备战中考物理 欧姆定律综合试题
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一、初中物理欧姆定律问题1.两江的物理大组长在测完电阻后, 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验.图甲中的A 、B 分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象, 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8 V ,下列说法正确的是A .小灯泡电阻随温度的增大而减小B .灯泡的实际电功率为0.6 WC .定值电阻的阻值为0.05ΩD .定值电阻的电功率为0.8 W【答案】B【解析】【详解】A .由图甲结合U R I=可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故A 错误; B .灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图甲知,当电流为0.3A 时,灯泡两端电压为2V ,定值电阻两端电压为6V ,总电压为8V ,则灯泡的实际功率:2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=故B 正确;C .由B 项数据可知,电阻的阻值:6V 20Ω0.3AR U R I ===, 故C 错误;D .电阻的实际功率: 6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=,故D 错误。
2.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8ΩB .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C .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 8Ω0.3AU 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 7R 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。
2024年中考物理二轮复习重难点亮点专题精练—欧姆定律综合计算问题一、选择题1.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω。
闭合开关S,通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则下列正确的是()A.I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1B.I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3D.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=3∶2【答案】B【解析】两灯并联,灯泡L1、L2的电阻分别为20Ω和30Ω,由并联电路各支路电压相等,故两端的电压之比U1∶U2=1∶1在电压相等时,通过灯的电流与灯的电阻成反比,通过灯泡L1、L2的电流之比为I1∶I2=R2∶R1=30Ω∶20Ω=3∶22.如图甲所示,电源电压为18V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P 滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是A.定值电阻R的阻值为10ΩB.电路的最小电流为0.6AC.滑动变阻器滑片P 移动到最左端时,电流表示数最大D.滑动变阻器滑片P 移动到最右端时,电压表示数最大【答案】C【解析】A .电源电压为18V ,滑动变阻器滑片P 滑至中点时,滑动变阻器阻值为10Ω,刚好分得9V 电压,根据串联电路分压定律可得定值电阻R 的阻值为10Ω,A 正确,但不符合题意;B .当滑动变阻器滑片P 滑到最右端时,电路电阻最大,电流最小为18V ===0.6A 10Ω+20ΩU U I R R R =+滑总定B 正确,但不符合题意;C .滑动变阻器能承受的最大电流为1A ,因此电路最小电阻为18V ==18Ω1AU R I =滑动变阻器至少接入的电阻为=18Ω10Ω8ΩR R R -=-=滑总定当滑动变阻器往左滑动的过程中,接入电阻小于8Ω时,电路电路大于1A ,滑动变阻器烧坏,此时电路电流为0A ,C 错误,但符合题意;D .滑动变阻器滑片P 移动到最右端时,滑动变阻器电阻最大,电压表测量滑动变阻器电压,根据串联电路分压原理可知,电压表示数最大,D 正确,但不符合题意。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值R A RU U URR R+=>甲即测量值与真实值相比偏大,故C错误;D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.R1的阻值为20 ΩB.当R2接入阻值为50 Ω时它的功率最大C.电源电压为6 VD.该电路消耗的最大电功率为0.9 W【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V时,其功率是0.8W,可计算得到这时电路中的电流是1110.8W0.4A2VPIU===同理,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,电路中的电流是2220.5W0.1A5VPIU===设电源电压是U电源,可以得到关系式10.4A2VR U⋅+=电源10.1A5VR U⋅+=电源解得110ΩR=、6VU=电源;A错误、C正确;B.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是()225V50Ω0.5WR==当R2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B错误;D.当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是()22max16V3.6W10ΩUPR===电源D错误。
故选C。
2.如图所示,电源电压不变,1R、2R为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表,当只闭合开关S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a 的示数不变,b的示数有变化。
以下说法正确的是()A.b可能是电流表、也可能是电压表B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于12R R+C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,2R消耗的功率一定变大D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A.假设b是电流表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,R与R2并联接在电路中,a、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,根据UIR=可知,a的示数是不变的,b的示数有变化,这种情况符合题意,所以b可能是电流表;假设b是电压表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过R2,但没有电流流过R,a的指针明显偏转,b表测的是电源电压,也明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,根据UIR=可知,a的示数是不变的,b的示数是不变的,这种情况与题意不符合,所以这个假设不成立;假设b是电压表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,两个电压表测的都是电源电压,指针均明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,电源电压不变,那么两表的示数是不变的,这情况与题意不符合,所以这个假设也不成立;综上所述,b不可能是电压表,只能是电流表,A错误;B.