欧姆定律典型例题及答案解析
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高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V2.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ,内阻r 1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E 2=1.2V ,内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求: (1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压;(2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压; (3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ;(2)1.29V ;(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小【解析】 【分析】 【详解】(1)两节新电池串联时,电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时,电流12120.3A =E E I R r r =+'++灯泡两端的电压1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
欧姆定律知识练习题及详细解析【典型例题】类型一、探究电流与电压、电阻的关系1.某小组在探究电流与电压关系时,得到的实验数据如下表:R=10Ω电压U/V 2 4 6电流I/A 0.2 0.4 0.6(1) 分析数据发现:在______时,______跟______成______(填“正”或“反”)比。
(2)在坐标纸上画出U-I关系图。
(3) 在本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是__________________。
【思路点拨】本题是物理课上常用的控制变量法,注意不变量,也就是在一定的前提下,还要注意电压和电流的因果关系,所以在表达时需注意。
【答案】(1)电阻一定;导体中的电流;导体两端的电压;正;(2) 如图所示;(3)改变定值电阻两端的电压【解析】(1)注意:在回答结论时一定要说上前提条件即电阻不变。
由表格可知电流改变的倍数与电压改变的倍数相等,即正比例关系。
在结论中一定要说电流与电压成正比,而不能说反。
这是因为有电压才有电流,电压是因,电流是果,因此结论一定要说电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)做图时,在坐标上描出对应的点连线即可以。
因为电压若为0,电流也为0,所以该图象过原点。
【总结升华】本题的主要意图是考查描点作图法、分析实验结论的能力以及滑动变阻器在电路中的作用.举一反三:【变式】(2014•大港区二模)某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用如图所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2,R1>R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I 关系图象,图中能正确反映两个电阻大小关系的是()【答案】B2. 小明同学,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻 5 6 1120 3(1)分析表中的数据,可以得出的结论【答案】(1)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比(2)调节R′的阻值,保持电阻R两端电压不变【解析】(1)从表中的数据知在电压不变时,电阻增大到原来的几倍,电流就减小到原来的几分之一。
物理部分电路欧姆定律练习题20篇及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合,电流表内阻不计,求:(1)电流表的读数; (2)电容器所带电荷量; (3)开关断开后,通过R 2的电荷量.【答案】(1)0.8A (2)6.4×10-5C ;(3)3.2×10-5C 【解析】试题分析:(1)当电键S 闭合时,电阻R 1、R 2被短路.根据欧姆定律得,电流表的读数340.841E I A A R r ===++ (2)电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ;(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联.由于各个电阻都相等,则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点:闭合电路的欧姆定律;电容器【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题;解题的关键是搞清电路的结构,知道电流表把两个电阻短路;电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线,此题是中等题,考查物理规律的灵活运用.2.如图所示,电源两端电压U 保持不变.当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时,电压表的示数为U 1,电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,电阻R A 的电功率为P A ;当开关S 1、S 2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时,电压表的示数U 2为2V ,电流表的示数为I 2,电阻R B 的电功率为P B ;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,电阻R 2的电功率为8W .已知:R 1:R 2=2:1,P 1:P B =1:10,U 1:U 2=3:2.