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中考物理欧姆定律(大题培优)及详细答案

中考物理欧姆定律(大题培优)及详细答案
中考物理欧姆定律(大题培优)及详细答案

一、初中物理欧姆定律问题

1.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V 不变,灯泡上标有“2.5V ,?A ”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A ”。闭合开关,将滑片P 滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是( )

A .此时灯泡的电阻为8Ω

B .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7

C .该电路能探究串联电路电流的特点

D .该电路能探究电流与电压的关系 【答案】D 【解析】 【分析】

由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。 【详解】 A .此时灯泡电阻

L 2.4V

8Ω0.3A

U R I =

== 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压

L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑

此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比

L L 2.4V 82.1V 7

R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;

C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。

D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。 故选D 。

2.在图所示的电路中,电源电压U 保持不变。现有如下两种操作:①用电压为2U 的电源

替换原来的电源;②将滑动变阻器滑片向右移。其中可以使电流表A 1示数与A 2示数的比值变大的操作有

A .只有①可行

B .只有②可行

C .①②都不行

D .①②都可行

【答案】B 【解析】 【详解】

由图可知,R 1和R 2并联,电流表A 1测量干路中的电流,电流表A 2测量通过R 2的电流,用电压为2U 的电源替换原来的电源,两电阻不变,由I =U

R

可知电流表A 1示数与A 2示数大小不变,两电表示数之比也不变,不可行;

并联电路中各个用电器两端的电压相等,由并联电路电流的特点和欧姆定律可知,电流表A 1示数与A 2示数的比值

121

1222212

111U I I I R R I U I I I R R +==+=+=+,

将滑动变阻器滑片向右移,接入电路中的电阻变大,即R 2的阻值变大,R 1的阻值不变,

2

1R R 变大,2I I 变大,电流表A 1示数与A 2示数的比值变大,②可行,故选B 。

3.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中,电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )

A .电源电压为 4V

B .电路总功率的最大值为 2.4W

C .R 1 电功率的最小值为 0.4W

D .R 2 的最大阻值为 10Ω

【答案】C 【解析】 【详解】

由图甲可知,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a 端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I 1=0.6A ,由U

I R

=可得,电源的电压

1110.6A U I R R ==?…①

当滑片于b 端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I 2=0.2A ,U 2=4V ,则滑动变阻器的最大阻值

2224V

=20Ω0.2A

U R I =

= 故D 错误;

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压

21210.2A 4V U I R U R =+=?+…②

因电源的电压不变,由①②可得

110.6A 0.2A 4V R R ?=?+

解得:R 1=10Ω,电源的电压

10.6A 0.6A 10Ω6V U R =?=?=

故A 错误; 电路消耗的最大功率

116V 0.6A 3.6W P UI ==?=

故B 错误;

R 1电路消耗的最小功率

221210.2A 10Ω0.4W P I R ==

?=() 故C 正确。 故选C 。

4.在图所示的电路中,W 为一个稳压管,其作用是确保C 、D 之间的电压U CD 不变,只要流过稳压管W 的电流在5mA 和25mA 之间,U CD 将稳定为15V 。R 2为一可变电阻,它的最小值为1000Ω,最大值为无穷大(即断路)。设电源电压U 为25V ,则当R 2变化时,为了确保U CD 为15V ,则R 1阻值为范围应为( )

A .250Ω~2000Ω

B .400Ω~500Ω

C .250Ω~400Ω

D .500Ω~2000Ω

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

当R 2的电阻是1000Ω时,通过R 2的电流为

15V

=0.015A=15mA 1000Ω

由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ,则通过R 1的电流为20mA 到40mA ,根据欧姆定律可以计算出R 1的电阻范围

10V =5000.02A Ω,10V

=2500.04A

Ω 即R 1的电阻范围500Ω~250Ω之间;同理,当R 2的电阻是无穷大时,由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ,可以计算出R 1的电阻范围在2000Ω~400Ω之间;而这两部分的公共部分是400Ω~500Ω。 故选B 。