假设b是电流表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过b表,b表有示数,a 表测的是电源电压,也有示数,将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,b 的示数有变化,a 的示数是不变的,大小还是等于电源电压,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表,a 可能是电压表;只闭合S 、S 2,这时R 1与R 串联,电压表a 测的是R 两端的电压,电流表测的是电路中的电流,则可知1U R I∆=∆,即电压表a 示数的变化量与电流表b 示数的变化量的比值等于R 1;当b 是电流表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,电路是R 1的简单电路,即使移动滑片P ,a 、b 两表的示数都不会变化;综上所述,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值不可能等于12R R +;B 错误;C .把b 换成电压表,a 是电压表时,只闭合S 、S 2,R 1、R 2与R 串联,滑片P 向右移动,电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率变大;如果把b 换成电压表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,滑片P 向右移动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率不变;C 错误;D .a 是电压表,b 是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 2两端的电压,那么a 的示数与b 的示数的比值是R 2;当a 、b 都是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,只有R 1接在电路中,两电流表的示数相等,它们的比值是1;D 正确。
中考物理总复习《欧姆定律》专项测试题(附参考答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.用伏安法测一固定电阻的阻值,已知电流表内阻为0.2欧,电压表内阻为20千欧,待测电阻约为10欧,则最佳的测量电路是图中的A.B.C.D.2.如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片从右向左移动,在此过程中()A.电流表A示数变大,电压表V2示数变大B.电压表V1示数与电流表A示数的比值变小C.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值变大D.电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变3.小明在用“伏安法”测电阻的实验中,根据测量数据绘制出如图所示I-U图像,对此作出的判断中,正确的是()A.通过R1的电流与它两端所加电压不成正比B.R2的电阻比R1的阻值大C.将R1、R2并联接入到同一电路中,R2两端的电压较大D.将R1、R2串联接入到同一电路中,通过R1的电流较大4.为了减少食物浪费,某自助餐厅开展了“吃多少,拿多少”的活动,在平台上放了一个电子秤。
图是电子秤的原理图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起,下列说法正确的是()A.电路中R0起到保护电路的作用,R与R0是并联的B.电子秤仪表是由电压表改装而成的C.食品质量越大,通过R的电流越大D.食品质量越大,仪表示数越小5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,向左移动滑动变阻器的滑片。
在移动滑片的过程中,下列说法正确的是()A.电流表的示数变小,电压表的示数变大B.电流表的示数变大,电压表的示数变大C.电流表的示数变小,电压表的示数变小D.电流表的示数变大,电压表的示数变小6.如图所示的电路中,A、B、C分别表示电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I—1R图像,如图乙,由图可知()A.定值电阻两端电压控制为2V不变B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1ΩC.当滑片向右移时,电压表数变大D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2【答案】A【解析】【分析】由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。
【详解】AB.由I—1R图象可得,当导体中电流为0.2A时,其对应的电阻为10Ω,该实验利用控制变量法,需控制定值电阻两端电压不变0.2A10Ω2VU IR==⨯=故A符合题意,B不符合题意;C.滑片右移时,R'电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R'两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R两端电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;D.电流分别为0.25A和0.5A时,通过R的电流之比为120.25A10.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得11221212UI R RUI RR===由上式可得1221RR=故D不符合题意。
故选A。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。
闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移到中间某个位置,R1、R2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U1、△U2和△I(皆绝对值),则△U1______△U2(选填“大于”、“小于”或“等于”),再向左移动,△U2和△I的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.3.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是()A.小灯泡的额定电流是0.6AB.电流表的示数变化范围是0.3A~0.6AC.电压表的示数变化范围是2V~3VD.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是6Ω~10Ω【答案】C【解析】【分析】【详解】A.小灯泡L标有“2.5V 1.25W”,由2UP UIR==得小灯泡的额定电流为1.25W0.5A2.5VPIU===A选项错误;BCD.由于不考虑温度对灯丝电阻的影响,则根据欧姆定律得灯泡的电阻L2.5V5Ω0.5AURI===串联电路电流值处处相等,则电路中的最大电流max L R0.5AI I I===此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,其两端电压也最小。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示,电源电压为4.5V ,电压表量程为“0~3V ”,电流表量程为“0~0. 6A ”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A ”,小灯泡L 标有“2. 5V 1. 25W ”(灯丝电阻不变),在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )A .小灯泡的额定电流是0.6AB .滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~ 10ΩC .电压表示数变化范围是0~3VD .电流表示数范围是0.2~0.5A【答案】B【解析】【分析】【详解】A .由题意知,小灯泡的额定电流1.25W 0.5A2.5WP I U ===额额 故A 错误; B .结合题意及电路图知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器的电压,其最大电压为3V ,电路中允许通过的最大电流为0.5A ,小灯泡的电阻2.5V =5Ω0.5AU R I ==额当变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大为3V ,则小灯泡两端的电压为1.5V ,据串联电路的特点得L L maxR U U R R = 即max1.5V 3V 5ΩR = 此时变阻器的电阻R max =10Ω当变阻器接入电路中电阻最小时,电路中的电流最大为0.5A ,则小灯泡的电压为2.5V ,变阻器两端的电压为2V ,据串联电路的特点得min 2.5V 2V 5ΩR = 所以此时变阻器接入电路的电阻R min =4Ω故B 正确;C .电压表测变阻器的电压,而变阻器接入电路中的电阻最小为4Ω,最小电压为2V ,则变阻器两端的电压不能为0,故C 错误;D .当电路中的电阻最大时,电流最小,此时电流为min max 3V 0.3A 10ΩR U I R === 故D 错误。