求:(1)电源两端的电压U ; (2)电阻R 2的阻值; (3)电阻R A 的电功率P A . 【答案】(1)U=12V (2)R 2=2Ω (3)4.5W 【解析】(1)已知: U 1∶U 2=3∶2 R 1∶R 2=2∶1由图甲、乙得:U 1=I 1(R 1 + R 2 ) U 2=I 2 R 2 解得:12I I =12已知:P 1∶P B =1∶10 由图甲、乙得:P 1 = I 12R 1 P B = I 22R B 解得:R 1 =25R B 由电源两端电压U 不变 I 1(R 1+R 2+R A ) = I 2(R 2+R B ) 解得:R A =9R 2 由图乙得:2U U =22BR R R + U 2=2V 解得:U =12V (2)由图丙得:2U U '=212R R R + 解得:U 2' = 4V P 2=8WR 2 =222U P '=2(4V)8W= 2Ω(3)由U 1∶U 2=3∶2 解得:U 1=3V U A =U -U 1=9V R A =9R 2=18ΩP A=2AAUR=4.5W【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.3.如图所示为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3 V 0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V.求(1)传感器的电阻和额定电流?(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压,检测记录如下:电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?【答案】(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V (3)仍可使用 3 V【解析】(1)R传==Ω=10 ΩI传==A=0.3 A(2)最大电流I=I传=0.3 A电源电压最大值U m=U传+U0U传为传感器的额定电压,U0为R0m=10 Ω时R0两端的电压,即U 0=I 传·R 0m =0.3×10 V =3 V 所以U m =U 传+U 0=3 V +3 V =6 V(3)设实际检测时加在a 、b 间的电压为U ,传感器的实际电阻为R 传′,根据第一次实验记录数据有 U =I 1R 传′+U 1根据第二次实验记录数据有 U =I 2R 传′+U 2 代入数据解得 R 传′=9.5 Ω,U =3 V 传感器的电阻变化为 ΔR =R 传-R 传′=10 Ω-9.5 Ω=0.5 Ω<1 Ω 所以此传感器仍可使用4.如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料.图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连.质量为m 、电荷量大小为q 的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A 、B 两极板间的加速电场.已知A 、B 两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n .尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集.通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值).尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计.在该装置处于稳定工作状态时:(1)求在较短的一段时间Δt 内,A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功; (2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流; (3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式. 【答案】(1)nbd ΔtqU 02qU m (2)02qU m(3)若y <d ,即204L U dU <d ,则收集效率η=y d =2204L U d U (U < 2024d U L) ;若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板,收集效率η=100% (U ≥2024d U L )【解析】试题分析:(1)设电荷经过极板B 的速度大小为0v ,对于一个尘埃通过加速电场过程中,加速电场做功为00W qU =在t ∆时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =∆ 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==∆总故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==∆总 对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得20012qU mv =故解得W nbd tqU =∆(2)若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则t ∆时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量()0Q N q nq bdv t ∆==∆总通过高压直流电源的电流0QI nQbdv t ∆===∆ (3)对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有:垂直电场方向位移0x v t =,沿电场方向位移212y at = 根据牛顿第二定律有F qE qU a m m md=== 距下板y 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L解得204L Uy dU =若y d <,即204L U d dU <,则收集效率2202204()4d U y L UU d d U L η==< 若y d ≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%2024()d U U L ≥考点:考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解5.