全国中考物理欧姆定律问题中考真题分类汇总附答案
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一、初中物理欧姆定律问题1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则A.电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C.电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D.电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故A、B错误;CD.根据欧姆定律可知,I11UR=;干路电流IUR总=,电流表A示数与电流表A1示数的比值为1112121212+==+R R R RIR RI R RR R=总,因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.2.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UIR=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.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 2.4WC.R1电功率的最小值为 0.4W D.R2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R2两端的电压,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I1=0.6A,由UIR=可得,电源的电压1110.6AU 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,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==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。
一、初中物理欧姆定律问题1.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R 2上向右任意移动B .电流表A 1示数不变,A 2示数变小C .电压表V 示数与电流表A 2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】 【详解】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1R 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22'222'22U U P P P R R ∆=-=-整个电路电功率变化的量为22'''121222U 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。
2.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。
一、初中物理欧姆定律问题1.图甲是某温度报警器的原理图,阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警,超过10mA 时将损坏;热敏电阻R 1的阻值随温度变化关系如图乙所示。
滑动变阻器的规格为“200Ω 2A ”,滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω时,此报警器在温度为37℃时开始报警。
则下列选项正确的是( )A .报警器开始报警时电路电流最小值为4mAB .报警器开始报警时电路的总功率为0.015WC .将P 向左移,可提高该电路开始报警时的温度D .利用此电路,不能将开始报警时的温度设定为42°C【答案】B【解析】【分析】【详解】A .根据乙图图像可以知道当温度为37℃时,R 1阻值为500Ω,此时电流3V 0.005A 5mA 100Ω500ΩU I R ====+ 故A 错误;B .报警时电路总功率为 3V 0.005A 0.015W P UI ==⨯=故B 正确;C .报警时电流不变,所以总电阻为600Ω不变,当P 向左移时滑动变阻器电阻变小,所以R 1将变大,由乙图可知,报警温度将变低,故C 错误;D .当温度为42℃时,R 1为400Ω,所以滑动变阻器阻值为200Ω,可以达到,故D 错误。
故选B 。
2.在图甲所示的电路中,电源电压不变,R 0为定值电阻,滑动变阻器的滑片P 从a 端移到b 端的过程中,电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。
下列说法正确的是( )A.电源电压为4.0VB.定值电阻R0的阻值为8ΩC.滑动变阻器的调节范围为0﹣20ΩD.当滑片P位于b端时,电路的总功率最大【答案】C【解析】【分析】【详解】电路为定值电阻与滑动变阻器串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入阻值为0Ω,电路为定值电阻简单电路,则电压表示数为0V,由乙图可知此时电流为0.6A,则由欧姆定律可求电源电压为U=I1R0=0.6A×R0当滑片P位于b端时,滑动变阻器全部接入电路,由串联分压可知此时对应电压最大,由乙图可知此时电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,则可求滑动变阻器最大阻值及电源电压为24V ==200.2AURI=Ω滑滑U=U0+U滑=0.2A×R0+4V联立求解可得电源电压为6V,电阻R0阻值为10Ω,由于电源电压不变,则由2UPR=可知,当电路电阻最小时,电路总功率最大,即滑片位于a端,综合可知,故选C。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.左图中所示的装置是水位监测仪,图甲是该水位监测装置的模拟电路图。
柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。
已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V 2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h 的倒数,即x=h-1)。
则下列说法中正确的是()A.容器内水柱越高,两金属板间的湖水电阻R越大B.将电流表改为水位计,水位越高电流表示数越大C.当湖水水位高于警戒水位5m时,灯泡的实际功率大于2WD.当湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数为0.6A【答案】B【解析】【分析】(1)容器内水位上升时,根据图乙判断其电阻的变化;(2)由2UPR=计算灯泡电阻,根据图像得出R与x的关系式,再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式,分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况;(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时,电流表示数,再根据2P I R=求出此时灯泡的实际功率,据此判断;(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数。