5.小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0.6A ,定值电阻R 1=10Ω,闭合开关S 后再闭合开关S 1或S 2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A 2示数的I -U 图象如图乙,下列说法正确的是( )

A .开关S 1、S 2闭合,电路中最小电流为0.15A

B .电源电压为4V

C .滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D .整个电路通过的最大电流为0.3A

【答案】C

【分析】 【详解】

当闭合开关S 和S 1

时,电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联,电压表测R 1两端电压,电流表A 2测整体电流,则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω,观察乙图可知,a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化,则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。当闭合开关S 和S 1时,当滑片位于中点时,电路电阻最小,由乙图可知此时对应电流最大为0.3A ,对应电压为3V ,当滑片位于最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路电流最小,为0.2A ,对应电压为2V ,则由欧姆定律及串联分压可得

121

3V 0.3A 2

U U U R =+=+?滑

122V 0.2A U U U R ''=+=+?滑

解得电源电压为6V ,滑动变阻器最大阻值为20Ω;当闭合开关S 和S 2时对应曲线b ,电路为R 2与滑动变阻器串联,电压表测R 2两端电压,电流表测电路电流,则由乙图可求R 2阻值为

2224V

20Ω0.2A

U R I =

== 则当开关S 1、S 2闭合,电路为R 1与R 2并联,整体与滑动变阻器串联,则若要电路电流最小,则应电阻最大,滑动变阻器滑到最大阻值处,此时电路总电阻为

121210Ω20Ω80

20ΩΩ10Ω20Ω3

R R R R R R ?'=+=+=++滑总

则最小电流为

min 6V

0.225A 80Ω3

U I R =

=

='

总 当闭合开关S 、S 1、S 2,滑动变阻器滑到最左端时,电路为R 1与R 2并联,此时电路电阻最小,电流最大,为

max 12126V 6V

0.9A 10Ω20Ω

U U I I I R R ''=+=+=+=

电流表量程均为0.6A ,故电路中最大电流为0.6A ,故D 错误。故选C 。

6.图为复杂电路的一部分,电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A 1、A 2的示数之比为( )

A .1:1

B .2:1

C .3:1

D .4:1

【答案】B

【分析】 【详解】

三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A ,则I 1=4A ,I 2=1A ,I 3=2A ;电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω;根据欧姆定律U IR =可得:三个电阻两端电压分别为:U 1=4V ,U 2=2V ,U 3=6V ;又因为R 1与R 2的左端电势相等,可知只有当R 1与R 2的电流反向时,才能使R 3两端的电压等于6V ,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:

因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则: 图1中

113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比为2:1; 图2中

113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比仍为2:1; 故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。 故选B 。

7.如图是小成测量未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压不变,其中R 0为阻值已知的定值电阻.当开关S 、S 1闭合,开关S 2断开时,电流表示数为I 1;当开关S 、S 2闭合,开关S 1断开时,电流表示数为I 2.则下列四个选项中,R x 的表达式正确的是( )

A.R x=21

2

I I

I

-

R0B.R x=20

1

I R

I

C.R x=20

12

I R

I I

-D.R x=

1

21

I

I I

-R0

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R x并联,电流表测干路的电流,记为I1,当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R x并联,电流表测R0支路电流,示数为I2,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R x的电流:I x=I1-I2,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:U=I2R0,,则R x的阻值:R x=20

12

I R

I I

-

故选C。

8.小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中,如图所示.闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中,电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2.下列说法正确的是

A.V1示数不变,V2示数变大

B.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比变小

C.V2示数变大,ΔU1>ΔU2

D.电流表示数变小,1

U

I

?

?

