中考物理欧姆定律综合经典题附详细答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如下图所示,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图知,R与R′串联,电压表并联在电源两端测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故A不符合题意;
B.由图知,R与R′并联,电压表串联在电路中测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故B不符合题意;
CD.电路中R与R′串联,当身高越高时,滑片上移,R′接入电路中的电阻越大,电路中的
总电阻越大,由
U
I
R
=可知,电路中的电流越小,由U IR
=可知,R两端的电压越小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,R′两端的电压变大;C选项中电压表测R′两端的电压,身高越高时,其示数越大,故C符合题意;
D选项中电压表测R两端的电压,身高越高时,其示数越小,故D不符合题意.
故选C.
2.如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变
小,电路中的总电阻变小,由I=U
R
可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热
敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,故A图象错误;BCD.根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数
U1=U总−U2=U总−IR2
因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故C图象正确,BD图象错误。
故选C。
【点睛】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进而分析可得图象。
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“10Ω
1A”,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0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3A~0.6A
C.电压表的示数变化范围是2V~3V
D.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
2
U P UI R
==
得小灯泡的额定电流为
1.25W 0.5A
2.5V
P I U =
== 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
L 2.5V
5Ω0.5A
U R I =
== 串联电路电流值处处相等,则电路中的最大电流
max L R 0.5A I 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。根据串联电路电压规律,得滑动变阻器两端最小电压为
min 总L 4.5V 2.5V 2V U U U =-=-=
此时滑动变阻器接入电路最小阻值为
min min min 2V
4Ω0.5A
U R I =
== 当滑动变阻接入电路阻值最大时,电压表示数最大,电路电流最小。由题知
max 10ΩR =
则电路最小电流
总min L max 4.5V
0.3A 5Ω10Ω
U I R R =
==++
此时滑动变阻器两端最大电压
max max 0.3A 10Ω3V U IR ==⨯=
由此得电流表的示数变化范围是0.3A ~0.5A ,电压表的示数变化范围是2V ~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω。BD 选项错误,C 选项正确。 故选C 。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R 。若只闭合开关 S 1,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时, 电压表V 1示数为 U 1,电压表V 2示数为 U 2;若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2的示数为U 2′,电流表A 1的示数为0.4A 。已知:U 1:U 1′=1:2,U 2:U 2′=3:1,R 2=3Ω。以下说法错误的是( )
A .R 1 的电阻为2Ω
B .电源电压为6V
C .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
D .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
若只闭合开关 S 1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。此时,R 1、R 2两端电压分别为U 1、U
2。
将滑动变阻器的滑片 P 移至 B
端时,电路如下图所示
此时,R 2两端电压为U 2′,变阻器和R 1两端的总电压为U 1′。
此时,电流表示数为I 丙=0.4A ,R 2=3Ω,据U IR =可知,R 2两端电压U 2′为1.2V 。 根据
U 2:U 2′=3:1
结合U 2′为1.2V ,可以推得U 2为3.6V 乙图中,电流表示数I 乙为
22 3.6V
1.2A 3U I R =
==Ω
乙 已知
U 1:U 1′=1:2