【详解】由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联,由图乙可知,R与h-1成正比,所以h 越大,R越小;A.容器内水柱越高时,则A内湖水电阻R变小,故A错误;B.由2UPR=可得,灯泡电阻()22L 2V 2Ω2WU R P===额额由图像可知,R =4Ω时,x =0.2m −1,R =8Ω时,x =0.4m −1,设R =kx +b ,则14Ω0.2m k b -=⨯+,18Ω0.4m k b -=⨯+解得:k =20Ω·m ,b =0,则R 与x 的关系式20Ωm20Ωm R x h⋅=⋅⨯=串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以I 与h 的关系式L 6V20Ωm 2ΩU I R R h==⋅++由表达式可知,水位越高电流表示数越大,故B 正确; C .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 1=5m 时,电流表示数116V 6V1A20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω5mI h ===⋅⋅++ 此时灯泡的实际功率()2211A 2Ω2W P I R ==⨯=实故C 错误;D .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 2=0.4m 时,电流表示数226V 6V0.12A20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω0.4mI h ==≈⋅⋅++ 故D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端的过程中, R1、R2的 I-U关系图象如图乙所示。
则下列判断不正确的是()A.A图线是电阻R2的I-U关系图象B.电源电压为 18VC.R1的阻值是20ΩD.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω【答案】D【解析】【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0;由图象可知,A为滑动变阻器R2的U−I关系图象,B为电阻R1的U−I图象,故A正确,不符合题意;B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小;由U−I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V故B正确,不符合题意;C.由I=UR可得,定值电阻R1的阻值R1=1UI=4V0.2A=20Ω故C正确,不符合题意;D.由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:R2=2UI=14V0.2A=70Ω故D错误,符合题意。
2.如图所示电路图,把端点A、B接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S1,电压表的示数为U1,电流表A1的示数为I1;把端点C、D接同一电源两端,只闭合开关S2,电压表的示数为U2,电流表A2的示数为I2;把端点A、D接同一电源两端,只闭合开关S1,电压表的示数为U3,电流表A1的示数为I3;把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S2,电压表的示数为U4,电流表的示数为I4。
己知:R1=R3=12Ω,U1=8V,U1∶U3=4∶3,I3:I4=3∶5。
下列说法正确的是()A.电源电压为30VB.把端点B、C接同一电源两端,闭合开关S1、S2,总电阻R=2.4ΩC.定值电阻R2=3ΩD.把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S1,总功率P=300W【答案】BC【解析】【分析】【详解】AC.把端点A、B接在电源两端,只闭合开关S1,电阻R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,U1∶U3=4∶3,则U=I1(R1+R2)U1=I1R2=8VU3=6V把端点A、D接在电源两端,只闭合开关S1,电阻R2与R4串联,电压表测量R2两端电压,则U=I3(R1+R2+R4)U3=I3R2=6V可得I1:I3=4:3把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S2,电路中只有电阻R3,电压表测量R3两端电压,为电源电压,则U4=I4R3=U即I1(R1+R2)=I3(R1+R2+R4)=I4R3将R1=R3=12Ω,I3:I4=3∶5代入可得R2=3Ω,R4=5Ω代回上述各式得I3=2A,U=40V故A错误、C正确;B.把端点B、C接同一电源两端,闭合开关S1、S2,电阻R2与R3并联,可得总电阻为23233Ω12Ω2.4Ω3Ω12ΩR R RR R ⨯===++故B正确;D.把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S1,电路中只有电阻R2,可得总功率为2 240V40V533.3W 3ΩU PR ⨯===故D错误。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路中闭合S2,断开S1和S3,两个电表均有示数,再断开S2,闭合S1和S3,则下面判断正确的是( )A.电流表示数变小,电压表示数变大B.电流表示数变大,电压表示数不变C.电压表示数和电流表示数的比值变小D.电压表示数和电流表示数的乘积变小【答案】C【解析】【详解】AB.由题中的电路图可知,闭合S2、断开S1和S3时,两电阻串联,电压表测2R两端的电压,电流表测电路中的电流;再断开S2同时闭合S1和S3时,两电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的示数由测串联电路中2R两端的电压变为测电源两端的电压,所以电压表的示数变大;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以两电阻并联时的总电阻小于串联时的总电阻,由欧姆定律可知,电路中的总电流变大,即电流表的示数变大,故AB项错误;C.由欧姆定律可知,电压表示数和电流表示数的比值原来等于2R的阻值、现在等于两电阻并联后的总电阻,所以电压表示数和电流表示数的比值变小,故C项正确;D.当闭合S2,断开S1和S3时,电压表示数和电流表示数的乘积表示2R消耗的电功率;断开S2,闭合S1和S3时,电压表示数和电流表示数的乘积表示电路消耗的电功率,所以电压表示数和电流表示数的乘积变大;故D项错误;2.