(物理)九年级物理欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)
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(物理)九年级物理欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)
一、欧姆定律选择题
1.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大 B. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小 D. 电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
【答案】 C
【解析】【解答】A、由电路图知R1、R2并联,A1测量干路中的电流,A2测量R1中的电流,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器的阻值变大;因为R1、R2并联,支路两端的电压相等且等于电源电压,所以电压表的示数不变,A不符合题意;
B、由I= 知电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,B不符合题意;
C、由电源电压不变、电流表A1的示数变小、P=UI得P减小,C符合题意;
D、电流表A1和A2的示数差即为R2中的电流,电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值即为R2的值,R2的阻值变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A先判断电路的连接方式为并联,再根据并联电路电压的规律判断电压表的示数变化;B、根据欧姆定律判断电流表的示数变化;C、根据P=UI分析判断;D、根据R2的阻值变化判断。
2.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( )
A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大 B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小
C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小 D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大
【答案】 A 【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表V1示数变大;
定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压就越大.
3.甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是()
A. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4 B. 再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C. 再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W D. 再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为240J
【答案】 D
【解析】【解答】(1) 闭合开关S 1 时 ,灯泡的功率为1W,因为P L=U LI L , 所以从甲图中找到电压和电流乘积为1的点,这时的电流就是灯泡的额定电流,电压就是灯泡的额定电压,也是电源电压;
(2) 再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流,从甲图中找到对应的电流即可;
(3)
再闭合开关S2时, 根据P=UI计算出电阻R的功率,然后根据P总=PL+P计算总功率;
(4)已知R的功率和时间根据Q=W=Pt计算产生的热量。
【分析】A.闭合开关S1时 ,灯泡的功率为1W,据甲图可知,当灯泡电压为2V,电流为0.5A时,灯泡功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W,因此电源电压是2V,灯泡电阻: , 故A正确不合题意;
B.再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流;据甲图可知,当R电压为2V时,它的电流是0.2A,因此电流表示数增加0.2A,故B正确不合题意;
C.再闭合开关S
2时,电阻R的功率P=UI=2V×0.2A=0.4W,电路的总功率为:P总=PL+P=1W+0.4W=1.4W,故C正确不合题意;
D.再闭合开关S2时,1min内电阻R产生的热量为:Q=W=Pt=0.4W×60s=24J,故D错误符合题意。
故选D。
4.对于某一确定的导体,影响该导体电流大小的物理量是( )
A. 通电时间 B. 电荷量 C. 电压 D. 质量
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由欧姆定律可知,对于某一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以对于某一确定的导体,通过导体电流大小决定于导体两端的电压,故C正确;(2)导体电阻和电压决定了通过导体的电流大小,即在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少,电流的大小与质量无关,故ABD错误.
故选C.
【分析】对于某一导体,电阻一定,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析选择.
5.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数也变大 B. 电压表示数变小,电流表示数也变小
C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小 D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解析】【解答】由图知道,定值电阻R0与滑动变阻器、螺线管串联,电压表测量的是R两端的电压;当将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器R阻值变小,由串联电路电阻的特点可知,则电路中的总电阻变小,电路的电流变大,由串联电路分压特点得电压表示数变小,通电螺线管的磁性增强,由右手螺旋法则判断螺线管的上端为N极,和上面的磁极相互排斥,通电螺线管的磁性增强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小。
故答案为:C。
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(2)运用安培定则(用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极)判断通电螺线管的极性;
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.
6.如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A.只闭合S、S1 , 在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡、R1的I-U图像如图乙,滑片在a点时灯泡恰好正常发光.保证电路安全的情况下,下列说法错误的是( )
A. 灯泡的额定功率是0.75W B. 只闭合S、S1时,电路的最大功率为2.7W
C. 只闭合S、S1时,灯泡2s内最小消耗0.3J电能 D. 只闭合S、S2 , R1的滑片在a点,R2允许接入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω
【答案】B
【解析】【解答】 (1)只闭合S、S1,灯泡、变阻器R1串联,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知:图乙中,左边的曲线为灯泡的I−U图象,则右边的曲线为R1的I−U图象;如图所示:
滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I−U图象可知:小灯泡正常工作时的电压为1.5V,电流为0.5A,此时R1两端的电压为3V , 则灯泡的额定功率:P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W;A符合题意;电源电压:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,电路的最大功率:P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W;B不符合题意;只闭合S、S1,灯泡、变阻器R1串联,由灯泡的I−U图象可知,灯泡两端的最小电压为0.5V , 最小电流为0.3A , 此时灯泡消耗的功率最小,则灯泡2s内最少消耗的电能:WL=UL最小IL最小t=0.5V×0.3A×2s=0.3J;C符合题意;(2)由I= 可得,R1的滑片在a点时R1的电阻:R1= =6Ω;由图可知,只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由于串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0∼0.6A , 所以,电路中的最大电流I′最大=0.6A,此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小,由I= 可得最小总电阻:R总最小= =7.5Ω,根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得,滑动变阻器R2接入电路中的最小电阻:R2小=R总最小−R1=7.5Ω−6Ω=1.5Ω;由于电压表采用0∼3V量程,当电压表的示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压:U′1=U−U2最大=4.5V−3V=1.5V , 电路中的最小电流:I最小= = =0.25A , 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R2最大= =12Ω,所以,滑动变阻器R2允许的取值范围是1.5Ω∼12Ω,D符合题意;
故答案为:B。
【分析】(1)只闭合S、S1 , 灯泡、R1串联,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,R1的阻值减小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据图象即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时灯泡、R1的电压和电流,根据P=UI求出灯泡的功率和电路的最大功率;根据灯泡的I-U图象得出灯泡功率最小时的电压和电流值,利用W=UIt求出灯泡2s内消耗的最少电能;
(2)根据欧姆定律求出R1的滑片在a点R1的电阻;只闭合S、S2 , R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电流表的量程确定电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时变阻器R2接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出变阻器R2接入电路中的电阻,然后得出滑动变阻器R2允许的取值范围.
7.如图所示电路中,电源两端电压保待不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中( )