如图,竖直平面内放着两根间距L = 1m 、电阻不计的足够长平行金属板M 、N ,两板间接一阻值R= 2Ω的电阻,N 板上有一小孔Q ,在金属板M 、N 及CD 上方有垂直纸面向里的磁感应强度B 0= 1T 的有界匀强磁场,N 板右侧区域KL 上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 1=3T 和B 2=2T .有一质量M = 0.2kg 、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN 之间并与MN 良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达最大速度时,在与Q 等高并靠近M 板的P 点静止释放一个比荷的正离子,经电场加速后,以v =200m/s 的速度从Q 点垂直于N 板边界射入右侧区域.不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取g=.求:(1)金属棒达最大速度时,电阻R 两端电压U ; (2)电动机的输出功率P ;(3)离子从Q 点进入右侧磁场后恰好不会回到N 板,Q 点距分界线高h 等于多少. 【答案】(1)2V (2)9W (3)21.210m -⨯ 【解析】试题分析:(1)离子从P 运动到Q ,由动能定理:①解得R 两端电压② (2)电路的电流③安培力④受力平衡⑤由闭合电路欧姆定律⑥感应电动势⑦ 功率⑧联立②-⑧式解得:电动机功率⑨(3)如图所示,设离子恰好不会回到N 板时,对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N 板的夹角为φ.在磁场中,由⑩解得运动半径为11在磁场中,由12解得运动半径为13由几何关系得1415解⑩--15得:16考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.6.如图甲所示,电源由n个电动势E="1.5" V、内阻均为r(具体值未知)的电池串联组成,合上开关,在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,电表对电路的影响不计。
(物理)物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1. 4~1.0T 范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化)(4)磁场反向,磁敏电阻的阻值不变.【解析】(1)当B =0.6T 时,磁敏电阻阻值约为6×150Ω=900Ω,当B =1.0T 时,磁敏电阻阻值约为11×150Ω=1650Ω.由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多,故滑动变阻器选择分压式接法;由于x V A xR R R R >,所以电流表应内接.电路图如图所示.(2)方法一:根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为:130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯,230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯,331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯, 431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯,532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯, 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω(1500-1503Ω都算正确.) 由于0150010150R R ==,从图1中可以读出B =0.9T 方法二:作出表中的数据作出U -I 图象,图象的斜率即为电阻(略).(3)在0~0.2T 范围,图线为曲线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或非均匀变化);在0.4~1.0T 范围内,图线为直线,故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化(或均匀变化);(4)从图3中可以看出,当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时,磁敏电阻的阻值相等,故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关.本题以最新的科技成果为背景,考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力.从新材料、新情景中舍弃无关因素,会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题,及如何根据测得的U 、I 值求电阻.第(3)、(4)问则考查考生思维的灵敏度和创新能力.总之本题是一道以能力立意为主,充分体现新课程标准的三维目标,考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题.2.如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R最大阻值为36Ω,灯泡电阻不随温度变化。
欧姆定律计算题(典型--带答案)一、串联电路1.根据题意,可列出欧姆定律的式子:0.3 = (电源电压 - 12) / R10.5 = (电源电压 - 12 - R2) / R1解得电源电压为 18V,电阻R2的阻值为 6欧姆。
2.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.24 = (20 - R1) * I7.2 = (20 - R1) * 0.24 + R1 * I解得电阻R1为 30欧姆,电源电压为 12V。