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路,其中可行的是A.B.C.D.【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,故A可行,符合题意;B、由图知,两电阻串联在电路中,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大,电阻两端的电压越大,故B可行,符合题意;C、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小;故C可行,符合题意;D、由图知,两电阻串联在电路中,通过两电阻的电流相等,所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小,故D不可行,不合题意.故选ABC.3.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增大了5Ω,电流表示数减小了0.04A ,则电压表示数的变化是A .增加了0.2 VB .减少了0.2 VC .增加了0.4 VD .减少了0.4 V【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,设通过电路的电流分别为I 1、I 2,R 两端的电压分别为U 1、U 2,因变阻器连入电路中的电阻变大,由分压原理,电压表示数增大,由串联电路电压的规律,R 的电压减小;122112U U U U U U I I R R R----=-=, 2112()0.04A 10Ω0.4V U U I I R -=-=⨯=,根据串联电路电压的规律得到变阻器增加的电压等于R 减小的电压,即电压表示数增加了0.4V . 故选C .2.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 、S 1,将变阻器R 2滑片置于最下端,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S 、S 2,将变阻器R 2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6VB .定值电阻R 0的阻值为10ΩC .电路中消耗的最大功率为3. 6WD .同时闭合三开关,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 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】A .闭合开关S 、S 1,1R 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 =UR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=6V0.30A=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 =UR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。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示电路,当S 闭合后,电压表1V 的示数为4V ,电压表2V 的示数为6V ,电流表A 的示数为1A ,将R 1、R 2对换位置后,1V 、2V 、A 三只表的示数均不变,则( )A .通过三只电阻R 1、R 2、R 3的电流之和是1AB . R 1的电阻值是2ΩC .电源电压 =10V UD . R 2两端的电压为3V 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .由电路图知,三个电阻串联,所以串联电路中电流处处相等,故A 不符合题意;B .由题意可得,电压表1V 测R 1、R 2的总电阻,电压表2V 测R 2、R 3的总电阻,故1124V 4Ω1AU R R I +=== 2236V6Ω1AU R R I +=== 将R 1和R 2对换位置后,电流表、电压表示数均不变,说明12R R =则122ΩR R ==34ΩR =故B 符合题意; C .电源电压()1231A (2Ω2Ω4Ω)8V U IR I R R R ==++=⨯++=故C 不符合题意; D .R 2两端的电压221A 2Ω2V U IR ==⨯=故D 不符合题意。
故选B 。
2.如下图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则()A.L1中的电流为0.2安B.L1、L2中的电流之比I1∶I2=4∶1C.电路的总电阻是10欧D.L1、L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1【答案】BD【解析】【分析】【详解】由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;A.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0~3A,所以电流表的示数为1A;则电路总电流I=1A;测量灯泡L2电流的量程是0~0.6A,所以电流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A,所以L1的电流为121A-0.2A=0.8AI I I=-=故A不符合题意;B.通过两只灯泡的电流之比为1 20.8A4= 0.2A1II=故B符合题意;C.由于两灯泡并联,则U=U2=2V,根据UIR=可得2V=2Ω1AURI==故C不符合题意;D.两灯泡消耗的电功率之比111 2224 1P UI IP UI I===故D 符合题意。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。
则下列判断正确的是()A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图像B.电源电压为18VC.R2两端的电压与通过它的电流成正比D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω【答案】B【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的U-I关系图像,B为电阻R1的U-I图像,故A错误;B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由U-I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为U=U1+U2=14V+4V=18V故B正确;C.由A图像可知,R2两端的电压与通过它的电流关系为一次函数,不是成正比,故C错误;D.根据图像A,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值为2 214V70Ω0.2AURI===故D错误。
故选B。