不变

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由图知:定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测量定值电阻两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流。

A.在串联电路中,电阻具有分压作用。滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,滑动变阻器两端电压增大,即电压表V2示数增大,而电源电压一定,所以电压表V1示数减小.此选项错误;B.由A知,电压表V1示数减小,但定值电阻阻值一定,所以V1示数和电流表示数之比即定值电阻阻值不变。此选项错误;

C.由A知,电压表V2示数增大,但电源电压一定,前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同,即,ΔU1=ΔU2。此选项错误;

D.定值电阻阻值不变,滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,电路总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律知,电路电流减小,所以电流表示数减小。滑片在不同位置时,定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R1,而R1是定值电阻,所以不变。此选项正确。

故选D。

9.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,为已知阻值的定值电阻,则四个电路中无法测出未知电阻阻值的电路是

A.B.

C.D.

【答案】B

【解析】

【详解】

A.由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,则电源电压

U=I0R0;

开关S闭合时,R0与R x并联,电流表测干路电流I,此时通过R x的电流

I x=I?I0,

由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻R x阻值:

R x=,

故A可行,不符合题意;

B.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;

当开关S断开时,R0与R x串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出R x两端的电压,从而无法测出R x的阻值,故B不可行,符合题意;

C.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压

U0=U?U x,

由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流

I==,

R x==,

故C可行,不符合题意;

D.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则电源电压

U=I1R0;

当开关S断开时,R0与R x串联,电流表测电路中的电流I2,则电路中的总电阻

R==,

由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得

R x=R?R0=?R0,

故D可行,不符合题意。

10.如图电路,电源电压保持不变.闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是()

A.滑片可在R2上向右任意移动

B.电流表A1示数不变,A2示数变小

C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变大

D.滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等

【答案】D

【解析】

A .从电路图可以看到,当滑片P 向右移动到最右端时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻阻值为零,电路会被短路,电路会损坏,没有电流流过电阻1R ,所以滑片不可在R 2上向右任意移动,A 错误;

B .从电路图可以看到,这是一个并联电路,电阻1R 和滑动变阻器2R 并联接在电路中,

1R 两端的电压是电源电压,大小不变,自身电阻大小不变,根据欧姆定律可知,流过1

R 的电流大小不变,即电流表A 1示数不变,但是滑动变阻器2R 接入电路的电阻在变小,那么流过2R 的电流在变大,电流表A 2测的是干路电流大小,根据并联电路电流规律,干路电流在变大,即电流表A 2示数在变大,B 错误;

C .从电路图可以看到,电压表V 示数是电阻1R 两端电压大小,也是电源电压大小,大小不变,但是电流表A 2示数在变大,那么电压表V 示数与电流表A 2示数的比值变小,C 错误;

D .当滑动变阻器接入电路的阻值从2R 变为'

2R 时,电功率的变化量为

22

'22

2'22

U U P P P R R ?=-=-

整个电路电功率变化的量为

22

'

''121222

U U U U U U P P P U U R R R R R R ?????=-=+-+=- ? ?????

即2P P ?=?,滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等,D 正确。

11.实验中,某同学认为在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0也可以测量未知电阻R x 的阻值,并设计了电路图,下列图中不可以实现测量R x 阻值的电路图是()

A .

B .

C .

D .

【答案】B 【解析】

【详解】

A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与R x串联,电压表测R x的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1-U2;根据串联电路电流处处相等可列出等式

122

0X

U U U

R R

-

=

R x可求出,故此电路可以测出R x阻值;故A不符合题意;

B.当开关闭合时,R x被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,R X与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过R x的电流,故此电路不能测出R x阻值;故B符合题意;C.当开关掷到1档时,只有R X接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,R x与R0串联,电压表测R x的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式

212

X0

U U U

R R

-

=

可求出出R x,故此电路可以测出R X阻值;故C不符合题意;

D.当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,R x与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时R X两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式

212

X0

U U U

R R

-

=

可求出出R x,故此电路可以测出R x阻值;故D不符合题意。

故选B。

12.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~6V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是()