当滑动变阻器移到右端时,电流表的读数为 0A,电压表的读数为 4.8V。
3.根据题意,可列出欧姆定律的式子:0.2 = (6 - 10) / R1解得电阻R1为 20欧姆。
当滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数无法计算。
二、并联电路1.根据题意,可列出基尔霍夫电流定律和欧姆定律的式子:12 / (10 + R2) = I112 / (L1 + R2) = I2I1 + I2 = 12 / 7.5解得灯泡L2的电阻为 5欧姆,灯泡L1和L2中通过的电流为 0.8A,干路电流为 1.6A。
2.根据题意,可列出欧姆定律的式子:6 / R1 = 14.5 / (R1 + R2) = 1.5解得灯泡L1的电阻为6欧姆,灯泡L2的电阻为3欧姆。
三、取值范围1.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.5 = 36 / (R1 + 24)R1 = 48欧姆电流表最大读数为 0.6A,故 R2 最小为 6欧姆。
当 R2 取最小值时,电压表的读数为 9V。
2.根据题意,可列出欧姆定律和基尔霍夫电压定律的式子:0.6 = (4.5 - R1) / R23 = 4.5 - R1 - 3R2解得滑动变阻器R2的变化范围为 0~3.5欧姆,当R2为8欧时,电流表的示数为 0.3A,电压表的示数为 2.4V。
四、电路变化题题目中未给出具体的电路图和问题,无法进行改写和解答。
欧姆定律考点+例题-全面解析经典一、欧姆定律选择题1.有两个电阻类电路元件A、B,流过元件的电流与它两端的电压关系如图甲所示,把它们串联在4.5V电路中,如图乙所示,下列说法错误的是()A. 元件A的电阻是定值电阻,大小为5ΩB. 元件B的电阻随温度的升高而减小C. 把它们并联在1V电路中时,电路总功率为0.3WD. 把它们串联在4.5V电路中时,元件B的电功率为1.8W【答案】 D【解析】【解答】解:A、由图象可知,通过A的电流与两端的电压成正比,则A是定值电阻;由图象可知,A两端的电压为2V时,通过的电流依次为0.4A,由I=可得:R A===5Ω,A符合题意;B、由图象可知,B两端的电压为1V、2.5V、3V时,通过的电流依次为0.1A、0.4A、0.6A,由I=可得R=可知,乙对应的电阻依次为10Ω、6.25Ω、5Ω,由于通过电阻的电流越大时元件的温度升高,所以,元件B的电阻随温度的升高而减小,B符合题意;C、并联在电压为1V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压U A′=U B′=U′=1V,由图象可知,I A=0.2A,I B=0.1A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I′=I A+I B=0.2A+0.1A=0.3A,电路的总功率:P′=U′I′=1V×0.3A=0.3W,C符合题意;D、把它们串联在4.5V电路中时,由于串联电路的电流处处相等,则由图象可知,电路I″=0.2A时,A两端的电压U A″=2V,B两端的电压U B″=2.5V时符合,所以,P B=″U B″I B″=2.5V×0.2A=0.5W,D不符合题意。
故答案为:D【分析】AB、根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;由图象可知A的电压和对应的电流值,根据欧姆定律即可求出电阻;C、元件A、B并联在电压为1V的电路中时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路的总功率;D、元件A、B串联在电压为4.5V的电路中时,通过它们的电流相等,电源的电压等于两电阻两端的电压之和,根据图象读出符合题意的电流和电压,根据欧姆定律求出它们的阻值之比。
可编辑修改精选全文完整版物理欧姆定律题20套(带答案)及解析一、欧姆定律选择题1.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表有明显示数,电压表示数为零,若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是()A. 灯L断路B. 灯L短路C. 变阻器R断路D. 变阻器R 短路【答案】B【解析】【解答】A. 灯L断路时,电压表串联在电路中,会有示数,而电压表的电阻很大,所以电流表无示数,A不符合题意;B. 灯L短路时,电压表同时被短路,不会有示数,此时电路是通路,所以电流表会有示数,B符合题意;C. 变阻器R断路时,整个电路是断路状态,两电表都不会有示数,C不符合题意;D. 变阻器R短路时,只有灯连接在电路中,电压表和电流表都应该有示数,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】本题利用了串联电路的电流特点分析电路故障,小灯泡不发光说明灯泡短路或电路中电流过小或电路某处断路.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。
(物理)物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m=2kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计;回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小为8A ; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小为6C ;(3)导体棒滑动过程中水平外力F 与横坐标x 的关系式为F=(4+4)N .【解析】试题分析:(1)根据E —t 图像中的图线是过原点的直线特点 有:EI R=得:28I A =(2分) (2)可判断I —t 图像中的图线也是过原点的直线 (1分) 有:t=1s 时14I A =可有:122I I q I t t +=∆=∆(2分) 得:6q C =(1分)(3)因θ=45°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度L=x (2分) 再根据B —x 图像中的图线是双曲线特点:Bx=1 有:()E BLv Bx v ==且2E t =(2分)可得:2v t =,所以导体棒的运动是匀加速直线运动,加速度22/a m s =(2分) 又有:()F BIL BIx Bx I 安===且I 也与时间成正比 (2分) 再有:F F ma -=安(2分)212x at =(2分) 得:44F x =+(2分)考点:本题考查电磁感应、图像、力与运动等知识,意在考查学生读图、试图的能力,利用图像和数学知识解决问题的能力.2.