故选B 。
2.如图所示的四个电路图中,电源电压不变,R 0为已知阻值的定值电阻,图中可实现测量R x 阻值的正确电路图是( )A .B .C .D .【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A .由电路图可知,当S 断开时,电路为R 0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S 闭合时R 0、R x 并联,电流表测干路电流,因通过R 0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过R x 的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x 的阻值,故A 正确;B .由电路图可知,无论开关闭合还是断开,电压表始终测电源的电压,即无法测出或间接的得出R x 两端的电压,故此电路图不能测出R x 的阻值,故B 不正确;C .开关S 闭合时,电压表测量电源电压;开关S 断开时,电压表测量R x 两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据0U 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,即0x I I =,根据xx xU R I =求出R x 的阻值,故C 正确; D .由电路图可知,当开关S 闭合时,电路为R x 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1x U I R =⨯当开关S 断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电源电压()20x U I R R =⨯+由于()120x x I R I R R ⨯=⨯+求出R x 的阻值,故D 正确。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变【答案】C【解析】【分析】【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.2.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是A.电路消耗的总功率保持不变B.电压表与电流表示数的比值变小C.电流表的示数增大,电压表的示数减小D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量【答案】D【解析】【分析】【详解】AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据P UI,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;B.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
故选D。
3.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。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.2.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变【答案】C【解析】【分析】【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.3.在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A",当滑片P 由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R1的最小功率是0.4 W。
在保证电路元件安全的条件下,下列说法正确的是()A.电源电压为5 V B.R1的阻值为20ΩC.R2接入电路的最小阻值为2ΩD.R2的最小功率是0.8 W【答案】C【解析】【分析】由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压;(1)根据P=I2R可知:电路中电流最小时R1的功率最小,所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大,即在a点,由图乙可知,R2为20Ω时,电压表的示数为2V,根据P=UI求出此时电路的电流,然后根据欧姆定律求出两端的电压,根据串联电路的电压特点即可求出电源电压;(2)根据欧姆定律求出R1的阻值;(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”,则电路中的最大电流为0.5A,根据欧姆定律求出电路中最小电阻,利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值;(4)根据电路中的电流变化范围,利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围,据此得出R2的最小功率。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.某同学想用一只“1.5V 、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V 的蓄电池作电源。
为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A ”的电阻线。
该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )A .应并联一段15cm 长的电阻线B .应串联一段20cm 长的电阻线C .二段30cm 长的电阻线并联后与灯串联D .应串联一段15cm 长的电阻线【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .电源电压6V ,小灯泡额定电压1.5V ,根据串并联电路电压规律,应串联一段合适长度的电阻线进行分压,才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,A 选项不符合题意;BCD .串联电路中电流值处处相等,由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A ,小灯泡的额定电流1.5V 0.3A 5ΩU I R === 由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流,故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光,需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。
又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。
则串联上的电阻线部分两端电压总灯-6V-1.5V 4.5V U U U ===根据串联分压灯灯R UR U = 有4.5V5Ω1.5VR=解得电阻线并联后总阻值并15ΩR =。
电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A ”,则30cm 长的电阻线的阻值R =L ⨯1Ω/cm =30cm ⨯1Ω/cm=30Ω两根30cm 长的电阻线并联后总电阻12并1215Ω2R R RR R R ===+BD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
2.如图所示,电源电压不变,a 、b 为电流表或电压表,滑片P 在滑动变阻器R 3的中点,电路在工作时均安全。
只闭合S 1时,a 、b 均有示数;先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数有变化。
下列判断正确的是( )A .a 是电压表B .先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数可能变大C .只闭合S 1,滑片P 向右滑动,b 示数的变化量大于a 示数的变化量D .若将b 换成另一种电表,开关均闭合,滑片P 向左滑动,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值等于23R R + 【答案】AC 【解析】 【分析】【详解】A .若a 是电流表,当S 1闭合后,电源短路,所以a 是电压表,故A 正确;B .只闭合S 1,电路为串联电路,三电阻串联,再闭合S 2,R 1被短路,如果b 是电流表,因为R 1和R 2一直被短路,电路总电阻不变,b 的读数不变。