A.R1的阻值为20Ω

B.电压表的变化范围是3V~6V

C.滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω

D.电路总功率的变化范围是1.28W~4W

【答案】B

【解析】

【分析】

根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。 【详解】

A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知

1111.3V A 50U U I R R =+=+?滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+?滑------②

由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;

BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为

18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --?==小大

变阻器接入电路的最小电阻

Ω3V

0 6.5A

R U I =

==小小大 电路的最大总功率

8V 0.5A 4W P UI ==?=大大

根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为

18V 6V 2V U U U =-=-=大

此时的总电流为

112V 0.2A 10Ω

U I R =

==小 滑动变阻器的最大电阻为

6V

30Ω0.2A

U R I =

==大大小 电路的最小功率为

22

1W ()8V 1.610Ω30Ω

U P R R ===++小大 综上所述,电压表的变化范围是3V~6V ;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W ,故B 正确、CD 错误。 故选B 。

13.如图所示,电源电压不变,a 、b 、c 为电流表或电压表。滑动变阻器最大阻值为R 3,先闭合S 1再闭合S 2,发现b 表和c 表的读数均有明显变化。下列判断正确的是( )

A .a 表可能是电压表,也可能是电流表

B .若b 表是电流表,先闭合S 1,再闭合S 2,a 表读数变大

C .若b 表是电压表,闭合S 1断开S 2移动变阻器的滑片时,b 、c 两表示数变化量的比值不变

D .若R 1=R 2=R 3,则控制开关状态和滑片位置,得到电路最大功率为最小功率的4倍 【答案】CD 【解析】 【详解】

A .由题意可知,c 表应该是电流表,不能是电压表,否则整个电路没有电流;假设a 表是电流表,b 表是电流表,那么整个电路会短路,这样不符合题意,所以b 表不能是电流表,假设b 表是电压表,那么电流流过变阻器后,就不会再流过电阻R 1、R 2,而是流过下面的a 表,即使再闭合S 2,c 表的示数都不会变化,这与题意不符合,所以a 表不能是电流表,只能是电压表,A 错误;

B .若b 表是电流表,先闭合S 1,那么滑动变阻器就会被短路,电路只有电阻R 1接入,再闭合S 2,电路有电阻R 1、R 2并联接入,这样a 表的读数是不变的,都是电源电压的大小,B 错误;

C .若b 表是电压表,闭合S 1断开S 2,只有电阻R 1、R 3串联接入电路,移动变阻器的滑片时,假设从'

3R 变到''

3R 时,b 表的示数从''3U 到'

3U ,c 表的读数从''I 到'I ,可得到

''31U U I R =-

''''31U U I R =-

b 表示数变化量是

()'''

'''331U U U I I R ?=-=-

c 表示数变化量是

'''I I I ?=-

那么b 、c 两表示数变化量的比值是

()'''

1

1'''I I R U R I I I

-?==-?- 即这个比值大小不变,C 正确;

D .假设123R R R R ===,并且b 表是电压表,那么这个电路是电阻R 1、R 2并联后再和R 3串联,当R 3接入电路的电阻为零时,并且S 1、S 2都闭合时,R 1和R 2并联,电路中的总

电阻最小,根据

2

U

P

R

=可知,电路的总功率最大,大小是

22222

max

12

2

U U U U U

P

R R R R R

=+=+=

当R3接入电路的电阻最大时,并且S1闭合,S2断开时,R1和R3串联,这时电路的总电阻最大,根据

2

U

P

R

=可知,电路的总功率最小,大小是

22

min

13

2

U U

P

R R R

==

+

那么

22

max min

2

::4:1

2

U U

P P

R R

==

即max min

4

P P

=,可得到电路最大功率为最小功率的4倍,D正确。

14.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A,两滑动变阻器的最大阻值相等,闭合开关S、S1,将变阻器R2滑片置于最下端,将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S、S2,将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是()

A.电源电压为6V

B.定值电阻R0的阻值为10Ω

C.电路中消耗的最大功率为3. 6W

D.同时闭合三开关,将变阻器R2滑片置于最上端,滑动变阻器R1的取值范围为2.