有三盘电灯L1、L2、L3,规格分别是“110V,100W”,“110V,60W”,“110V,25W”要求接到电压是220V的电源上,使每盏灯都能正常发光.可以使用一直适当规格的电阻,请按最优方案设计一个电路,对电阻的要求如何?【答案】电路如图所示,电阻的要求是阻值为806.7Ω,额定电流为A.【解析】将两个电阻较大的电灯“110V 60W”、“110V 25W”与电阻器并联,再与“110V100W”串连接在220V的电源上,电路连接如图所示,当左右两边的总电阻相等时才能各分压110V,使电灯都正常发光.由公式P=UI得L1、L2、L3的额定电流分别为:I1==A=A,I2==A=A,I3=A=A则通过电阻R的电流为 I=I1﹣I2﹣I3=A=AR==Ω=806.7Ω答:电路如图所示,电阻的要求是阻值为806.7Ω,额定电流为A.【点评】本题考查设计电路的能力,关键要理解串联、并联电路的特点,知道用电器在额定电压下才能正常工作,设计好电路后要进行检验,看是否达到题目的要求.3.图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电表可视为理想电表。
欧姆定律典型题一、串联电路1.如图所示,电阻R 1=12欧。
电键SA 断开时, 通过的电流为0.3安;电键SA 闭合时,电流表的示数为 0.5安。
问:电源电压为多大?电阻R 2的阻值为多大?2.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P 在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求: (1)电阻R 1和电源电压(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
3.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A”字样,两电表均为常用电表。
闭合电键S ,电流表示数为0.2安。
求:(1)电压表的示数;(2)电阻R 2连入电路的阻值;(3)若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。
R 1SR 2 P V A二、并联电路1、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L1的电阻为10欧姆,求:1)泡L2的电阻2)灯泡L1和L2中通过的电流3)干路电流2、如图2所示电路,当K6伏, 电流表的示数为1A; K闭合时,电流表的读数为1.5安,⑴灯泡L1的电阻⑵灯泡L2的电阻3.阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为0.3安,现要把它接入到电流为0.8安的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?三、取值范围1、如图5所示的电路中,电流表使用0.6A量程,电压表使用15V量程,电源电压为36V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5A,现通过调节R2来改变通过R1的电流,但必须保证电流表不超过其量程,问:(1)R1的阻值是多大?(2)R2接入电路的阻值最小不能小于多少?(3)R2取最小值时,电压表的读数是多大?2、如右图所示的电路中,R1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变。
物理欧姆定律练习题20篇及解析一、欧姆定律选择题1.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则:()A. 电路允许通过的最大电流为1AB. 电路消耗的最小功率为8WC. 电压表的最小示数为5VD. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω【答案】 B【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当U R=15V时,.此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为I max=I R =0.75A,故A错误.根据串联电路的电压特点可知:U滑min=U-U R=20V-15V=5V,根据欧姆定律得:;故D错误;当滑动变阻器全部连入电路时,则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω,所以,,根据欧姆定律得:电压表的最小示数U Rmin=I min R=0.4A×20Ω=8V,故C错误.电路消耗的最小功率P min=UI min=20V×0.4A=8W,故B正确.故答案为:B.【分析】(1)当电压表示数为15V时,根据算出电路中的电流,再与滑动变阻器上允许通过的最大电流相比较即可确定电路中的最大电流;(2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据算出滑动变阻器的最小阻值;(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据U=IR求出电压表的示数;(4)根据P=UI算出电路消耗的最小功率.2.如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”灯泡标有“3V1.8W”字样.闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是()A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20ΩB. 电流表示数的变化范围是0.1~0.6AC. 电压表示数的变化范围是1.5V~3VD. 灯泡的最小功率是0.2W【答案】 D【解析】【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.