因此P变小,灯泡变暗,故B错误。
4. 选项C分析:
滑动变阻器最小阻值:电路电流最大时(灯泡正常发光,电流$I_最大=I_额=0.25\ \mathrm{A}$),滑动变阻器两端电压$U_滑=U-U_额=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则$R_{滑最小}=\frac{U_滑}{I_最大}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$。
滑动变阻器最大阻值:电路电流最小时,由图乙知灯泡最小电压$U_L'=0.5\ \mathrm{V}$,对应电流$I_最小=0.1\ \mathrm{A}$,滑动变阻器两端电压$U_滑'=U-U_L'=4.5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,则$R_{滑最大}=\frac{U_滑'}{I_最小}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。因此滑动变阻器接入的阻值范围为8~40Ω,故C正确。
5. 选项D分析:电路最大电功率$P_最大=U× I_最大=4.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=1.125\ \mathrm{W}≠0.625\ \mathrm{W}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合串联电路动态分析与I-U图像,考查欧姆定律、电功率的综合应用,需注意电路安全的限制条件,是中考常见的中等难度题型,能有效考查学生的逻辑分析与计算能力。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测串联电路的电流,电压表测灯泡两端的电压。解题时需结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式,以及灯泡的I-U图像,逐一分析选项,同时注意电路安全(电流表、电压表量程,灯泡额定参数)。先从灯泡正常发光的参数入手,再分析滑片移动对电路的影响,最后计算滑动变阻器的阻值范围和电路最大电功率。
【解析】
1. 电路分析:图甲中,L与R串联,电流表测串联电路电流,电压表测L两端电压,电源电压U=4.5V,灯泡额定电压U额=2.5V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,均在安全范围内。
2. 选项A分析:灯泡正常发光时,U_L=U额=2.5V,由图乙知此时电流I额=0.25A,根据欧姆定律,灯泡正常发光的电阻$R_L=\frac{U_额}{I_额}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故A错误。
3. 选项B分析:滑片P向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,由$I=\frac{U}{R_总}$可知电路电流变小;灯泡实际功率$P=U_L I$,U_L随电流减小而减小,因此P变小,灯泡变暗,故B错误。
4. 选项C分析:
滑动变阻器最小阻值:电路电流最大时(灯泡正常发光,电流$I_最大=I_额=0.25\ \mathrm{A}$),滑动变阻器两端电压$U_滑=U-U_额=4.5\ \mathrm{V}-2.5\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则$R_{滑最小}=\frac{U_滑}{I_最大}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=8\ \Omega$。
滑动变阻器最大阻值:电路电流最小时,由图乙知灯泡最小电压$U_L'=0.5\ \mathrm{V}$,对应电流$I_最小=0.1\ \mathrm{A}$,滑动变阻器两端电压$U_滑'=U-U_L'=4.5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,则$R_{滑最大}=\frac{U_滑'}{I_最小}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。因此滑动变阻器接入的阻值范围为8~40Ω,故C正确。
5. 选项D分析:电路最大电功率$P_最大=U× I_最大=4.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=1.125\ \mathrm{W}≠0.625\ \mathrm{W}$,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合串联电路动态分析与I-U图像,考查欧姆定律、电功率的综合应用,需注意电路安全的限制条件,是中考常见的中等难度题型,能有效考查学生的逻辑分析与计算能力。
【难度系数】
0.5
11.「2025四川遂宁中考,★★☆」在如图所示的电路中,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,滑动变阻器$R_1$标有“$50\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A}$”,定值电阻$R_2=2.4\ \Omega$,电流表A的测量范围为0~3 A,电流表$\mathrm{A}_1$的测量范围为0~0.6 A。闭合开关,在保证电路安全的情况下,$R_1$的滑片只能在a、b两点(图中未标出)间滑动。当$R_1$的滑片由a点滑至b点时,电流表A的示数由$I$变为$I'$,$\mathrm{A}_1$的示数由$I_1$变为$I_1'$,下列结论正确的是(

A.$\dfrac{U}{I-I_1}$ 小于 $\dfrac{U}{I'-I_1'}$
B.$R_1$的滑片在a点时,$\dfrac{R_1}{R_2}=\dfrac{I_1}{I-I_1}$
C.$R_1$的最小值为$12\ \Omega$