5Ω~20Ω

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A.闭合开关S、S1,1R与2R串联,电流表测电路中的电流,电压表测1R两端的电压,将

变阻器R 2滑片置于最下端,则是将2R 的最大阻值连入了电路,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动,1R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =

U

R

可知2R 两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而减小的图像知,1R 阻值最大时,分压最大为3V ,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为

U 电源=3V+3V=6V

由图像可知1R 阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,1R 与2R 的最大阻值为

1R 大=

6V

0.30A

=20Ω 故A 正确;

B .闭合开关S 、S 2,0R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测0R 两端的电压,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,2R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =

U

R

可知0R 两端电压变大,即电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,2R 阻值为0时,电路中电流最大为0.6A ,0R 两端电压最大为电源电压6V ,所以0R 的阻值为

0R =U I 大=6V 0.6A

=10Ω

故B 正确。

C .只闭合开关S 、S 2时,电路的最大功率为

P 大=U I 大=6V 0.6A=3.6W

当闭合开关S 、1S 、2S 时,用电器并联,电路总电阻减小,电流增大,总功率肯定比3.6W 大,故C 错误;

D .同时闭合三开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,0R 与1R 并联,通过0R 的电流0.6A 不变,电流表的量程为0~3A ,通过1R 的最大电流

3A -0.6A=2.4A

1R 允许连入电路的最小电阻为

1R 小=

6V

2.4A

=2.5Ω 由A 解析可知1R 的最大电阻为20Ω,电阻越大电流越小,电流表不会损坏,所以同时闭合三个开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,滑动变阻器R 1的取值范围为2.5Ω~20Ω,故D 正确。 故选ABD 。

15.为了测出未知电阻R x 的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R 0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )

A .

B .

C .

D .

【答案】BD 【解析】 【详解】

A .开关S 1闭合,S 2断开时R 0和R x 串联,电流表可以测出通过R x 的电流I x ;S 2闭合时为R x 的简单电路,不能直接或间接测量出R x 的电压,所以不能求出R x 的电阻。故A 不符合题意;

B .开关S 1闭合,S 2接1时电路为R 0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S 2接2时电路为未知电阻R x 的简单电路,电流表测通过R x 的电流I x ,电压则为电源电压,根据欧姆定律求出电阻。故B 符合题意;

C .开关S 1和S 2都闭合时,R 0被短路,电压表测量电源电压U ;只闭合S 1时,R 0和R x 串联,电压表仍测电源的电压,无法测出R x 两端的电压,所以不能求出R x 的电阻。故C 不符合题意;

D .开关S 1和S 2都闭合时,R 0被短路,电压表测量电源电压U ;只闭合S 1时,R 0和R x 串联,电压表直接测量R x 两端的电压U x ,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压:

U 0=U -U x ,

根据0

00

U I R =

,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过R x 电流等于通过定值电阻电流I x =I 0,根据x

x x

U R I =求出电阻。故D 符合题意。 故选BD 。

二、初中物理欧姆定律的实际应用问题

16.右图是电阻甲和乙的I U -图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是 ( )

A .当甲两端电压为0.5V 时,通过它的电流为0.3A

B .当乙两端电压为2.5V 时,其电阻值为10Ω

C .将甲和乙串联,若电流为0.3A ,则它们两端的电压为2V

D .将甲和乙并联,若电压为1V ,则它们的干路电流为0.4A 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A . 由I -U 图象可知,A.当甲两端电压为0.5V 时,通过它的电流为0.1A ,故A 错误.

B . 当乙两端电压为2.5V 时,通过乙的电流为0.5A ,所以此时乙的阻值为

2.5V 50.5A

U R I =

==Ω 故B 错误.

C . 将甲和乙串联,若电流为0.3A ,则它们两端的电压:

U =U 甲+U 乙=1.5V+0.5V=2 V ,

故C 正确为答案.