根据P=UI可得,灯的额定电流:I L额= = =0.6A,由I= 得:灯泡的电阻R L= = =5Ω,由于电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大电流I最大=I L额=0.6A;由I= 得:电路中的最小总电阻R最小= = ≈8.3Ω,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小=R最小﹣R L=8.3Ω﹣5Ω=3.3Ω,因为滑动变阻器的规格为“20ΩlA”,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是 3.3Ω~20Ω,故A错误;电路中的最大总电阻R最大=R L+R=20Ω+5Ω=25Ω;则电路中的最小电流:I最小= = =0.2A,所以电流表示数的变化范围是0.2~0.6A,故B错误;灯泡两端的最小电压为U L最小=I最小R L=0.2A×5Ω=1V;所以电压表示数的变化范围是1V~3V,故C错误;此时灯泡的功率最小为:P L最小=I最小2R L=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故D正确.故选D.【分析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流和电阻,然后结合电压表的量程,电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用U=IR求出灯泡两端的最小电压,利用P=I2R求出灯泡的最小功率.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流,对于选择题并不一定完全解答选项.3.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是()A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6VB. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9VC. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W【答案】 B【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压U L=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,电压表的示数:U R=U﹣U L=10V﹣6V=4V,故A错误;B、由图象可知,当I=0.4A时,U L=1V,所以U R=U﹣U L=10V﹣1V=9V.故B正确;C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误;D、由图象可知,当灯泡正常发光(U L=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率P max=UI max=10V×0.6A=6W.故D错误.故选B.【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数;(2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数;(3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系;(4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.4.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.5.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。
图2—2—3欧姆定律典型例题例2 (市中考试题)关于公式 R =U/I 的物理意义,下面说法中正确的是 ( ) A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比 B .导体过的电流越大,则电阻越小 C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.例6 (市中考试题)电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.例7 (市中考试题)如图2—2—3所示,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,电压表例8 (市中考试题)如图2—2—5,闭合S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表A 的示数将________.(选填 “变小”、“不变”或“变大”) 例9 如图2—2—7,两个电阻都为R 0,再与变阻器R ′,并联接到电路中,在R ′,的滑片向右滑动的过程中,电路总电阻R 的变化围是 ( ) A .R 变大,R 0>R >0.5R 0B .R 变小,2R 0>R >R 0C .R 变大,但R <0.5R 0D .R 变小,R <0.5R 0例10 (市中考试题)如图2—2—8所示的电路中,电源电压不变,开关S 闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将 ( )A .电流表示数变大,电压表的示数变大B .电流表示数变小,电压表的示数不变C .电流表示数变大,电压表的示数不变D .电流表示数变小,电压表的示数变小图2—2—5图2—2—7图2—2—8图2—2—9 图2—2—10 图2—2—11图2—2—12图2—2—14 图2—2—15例11如图2—2—9所示电路,电源电压U不变.将开关S闭合,电流表A1的读数将________,电流表A2的读数将________,电压表V的读数将_________.(填“变大”、“变小”或“不变”)例13 (省中考试题)如图2—2—10,电阻R1=2Ω,某同学在实验过程中记录了三只电表的读数,但漏记了单位,记下的一组数据是1、2、3(电流单位是A,电压单位是V),则这位同学所用的电源电压为________V,R2的阻值为________Ω.