D.$R_1$的功率变化范围为$0.72∼3.6\ \mathrm{W}$
C
)A.$\dfrac{U}{I-I_1}$ 小于 $\dfrac{U}{I'-I_1'}$
B.$R_1$的滑片在a点时,$\dfrac{R_1}{R_2}=\dfrac{I_1}{I-I_1}$
C.$R_1$的最小值为$12\ \Omega$
D.$R_1$的功率变化范围为$0.72∼3.6\ \mathrm{W}$
答案
由题可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测通过$R_1$的电流,且滑片移动时通过$R_2$的电流不变。通过$R_2$的电流$I_2=\dfrac{U}{R_2}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega}=2.5\ \mathrm{A}$,因为电流表A的测量范围为$0~3\ \mathrm{A}$,电流表$\mathrm{A}_1$的测量范围为$0~0.6\ \mathrm{A}$,所以通过$R_1$的最大电流$I_{1\mathrm{max}}=3\ \mathrm{A}-2.5\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$,$R_1$接入电路的电阻最小为$R_{1\mathrm{min}}=\dfrac{U}{I_{1\mathrm{max}}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$,又因为滑动变阻器$R_1$标有“$50\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A}$”,所以$R_1$的取值范围是$12~50\ \Omega$,故C正确。若$R_1$的滑片由a点滑至b点时,$R_1$接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过$R_1$的电流变大,则干路电流$I=I_1+I_2$也变大,由于通过$R_2$的电流不变,则$\dfrac{U}{I-I_1}=\dfrac{U}{I_2}$,$\dfrac{U}{I'-I_1'}=\dfrac{U}{I_2'}$,故A错误。因为$R_1$与$R_2$并联,所以不论$R_1$的滑片在哪个位置,它们两端的电压都相等,电流表A测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$所在支路的电流,则$\dfrac{R_1}{R_2}=\dfrac{I-I_1}{I_1}$,故B错误。因为$R_1$的取值范围是$12~50\ \Omega$,所以$R_1$的最大功率$P_\mathrm{大}=\dfrac{U^2}{R_{1\mathrm{min}}}=\dfrac{(6\ \mathrm{V})^2}{12\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$,最小功率$P_\mathrm{小}=\dfrac{U^2}{R_{1\mathrm{max}}}=\dfrac{(6\ \mathrm{V})^2}{50\ \Omega}=0.72\ \mathrm{W}$,所以$R_1$的功率变化范围为$0.72~3\ \mathrm{W}$,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A}$测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,因此通过$R_2$的电流为定值,先计算该定值;再结合两个电流表的量程限制,确定$R_1$允许的最大电流,进而算出$R_1$的最小阻值,最后逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算$R_2$的电流:
并联电路中各支路电压等于电源电压,因此通过$R_2$的电流为:
$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega} = 2.5\ \mathrm{A}$。
2. 确定$R_1$的取值范围:
电流表$\mathrm{A}$量程为$0∼3\ \mathrm{A}$,干路最大电流为$3\ \mathrm{A}$,因此$R_1$支路允许的最大电流为:
$I_{1\mathrm{max}} = I_{\mathrm{干max}} - I_2 = 3\ \mathrm{A} - 2.5\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A}$;
电流表$\mathrm{A}_1$量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,$0.5\ \mathrm{A} < 0.6\ \mathrm{A}$,故$R_1$的最大安全电流为$0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_1$接入的最小阻值:
$R_{1\mathrm{min}} = \frac{U}{I_{1\mathrm{max}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 12\ \Omega$;
滑动变阻器$R_1$最大阻值为$50\ \Omega$,因此$R_1$的取值范围是$12\ \Omega∼50\ \Omega$,故选项C正确。
3. 分析选项A:
干路电流$I = I_1 + I_2$,则$I - I_1 = I_2$,同理$I' - I_1' = I_2$,因此$\frac{U}{I - I_1} = \frac{U}{I_2}$,$\frac{U}{I' - I_1'} = \frac{U}{I_2}$,两者相等,A错误。
4. 分析选项B:
并联电路中,电压相等时$\frac{R_1}{R_2} = \frac{I_2}{I_1}$,而$I - I_1 = I_2$,故$\frac{R_1}{R_2} = \frac{I - I_1}{I_1}$,B错误。