2.如图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压保持不变。
闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电压表V1的示数从10V变化到20V,电压表V2的示数从14V变化到34V,则下列说法中正确的是()A.电源电压为34V B.电阻R1的阻值为12ΩC.电路中最小电流为1A D.灯L的阻值始终是4Ω【答案】AC【解析】【分析】【详解】由图可知灯泡L、定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测灯泡L与定值电阻R1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表V1的示数。
中考物理欧姆定律真题汇编(含答案)含解析一、欧姆定律选择题1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是()A. 向右移动滑片P,电压表V1的示数变小B. 向右移动滑片P,电压表V2的示数变小C. 向左移动滑片P,电流表A的示数变大D. 向左移动滑片P,电压表V1与电流表A的示数比值不变【答案】 D【解析】【解答】解:由图可知,闭合开关S,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压,电源电压保持不变,所以滑片移动中V2的示数不变,故B错误;滑片向右移动时,R1连入阻值变小,根据串联电路的分压原理知,R2分得电压增大,即V1示数变大,故A错误;滑片向左移动时,R1连入阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,故C错误;由欧姆定律可知,电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值,所以两表比值不变,故D正确.故选D.【分析】闭合开关,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压.根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化,从而知电路的电阻变化,由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况.本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律的应用,会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键.2.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、乙两元件的电流与电压都成正比B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10ΩC. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3AD. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W【答案】 C【解析】【解答】解:AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.故选C.【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P=UI计算甲的功率.3.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
一、初中物理欧姆定律问题1.小梦将定值电阻R 1与滑动变阻器R 2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V 1和V 2示数变化量分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2.下列说法正确的是A .V 1示数不变,V 2示数变大B .V 1示数变小,V 1示数和电流表示数之比变小C .V 2示数变大,ΔU 1>ΔU 2D .电流表示数变小,1U 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V 1测量定值电阻两端电压,电压表V 2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V 2示数增大,而电源电压一定,所以电压表V 1示数减小.此选项错误;B .由A 知,电压表V 1示数减小,但定值电阻阻值一定,所以V 1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V 2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,ΔU 1=ΔU 2。
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R 1,而R 1是定值电阻,所以不变。
此选项正确。
故选D 。
2.如图甲所示的电路,电源电压U =10V (恒定不变),R 2=8Ω,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S 后,A 1表的示数为1.75A ,下列说法正确的是( )A .甲电路中V 1表的示数为3VB .乙电路中A 2表的示数为2.25AC .R 1=12ΩD .乙电路中R 3的电流为0.5A【答案】CD【解析】【详解】 A .图甲中R 1、R 2和R 3串联,V 1表的测量电阻R 1和R 2的电压,V 2表的测量电阻R 2和R 3的电压,电源电压U =10V ,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,根据串联电路电压规律,R 1两端电压为:10V-7V=3VV 1表的示数肯定大于3V ,故A 错误;BCD .图乙中三个电阻并联,电流表A 1测量R 2和R 3中的电流,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,通过R 2的电流:I 2=2U R =10V 8Ω=1.25A 通过R 3的电流:I 3=I A1−I 2=1.75A−1.25A=0.5A故D 正确;根据欧姆定律可得,R 3的阻值:R 3=3U I =10V 0.5A=20Ω 图甲中,三个电阻串联,电路中的电流:I =V223U R R +=7V 8Ω20Ω+=0.25A 根据串联电路电压的特点,U 1=U −U V2=10V−7V=3V由I =U R可得,R 1的阻值: R 1=1U I =3V 0.25A=12Ω 故C 正确;图乙中三个电阻并联,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,I A2=I ′1+I 2=1U R +I 2=10V 12Ω+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A 故B 错误;3.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()'''11'''I IR 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2U P R=可知,电路的总功率最大,大小是 22222max 122U U U U U P R R R R R=+=+= 当R 3接入电路的电阻最大时,并且S 1闭合,S 2断开时,R 1和R 3串联,这时电路的总电阻最大,根据2U P R=可知,电路的总功率最小,大小是 22min132U U P R R R==+ 那么 22max min2::4:12U U P P R R == 即max min 4P P =,可得到电路最大功率为最小功率的4倍,D 正确。
