题目内容
4.如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法正确的是( )| A. | 甲的电阻值保持20Ω不变 | |
| B. | 乙的电阻值保持10Ω不变 | |
| C. | 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A | |
| D. | 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路总功率为1.2W |
分析 (1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,利用P=UI求出电路的总功率.
解答 解:(1)由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故B错误;
当U甲=2V时,对应的电流为0.1A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,甲的电阻值:R甲=$\frac{{U}_{甲}}{{I}_{甲}}$=$\frac{2V}{0.1A}$=20Ω,故A正确;
(2)甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为2V,
由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路总电流:
I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
(3)甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两电阻的电流均为I甲′=I乙′=I′=0.2A,
由图象可知,它们两端的电压分别为U甲′=4V,U乙=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U甲′+U乙=4V+2V=6V,
甲和乙消耗的总电功率:
P=UI′=6V×0.2A=1.2W,故D正确.
故选ACD.
点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出电流和电压的对应值.
练习册系列答案
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15.
已调节平衡的托盘天平两端分别放有相同烧杯,杯里的水中分别放有铜块和铁块,两杯中水面高度相等,天平平衡(如图).若将铜块和铁块都从杯中取出来,天平的状态是( )
| A. | 左端下降 | B. | 右端下降 | C. | 保持平衡 | D. | 不能确定 |
12.
小霞家购置了一台集加热和保温为一体的温热电水壶,其铭牌如下表所示.如图所示是电水壶的结构电路示意图,S是用感温材料制造的温控开关,R1是分压电阻;R2是发热电阻丝.分析电路图可知,当S接通时,饮水机处于加热状态;当S断开时处于保温状态.(电阻R1、R2的阻值不随温度的变化而变化)
(1)在加热状态下,电路中的电流是多大?
(2)保温状态时,R2的功率是550W,求R1的电阻;
(3)傍晚用电高峰供电电压下降,实际电压为额定电压之的$\frac{1}{\sqrt{2}}$,闭合开关S,烧开同一壶水的时间会变长.小霞设想在R2旁边再连接一个发热电阻丝R3,保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同.R3应如何接入?并计算R3的阻值.(不计热损失)
| 加热功率 | 2.2kW | 最大容积 | 1L |
| 额定电压 | 220V | 频率 | 50Hz |
(2)保温状态时,R2的功率是550W,求R1的电阻;
(3)傍晚用电高峰供电电压下降,实际电压为额定电压之的$\frac{1}{\sqrt{2}}$,闭合开关S,烧开同一壶水的时间会变长.小霞设想在R2旁边再连接一个发热电阻丝R3,保证加热时间与在额定电压下的加热时间相同.R3应如何接入?并计算R3的阻值.(不计热损失)