5. 分析选项D:
$R_1$的功率$P_1 = \frac{U^2}{R_1}$,当$R_1=12\ \Omega$时,最大功率$P_{1\mathrm{max}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{12\ \Omega} = 3\ \mathrm{W}$;当$R_1=50\ \Omega$时,最小功率$P_{1\mathrm{min}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{50\ \Omega} = 0.72\ \mathrm{W}$,因此功率范围为$0.72\ \mathrm{W}∼3\ \mathrm{W}$,D错误。
【答案】C
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题考查并联电路的动态分析,需结合电流表量程限制确定滑动变阻器的取值范围,关键是明确各电流表的测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律分析,注意安全电流的选择。
【难度系数】0.6
首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$并联,电流表$\mathrm{A}$测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,因此通过$R_2$的电流为定值,先计算该定值;再结合两个电流表的量程限制,确定$R_1$允许的最大电流,进而算出$R_1$的最小阻值,最后逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算$R_2$的电流:
并联电路中各支路电压等于电源电压,因此通过$R_2$的电流为:
$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega} = 2.5\ \mathrm{A}$。
2. 确定$R_1$的取值范围:
电流表$\mathrm{A}$量程为$0∼3\ \mathrm{A}$,干路最大电流为$3\ \mathrm{A}$,因此$R_1$支路允许的最大电流为:
$I_{1\mathrm{max}} = I_{\mathrm{干max}} - I_2 = 3\ \mathrm{A} - 2.5\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A}$;
电流表$\mathrm{A}_1$量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,$0.5\ \mathrm{A} < 0.6\ \mathrm{A}$,故$R_1$的最大安全电流为$0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_1$接入的最小阻值:
$R_{1\mathrm{min}} = \frac{U}{I_{1\mathrm{max}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 12\ \Omega$;
滑动变阻器$R_1$最大阻值为$50\ \Omega$,因此$R_1$的取值范围是$12\ \Omega∼50\ \Omega$,故选项C正确。
3. 分析选项A:
干路电流$I = I_1 + I_2$,则$I - I_1 = I_2$,同理$I' - I_1' = I_2$,因此$\frac{U}{I - I_1} = \frac{U}{I_2}$,$\frac{U}{I' - I_1'} = \frac{U}{I_2}$,两者相等,A错误。
4. 分析选项B:
并联电路中,电压相等时$\frac{R_1}{R_2} = \frac{I_2}{I_1}$,而$I - I_1 = I_2$,故$\frac{R_1}{R_2} = \frac{I - I_1}{I_1}$,B错误。
5. 分析选项D:
$R_1$的功率$P_1 = \frac{U^2}{R_1}$,当$R_1=12\ \Omega$时,最大功率$P_{1\mathrm{max}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{12\ \Omega} = 3\ \mathrm{W}$;当$R_1=50\ \Omega$时,最小功率$P_{1\mathrm{min}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{50\ \Omega} = 0.72\ \mathrm{W}$,因此功率范围为$0.72\ \mathrm{W}∼3\ \mathrm{W}$,D错误。
【答案】C
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题考查并联电路的动态分析,需结合电流表量程限制确定滑动变阻器的取值范围,关键是明确各电流表的测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律分析,注意安全电流的选择。
【难度系数】0.6
12.「2025山东德州中考,★★☆」如图甲所示,电源电压恒定,电压表V₁测量范围为0~15 V,电压表V₂测量范围为0~3 V,电流表A测量范围为0~0.6 A,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有(

①电源电压为4.5 V
②定值电阻R₁的阻值为2.5 Ω
③定值电阻R₁的最小电功率为0.45 W
④滑动变阻器的调节范围为2.5~20 Ω
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
B
)①电源电压为4.5 V
②定值电阻R₁的阻值为2.5 Ω
③定值电阻R₁的最小电功率为0.45 W
④滑动变阻器的调节范围为2.5~20 Ω
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