如果b 是电压表,R 1被短路后,电压表测量的阻值变小,分得电压变小,读数变小,由题意可得,b 示数有变化,所以b 是电压表,示数一定变小,故B 错误;C .只闭合S 1,电路为串联电路,a 测量R 2和滑动变阻器两端电压,b 测R 1和R 2两端电压,滑片P 向右滑动,阻值变小,则()()12b 12a 22=P PI R R U R R U I R R R R ∆+∆+=∆∆++ 分子不变,分母变小,所以∆U b :∆U a 越来越大,所以b 示数的变化量大于a 示数的变化量,故C 正确;D .若将b 换成另一种电表,即换成电流表,则R 1和R 2均被短路,a 测量滑动变阻器两端电压,b 测通过滑动变阻器的电流,所以ab 的比值为滑动变阻器的阻值,故D 错误。
故选AC 。
3.如图所示是A、 B两定值电阻的U-I图像,由图像中的信息可知A.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则A两端的电压大B.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的功率大C.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则通过A的电流大D.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则A的功率小【答案】AD【解析】【详解】由图像可以看出,当电压一定时,通过A的电流较小,由UIR=的变形公式URI=可知,R A>R B;A.若将R A、R B两电阻串联在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且R A>R B,所以,由UIR=的变形式U IR=可知,R A两端的电压大,故A符合题意;B.由公式2P I R=可知,R A的实际功率大,故B不符合题意;C.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由UIR=可知,通过R B的电流大,故C不符合题意;D.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,由2UPR=可知,R A的实际功率小,故D符合题意。
4.在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。
滑动变阻器R1的滑片由一端移到另一端,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。
两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。
则下列判断中正确的是()A.电阻R0为2ΩB.V2示数变化图线为bC .电源电压为14VD .滑动变阻器R 1的阻值最大为9Ω【答案】AD 【解析】 【分析】由电路图可知,滑动变阻器R 1、电阻R 2、电阻R 0串联在电路中,电压表V 1测量R 1和R 2两端的总电压,电压表V 2测量R 2两端的电压,电流表测量电路中的电流;(1)当滑片P 向左移动时,滑动变阻器R 1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R 0两端的电压变大,R 2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R 1和R 2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线,下半部分a 为电压表V 2示数变化图线;(2)由图像可知:当电压表V 1的示数(R 1和R 2两端的电压)为10V 时,此时电压表V 2的示数(R 2两端的电压)为1V ,电路中的电流为1A ,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,最后利用电阻的串联表示出电源的电压;(3)由图像可知:当滑片P 移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A ,此时两电压表的示数都为4V ,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R 0和电源电压。
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R 1、电阻R 2、电阻R 0串联在电路中,电压表V 1测量R 1和R 2两端的总电压,电压表V 2测量R 2两端的电压,电流表测量电路中的电流;B .当滑片P 向左移动时,滑动变阻器R 1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R 0两端的电压变大,R 2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R 1和R 2两端的总电压变小,据此判断:图像中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线,下半部分a 为电压表V 2示数变化图线,故B 错误;D .由图像可知:当R 1和R 2两端的电压为10V 时,R 2两端的电压为1V ,电路中的电流为1A ,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压:112210V 1V 9V U U U =-=-=,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:119V 9Ω1AU R I ===, 故D 正确;AC .根据串联电路的总电压等于各分电压之和,有电源的电压:100010V 10V 1A U U U IR R =+=+=+⨯------①当滑片P 移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R 1两端的电压,示数都为4V ,电路中的电流最大为4A ,电源的电压:20max 004V 4V 4A U U U I R R ''=+=+=+⨯------② 联立①②式,解得:R 0=2Ω,U =12V ,故A 正确、C 错误。
【点睛】本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用,要求学生对电学知识掌握全面且熟练,通过方程组的思想来解答,一道很经典的考题。
5.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。
空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。
当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,衔铁被吸下,开启自动除尘模式。
若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则下列说法正确的是()A.电磁继电器利用电磁感应原理工作B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大C.控制电路的电流随光照强度的增大而增大D.a是指示灯,b是除尘器【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,A错误;BC.由题意可知,衔铁被吸下,说明电磁铁的磁性增强了,电路中的电流变大,电源电压不变,根据URI可知,电路中的电阻变小,即光敏电阻的阻值变小,这时光照强度是增强的,所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,控制电路的电流随光照强度的增大而增大,B错误、C正确;D.当空气中尘埃量达到一定值时,除尘器开始工作,衔铁是被吸下的,这时b接入电路,a没有接入电路,所以b应该是除尘器,a是指示灯,D正确。
故选CD。
6.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R0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 kmB .15 kmC .25 kmD .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 =6Ω0.5AU R I == 输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:6Ω=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 .7.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。