D .将甲和乙并联,若电压为1V ,则它们的干路电流:

I =I 甲+I 乙=0.2A+0.4A=0.6A ,

故D 错误.

17.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S 后,滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中,下列说法正确的是( )

A .电流表A 1读数变大;电压表V 读数变小

B .电压表V 读数与电流表A 1读数的比值变大

C .电流表A 2读数变小;电压表V 读数变大

D .电压表V 读数与电流表A 2读数的比值变小

【答案】D 【解析】 【分析】

由电路图可知,R 1与R 2并联,电压表测电源的电压,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测R 2支路的电流;根据电源的电压可知滑片移动时电压表读数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R 1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步求出电压表V 读数与电流表A 2读数的比值和电压表V 与电流表A 1的比值变化。 【详解】

AC .由图知:电阻R 1、R 2并联,电流表A 1测量的是干路电流,电流表A 2测量的是通过R 2的电流,电压表测量的是电源电压故不变,故AC 错误;

BD .滑动变阻器接入电路中的电阻是左半部分,当滑片向左移动时,R 2变小即电压表读数与电流表A 2读数的比值变小,电路中的总电阻变小即电压表读数与电流表A 1读数的比值变小,故B 错误、D 正确。 故选D 。

18.甲、乙两地相距40 km ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R 0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V ,电流表的示数为0.5 A ,则短路位置离甲地的距离为

A .7.5 km

B .15 km

C .25 km

D .30 km

【答案】B 【解析】 【详解】

当电压表的示数为3.0V ,电流表的示数为0.5A ,线路总电阻R 为:

3V =6Ω0.5A

U R I =

= 输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:

=30km 0.2Ω/km

又因为是两条输电线,故短路点距甲地为:

30km

=15km 2

, 选B .

19.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5 V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300 Ω的定值电阻,R t是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S,则()

A.环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值是150 Ω

B.电压表V示数越小,环境温度越高

C.电压表的最小示数是1.5 V

D.此电路允许的最高环境温度为60 ℃

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由甲图可知,R0、R1串联,电压表测R0两端电压

A.由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A不符合题意;

B.因串联电路中各处的电流相等,由I=

U

R

可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由R=

U

I

可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B不符合题意;

C.由图象可知,温度每升高20℃,R1的阻值减小50Ω,所以温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,由串联电路的分压原理可知,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流

I最小=

1

4.5V

300Ω300Ω

U

R R

++

最大

==0.0075A

电压表的最小示数

U0最小=I最小R0=0.0075A×300Ω=2.25V

故C不符合题意;

D.当电压表的示数最大,即U0=3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流

I=0

3V

300Ω

U

R

==0.01A

电路中的总电阻

R=

4.5V

0.01A

U

I

==450Ω

热敏电阻连入的阻值

R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω

由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D符合题意。

故选D。

20.两个小灯泡L1和L2,规格分别是“6V,3W”和“3V,3W”,分别如图甲乙所示接入电路,闭合开关S,两灯泡发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是

()

A.甲电路中,当电源电压为9V时,两个小灯泡都正常发光

B.甲电路中允许最大的电流为0.5A

C.乙电路中,当L2正常发光时,干路电流为1.25A

D.乙电路中,电路消耗的最大功率为3W

【答案】BC

【解析】

【详解】

A.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:

1

1

1

3W

0.5A

6V

P

I

U

===,

2

2

2

3W

1A

3V

P

I

U

===,

因两灯泡的额定电流不相等,由于两只灯泡串联,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;

B.因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流

1

0.5A

I I

==,

故B正确;

C.由

U

I

R

=可得,两灯泡的电阻分别为:

1

1

1

6V

12Ω

0.5A

U

R

I

===,

2

2

2

3V

1A

U

R

I

===,

两灯的额定电压分别为U1 =6V,U2 =3V,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以,两灯泡并联时,电源电压不超过3V,则两支路的电流分别为:

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