2018届中考物理专项练习--电路的简化(含答案、全国通用)
【答案】
1. A 2. D 3. A 4. B 5. A 6. A 7. D 8. A 9. B 10. A
11. D 12. C 13. ACD 14. ABD 15. ACD 16. ABD
17. 丁;乙;甲丙
18. 解:(1)当S1闭合、S2和S3都断开时,两灯泡串联,电流表A1、A2测电路中的电流,电流表A3被短路, 则电流表A3的示数为0A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表A1、A2的示数相等,均为1A;
(2)当S2和S3闭合、S1断开时,两灯泡并联,电流表A1测通过L1的电流,电流表A2测通过L2的电流,电流表A3测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以:IA1=IA-IA2=4.5A-1.5A=3A;
(3)将S1、S2和S3同时闭合后,会造成电源短路,烧坏电流表和电源. 答:当S1闭合、S2和S3都断开时,电流表A2和A3的示数依次为1A、0A; 当S2和S3闭合、S1断开时,电流表A1的示数为3A; 若将S1、S2和S3同时闭合会发生短路现象. 19. 0.3A;4V 20. 3;1.5 21. 解:
①根据电流的流向,当S1、S2都断开时,电流从电源正极流出,电流依次通过L1、L3和电流表回到电源负极,由此画出等效
电路如图所示: ;
②根据电流的流向,S1、S2都闭合时电流从电源正极流出分成两支,一支通过L2、S2,一支通过L1,汇合后经开关S2、电流
表回到电源负极,由此画出等效电路如图所示: . 22. 解:(1)当只闭合S2和S3时,R2短路,电路中只有R1,如下图左所示;
(2)当只闭合S2时,R1与R2串联,等效电路图如下右图所示;
23. 解:(1)只闭合开关Sl时,等效电路如下图:电源的电压为U=
=
=4V;
(2)只闭合开关S2时,等效电路如下图:思路一:R1=R-R3→R=
→I=I3=
,
思路二:R1=电路中电流为I1=I3=
=
=0.4A,
此时R3两端的电压为U3===1.6V, 电阻R1两端的电压为U1=U-U3=4V-1.6V=2.4V; 电阻R1的阻值为R1=
=
=6Ω;
(3)只闭合开关S3时,等效电路如下图: ①灯泡正常发光时的电流为0.4A,电流表的量程为0~0.6A, 则电路中的最大电流为I=0.4A,
此时电路中的总电阻为R===10Ω,
滑动变阻器接入电路的最小值为R2=R-R1=10Ω-6Ω=4Ω; ②当滑片右移时,在不损坏电压表的情况下有: 电压表的示数U2=3V,
R1两端的电压为U1′=U-U2=4V-3V=1V, 此时通过滑动变阻器的电流为I2=I1′=
=
=A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值为R2===18Ω; ∴变阻器R2的阻值范围是4~18Ω.
答:(1)电源电压为4V;(2)灯泡的电阻为6Ω;(3)变阻器R2的取值范围为4~18Ω. 24. 解:(1)只闭合开关S1时,等效电路图如图1,R1=
=
=40Ω;
(2)只闭合开关S2时,等效电路图如图2,
IL===0.105A,
小灯泡L的额定功率为:PL额=ULIL=3.8V×0.105A=0.399W;
(3)开关S1、S2、S3都闭合时,等效电路图如图3,干路电流最大, 只能到达0.6A,此时通过R2的电流最大:I2大=0.6A-0.2A=0.4A, R2的最小值为:R2小===20Ω,
所以滑动变阻器R2的可调范围是20Ω~60Ω. 当滑动变阻器R2接入电阻最大为60Ω时,
I2小===0.13A,
这时干路电流最小为I小=0.2A+0.13A=0.33A, 所以电流表相应的变化范围是0.60A~0.33A. 答:(1)R1的阻值为40Ω;
(2)小灯泡L的额定功率为0.399W;
(3)开关都闭合时为保证各电路元件安全使用滑动变阻器范围为20Ω~60Ω,电流表相应的变化范围为0.60A~0.33A. 25. 解:(1)设灯泡额定功率为PL0,根据已知条件得, ∵∴
=,∴
一定, =,
∴.
当闭合S1、S2,变阻器滑片P移至最左端时,可以列出以下等式:
∵∴
?由①,②,③式得
把代入④整理得=4.5W 设开关闭合时变阻器的功率为P′2, 即
=4.5W
又∵P总=P1+P′2,
∴P总=9 W+4.5 W=13.5 W. (2)∵P总=UI3, ∴∴
=9V. =18Ω
∴×18Ω=27Ω=3W
当S1、S2都断开,滑片P在最右端时,电路如图甲所示; 当S1、S2都断开,滑片P在最左端时,电路如图乙所示;
当S1、S2都闭合,滑片P在最左端时,电路如图丙所示. 答:(1)闭合S1、S2,变阻器的滑片P移至最左端时,电路消耗的总功率13.5 W,(2)灯L的额定功率3W. 26. 解:
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于B端时,等效电路如图甲所示. 当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P置于A端时,等效电路如图乙所示. 当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P置于B端时,等效电路如图丙所
示.
乙图中R1和R2串联:
有P=UI得:UR1===5V,
由欧姆定律得:UR2=I2R2=0.5A×8Ω=4V;
∵串联电路的总电压等于串联的各部分电路两端的电压之和, ∴电源两端的电压:U=UR1+UR2=5V+4V=9V; (2)乙图中由欧姆定律得:R1=甲图中R1、R2和R3串联: ∵U=IR, ∴
=
,
R1=×10Ω=20Ω,
=
=10Ω,
∴R3=
丙图中R3单独接入:P===4.05W. 答:(1)电源两端的电压为9V;
(2)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P置于B端时,电路消耗的电功率P为4.05W. 27. 解:V1并联在L1和L2两端,测的是L1与l2电压之和:则U1+U2=7V ① V2并联在L2和L3两端,测的是L2与L3电压之和:则U2+U3=9V ② 电源电压是12V:则U1+U2+U3=12V ③ ③-①得:U3=5V
③-②得:U1=3V ④ 将④代入①可得:U2=4V
答:灯L1、L2、L3两端的电压分别为3V、4V、5V.
28. 解:去掉电压表后可知三个电阻串联,电压表V1和V2的示数之比为3:5,由串联电路中电压跟电阻成正比的特点可得: (R1+R2):(R2+R3)=3:5----① U=I(R1+R2+R3)即:U=1A×(R1+R2+R3)----②
若将电压表V1换成电流表A1,电路中只有R3接在电源两端,可得: U=I′R3即:U=2A×R3③ 根据②③可得R1+R2=R3, 代入①可得R1:R3=1:3. 答:R1:R3=1:3.
29. 解;(1)S、S1、S2都闭合、滑片P在b端时,两灯并联,R1=0,因为两灯都正常发光,所以电源电压U=6V. (2)两灯都正常发光时,两灯两端的电压等于其额定电压,两灯的电功率等于其额定功率,红灯通过的电流为:
=
=0.5A;
绿灯通过的电流为, =,
电流表A的示数为干路中的电路流:I=I红+I绿=0.5A+1A=1.5A;