答案
由图可知,电阻$R_1$、$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测电源电压$U$,电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压$U_2$;电源电压不变,则$\mathrm{V}_1$示数保持不变,图乙是电压表$\mathrm{V}_2$的示数与电流表示数的关系图像。当电路电流最小为$I=0.3\ \mathrm{A}$时,电压表$\mathrm{V}_2$示数$U_2=3\ \mathrm{V}$,滑动变阻器接入电路的阻值最大为$R_2=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,电源电压为$U=3\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A}× R_1$①;当电路电流最大为$I'=0.6\ \mathrm{A}$时,电压表$\mathrm{V}_2$示数$U_2'=1.5\ \mathrm{V}$,滑动变阻器接入电路的阻值最小为$R_2'=\dfrac{U_2'}{I'}=\dfrac{1.5\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=2.5\ \Omega$,电源电压为$U=1.5\ \mathrm{V}+0.6\ \mathrm{A}× R_1$②,由①②可得电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$,$R_1=5\ \Omega$;滑动变阻器的调节范围为$2.5~10\ \Omega$,故①正确,②④错误;由图像乙可知,电路中的电流最小为$I=0.3\ \mathrm{A}$,此时定值电阻$R_1$的电功率最小为$P_1=I^2R_1=(0.3\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=0.45\ \mathrm{W}$,故③正确。故选B。
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表V₁测电源电压(示数恒定),电压表V₂测滑动变阻器R₂两端电压,因此图乙是V₂的示数与电流的关系图像。根据串联电路电压规律,电源电压U=U_R₁ + U₂=IR₁ + U₂,利用图乙的两组数据可建立方程求解电源电压和R₁的阻值;再结合电表量程、滑动变阻器规格确定电流和电阻的最值,逐一判断各说法的正误。
【解析】
1. 确定图像对应电压表:V₁测电源电压,示数不变,因此图乙是V₂(测R₂)的U-I图像。
2. 列方程求解电源电压和R₁:
当电流I₁=0.3A时,U₂=3V,由串联电压规律得:U = I₁R₁ + U₂ → U = 0.3R₁ + 3V ①
当电流I₂=0.6A时,U₂'=1.5V,同理得:U = I₂R₁ + U₂' → U = 0.6R₁ + 1.5V ②
联立①②,解得:U=4.5V,R₁=5Ω。
3. 判断各说法:
①电源电压为4.5V:由计算得,正确;
②R₁阻值为2.5Ω:计算得R₁=5Ω,错误;
③R₁最小电功率:电路电流最小时,R₁功率最小。因V₂量程为0~3V,R₂两端最大电压为3V,对应电流I最小=0.3A,故最小功率P₁最小=I最小²R₁=(0.3A)²×5Ω=0.45W,正确;
④滑动变阻器调节范围:最大阻值R₂最大=U₂/I最小=3V/0.3A=10Ω,最小阻值R₂最小=U₂'/I最大=1.5V/0.6A=2.5Ω,故范围是2.5~10Ω,错误。
综上,正确的有①③,共2个,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题为动态电路结合图像的中考典型题,关键是判断图像对应的电压表,需熟练运用串联电路电压规律和欧姆定律,同时注意电表量程对电流、电阻最值的限制,易错点为混淆电压表测量对象及滑动变阻器范围的计算,整体难度中等。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表V₁测电源电压(示数恒定),电压表V₂测滑动变阻器R₂两端电压,因此图乙是V₂的示数与电流的关系图像。根据串联电路电压规律,电源电压U=U_R₁ + U₂=IR₁ + U₂,利用图乙的两组数据可建立方程求解电源电压和R₁的阻值;再结合电表量程、滑动变阻器规格确定电流和电阻的最值,逐一判断各说法的正误。
【解析】
1. 确定图像对应电压表:V₁测电源电压,示数不变,因此图乙是V₂(测R₂)的U-I图像。
2. 列方程求解电源电压和R₁:
当电流I₁=0.3A时,U₂=3V,由串联电压规律得:U = I₁R₁ + U₂ → U = 0.3R₁ + 3V ①
当电流I₂=0.6A时,U₂'=1.5V,同理得:U = I₂R₁ + U₂' → U = 0.6R₁ + 1.5V ②
联立①②,解得:U=4.5V,R₁=5Ω。
3. 判断各说法:
①电源电压为4.5V:由计算得,正确;
②R₁阻值为2.5Ω:计算得R₁=5Ω,错误;
③R₁最小电功率:电路电流最小时,R₁功率最小。因V₂量程为0~3V,R₂两端最大电压为3V,对应电流I最小=0.3A,故最小功率P₁最小=I最小²R₁=(0.3A)²×5Ω=0.45W,正确;
④滑动变阻器调节范围:最大阻值R₂最大=U₂/I最小=3V/0.3A=10Ω,最小阻值R₂最小=U₂'/I最大=1.5V/0.6A=2.5Ω,故范围是2.5~10Ω,错误。
综上,正确的有①③,共2个,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】
本题为动态电路结合图像的中考典型题,关键是判断图像对应的电压表,需熟练运用串联电路电压规律和欧姆定律,同时注意电表量程对电流、电阻最值的限制,易错点为混淆电压表测量对象及滑动变阻器范围的计算,整体难度中等。
【难度系数】
0.5
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