例14(省中考试题)如图2—2—11所示电路,已知电源电压为6V,电阻R l=10Ω,滑动变阻器R2的最大值是20Ω,当滑动片P从a向b移动的过程中,电压表的最大示数是________V,电流表最小示数是________A.例15如图2—2—12(a)的电路中,电源电压U=15V不变,R1=4Ω.当变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程中,电压表示数从2V变化到6V.求:(1)电阻R2的阻值;(2)变阻器R,的最大阻值例16(省中考试题)如图2—2—13(a)电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表示数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A.则R1与R2的阻值之比为()A.13∶5 B.3∶5 C.5∶3 D.5∶8例17 (市中考试题)如图2—2—14所示,电源两极间电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω.当S1闭合S2断开,①②都是电流表时,两表示数之比为________.当S1、S2都闭合,①②都是电夺表时,两表示数之比为________.a 图2—2—13b c图2—2—17图2—2—19例18 (省中考试题)如图2—2—15所示电路,电源电压保持不变.当S 闭合时,R 1和R 3两端电压之比为U 1∶U 2=1∶4,电流表的示数为I ;当S 断开时,R 1、R 2、R 3两端电压分别为U 1′、U 2′、U 3′,且U 1′∶U 2′=1∶2,电流表的示数为I ′.则下列判断正确的是 ( ) A .I ∶I ′=2∶5 B .I ∶I ′=5∶2 C .U 1∶U 1′=5∶7 D .U 3∶U 3′=7∶5例19 (天津市中考试题)如图2—2—17,滑动变阻器的最大阻值R 为定值电阻R 0的3倍.当将滑动变阻器的滑片由最大值调到中点位置时,则 ( )(设电源电压不变) A .R 0中的电流为原来的8/5 B .R 0中的电流为原来的8/3 C .变阻器两端的电压为原来的4/5 D .变阻器两端的电压为原来的8/9例20 (区中考试题)如图2—2—18电路,R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶1,开关S 闭合后,电流表A 、A 1及A 2的示分别为I 、I 1和I 2,它们之间的数量关系正确的是 ( ) A .I =I 1+I 2B .I ∶I 1=5∶3C .I ∶I 2=4∶3D .I 1=I 2例21 (市1999年中考试题)在图2—2—19所示电路中,电源电压不变,闭合开关S ,电压表V 1与V 2的示数之比为3∶5,电流表A 的示数为1A ;若将电压表V 1换成电流表A 1,则电流表A 1的示数为2A ,那么R 1∶R 3=________.例22 如图2—2—20(a )的电路,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片P 位于b 端时,电流表示数为0.2A ;当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片p 位于a 端时,电流表示数为l A ,且小灯泡正常发光.若不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压不变且大于8V ,R 1=15Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,求:小灯泡的电阻和小灯泡的额定电压.图2—2—18a 图2—2—20b c答案例1 一根电阻丝,将其对折后,它的电阻是多大? 解 不考虑温度的影响,对折后,长度为原来的21,横截面积为原来的2倍,材料不变. 电阻R ′=ρS l '=ρS l221=41ρS l为原来的41答案 电阻是原来的41例2 (市中考试题)关于公式 R =IU的物理意义,下面说法中正确的是 ( )A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比B .导体过的电流越大,则电阻越小C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比(精析)考查一个电阻的大小是否随电压和电流大小而变化. 精析 公式R =IU可用来测量和计算电阻大小,但是导体的电阻并不是由加在它两端的电压和通过电阻的电流大小决定的.一个电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过它的电流也增大到同样的倍数,而比值是一个定值.只是由电压和电流比值..决定的量. 当一个电阻两端的电压为零时,这个电阻也不为零.因此,不能说“电阻和电压成正比,和电流成反比”. 答案 D例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.精析 考查电阻的计算及电阻是否随电压大小而变化. 解 当U 1=6V I 1=0.1A 时电阻 R =11I U =AV1.06=60Ω当U 2=3V R 不变R =60Ω电流 I 2=R U 2=Ω603V=0.05A 当U 3=0时,R 仍不变,R =60Ω答案 60Ω,0.05A ,60Ω例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得. 精析 考查是否能熟练计算串、并联电阻.第(1)种选择:很容易看出:40Ω+35Ω=75Ω第(2)种选择:设总电阻为75Ω,其中一个分电阻为300Ω,利用Ω751=Ω3001+21R 求出R 2=100Ω.可知Ω751=Ω3001+Ω1001 答案 45Ω和35Ω串联可得75电阻;300和100 电阻并联,也可得75Ω电阻.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.精析 考查串联电路的电乙、电压特点,并进行计算。