4.如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V ,电流表的量程为0~0.6 A ,电压表的量程为0~3 V ,定值电阻R =5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.闭合开关S ,移动滑片P 的过程中,下列说法正确的是( )A .电压表的示数变化范围是0~3VB .电压表与电流表示数的比值不变C .滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10ΩD .电流表的示数变化范围是0~0.3 A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化;(3)当电流表的示数最大时,滑动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,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案.【详解】由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;B .由U R I=可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故B 错误;ACD .当电流表的示数max I =0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:max 4.5V 7.5Ω0.6AU R I ===总, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值:min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总,此时电压表的示数:min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==⨯=滑;当电压表的示数max U =3V 时,电路中的电流最小,滑动变阻器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R 两端的电压:R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:R min 1.5V 0.3A 5ΩU I R ===, 滑动变阻器接入电路中的最大阻值:max max min 3V 10Ω0.3A U R I ===滑, 故电压表的变化范围是1.5~3V ,电流表的变化范围是0.3∼0.6A ,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω,故AD 错误、C 正确.【点睛】本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题,要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用.5.如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是()A.电压表V和电流表A1、A2的示数都变大B.电流表A1的示数与电流表A2的示数之差保持不变C.电流表A1示数变大,电流表A2和电压表V的示数不变D.电流表A2示数变大,电流表A1和电压表V的示数不变【答案】C【解析】【分析】【详解】因为R1和R2组成的是一个并联电路,电压表测量的是R2两端的电压,故U1=U2=U,而电源两端电压保持不变,所以电压表示数保持不变;电流表A2测量的是通过定值电阻R2的电流,U2不变,R2不变,由公式I=可知,电流表A2的示数保持不变;电流表A1测量的是干路电路中的总电流,滑动变阻器滑片P由左端向右移时,其连入电路中的电阻变小,因此电路中的总电阻在变小,而U不变,由公式I=可知,电流表A1的示数变大;电流表A2的示数保持不变,电流表A1的示数与电流表A2的示数之差变大.A、B和D不符合题意.故选 C.6.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是A.实验中电压表的示数保持1V不变B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.5AC.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0-25ΩD.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移【答案】D【详解】A.探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端的电压不变,由图象可知,电流与电阻之积(即R两端的电压):0.5A5Ω0.1A25Ω 2.5VU IR==⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=,即电压表示数保持2.5伏不变,故A错误;B.由图象可知:当电阻为10Ω时,电流为0.25A,故B错误;C.由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的定值电阻为5Ω,由欧姆定律和串联电路的规律可得,变阻器连入电路中的电阻:1113V5Ω1Ω0.5AUR R R RI=-=-=-=滑1总;由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的定值电阻为25Ω,由欧姆定律和串联电路的规律可得,此时变阻器连入电路中的电阻:22223V25Ω5Ω0.1AUR R R RI'=-=-=-=滑总;所以,滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω,故C错误;D.将R从5Ω换成10Ω后,电路的总电阻变大,由UIR=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知滑动变阻器两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R 两端的电压变大,要使R两端的电压不变(即R的电压减小为原来的电压值),应减小电路中的电流,增大变阻器接入电路中的电阻,即滑片P向右移,故 D正确。