根据题意,画出电路图并标明已知量的符号和数值,同时也标出未知量的符号.见图2—2—1.图2—2—1已知:U =16 V ,U 1=12V ,R 2=10Ω 求:R 1解法1 R 1、R 2串联,因为R 1=11I U ,所以需要先求出电路中的电流. ∵ I 1=I 2可先求出I 2 U 2=U -U 1=16V -12V =4V I 2=22R U =Ω10V4=0.4A I 1=I 2=0.4AR 1=11I U =A4.0V12=30Ω.解法2 R 1、R 2串联:I 1=I 221U U =21R R(电压和电阻成正比) R 1=21U U ·21R R =V 12V 16V 12 ×10Ω=30Ω 答案 30Ω例6 (市中考试题)电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.精析 考查并联电路电压、电流的规律及计算.根据题意画出电路图,并标出已知量和未知量的符号及已知量的数值.如图2—2—2.图2—2—2已知:U =6V ,I =0.75 A ,R 1=12 Ω 求:R 2要求R 2,需求得U 1和I 2. 答案 R 2=24Ω例7 (市中考试题)如图2—2—3所示,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,电压表 ( )图2—2—3A .V 1示数增大,V 2的示数增大B .V 1示数减小,V 2的示数增大C .V 1示数减小,V 2的示数减小D .V 1示数增大,V 2的示数减小精析 分析电路中电压的变化,还是考查对公式U =IR 的理解.在串联电路中,由于R 的变化,引起I 的变化,从而引起某个电阻两端电压的变化.分析 从图中看:R 1和R 2串联,V 1测的是R 1两端电压U 1,V 2测的是变阻器两端的电压U 2,画出便于分析的图2—2—4.图2—2—4进一步分析可知,滑片P 向右移动,变阻器电阻增大,根据I =RU,总电压不变,总电阻变大,电流I 减小.致使U 1的变化:U 1=I R 1,其中R 1不变,I 减小,U 1减小. U 2的变化:U 2=U -U 1,U 不变,U 1减小,U 2增大.提示 如果用公式U 2=IR 2分析U 2的变化不易得到结论,因为I 减小,R 2增大,两者的乘积如何变化是个未知数.所以采用先分析定值电阻两端的电压变化,再分析变化电阻两端的电压变化的方法更好. 答案 B例8 (市中考试题)如图2—2—5,闭合S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表A 的示数将________.(选填 “变小”、“不变”或“变大”)图2—2—5精析 先要识别电路,如果审题不仔细,会认为R 1、R 2串联.实际上:R 1、R 2是并联电路,电流表测的是R 1的电流,画出等效电路图2—2—6.图2—2—6当滑片P 向右移动时,流过R 1的电流为I 1=1R U,U 不变,R 1不变,I 1不变. 也可以根据并联电路的特点,各支路互相不影响,所以流过R 1的电流不变.答案 不变例9 如图2—2—7,两个电阻都为R 0,再与变阻器R ′,并联接到电路中,在R ′,的滑片向右滑动的过程中,电路总电阻R 的变化围是 ( )图2—2—7A .R 变大,R 0>R >0.5R 0B .R 变小,2R 0>R >R 0C .R 变大,但R <0.5R 0D .R 变小,R <0.5R 0精析 可将3个电阻的并联,等效为两个电阻的并联,然后再分析总电阻的变化.R 0与R 0并联,电阻=0.5R 0,再与R ′并联,总电阻R 一定小于0.5 R 0,选项围缩小到C 或D . 又因为0.5 R 0不变,滑片向右移动,R ′增大,总电阻也应该增大. 答案 C例10 (市中考试题)如图2—2—8所示的电路中,电源电压不变,开关S 闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将 ( )图2—2—8A .电流表示数变大,电压表的示数变大B .电流表示数变小,电压表的示数不变C .电流表示数变大,电压表的示数不变D .电流表示数变小,电压表的示数变小精析 识别电路,然后分析电路中电阻的变化,电流的变化及电压的变化. 去掉电压表,很容易看出电路是一个串联电路.测的是R 1两端的电压.当变阻器滑片向右移动时,电路中总电阻变大,电流减小. R 1两端电压U 1=I R 1,I 减小,R 1不变,U 1减小. 答案 D例11 如图2—2—9所示电路,电源电压U 不变.将开关S 闭合,电流表A 1的读数将________,电流表A 2的读数将________,电压表V 的读数将_________. (填“变大”、 “变小”或“不变”)图2—2—9 精析 如图2—2—9是并联电路,应从并联电路的特点出发去分析问题,且并联电路各支路互不影响.当S 闭合后,所以U 不变,则电压表V 的读数不变. 流过R 2的电流I 2=2R U,U 和R 2不变,I 2不变.测的是干路电流,S 闭合前,示数为I ,S 闭合后,示数为I +I 1,I 不变,所以增加.答案增大,不变,不变例12 (市西成中考试题)定值电阻R 和滑动变阻器串联后,接在电压不变的电源上.当变阻器接入电路的电阻为变阻器最大阻值R 1的一半时,电路中的电流为I ;发变阻器接入电路的电阻为变阻器最大阻值R 1时,电路中的电流为I ′.比较I ′和I 的大小,可知 ( ) A .0<I ′<0.5I B .0.5I <I ′<IC .I <I ′<2ID .I ′<2I精析 第一次,电阻R 和21R 串联,I =21R R U +.第二次,电阻R 和R 1串联, I ′=1R R U+比较两次电流:I ′<I比较I ′和0.5I ,0.5I =21×(21R R U +)=21R R U +<I ′0.5I <I ′可得:0.5I <I ′<I . 答案 B例13 (省中考试题)如图 2—2—10,电阻R 1=2Ω,某同学在实验过程中记录了三只电表的读数,但漏记了单位,记下的一组数据是1、2、3(电流单位是A ,电压单位是V ),则这位同学所用的电源电压为________V ,R 2的阻值为________Ω.图2—2—10 精析 首先分析电路的连接方式及电表测量的是哪个量.从电流流向,可以分析出R 1、R 2并联.A 2测量的是R 1的电流,A 1测量的是R 1、R 2的总电流.A 1的示数应大于A 2的示数.可以先假设数据“3”表示的是电压3V ,则流过R 1的电流I 1=Ω23V=1.5A ,但数据中没有“1.5”这个数值,表明假设不对.设数值“2”表示的是电压2V ,流过R 1的电流为I 1=Ω2V2= 1A .数值“3”表示的是干路电流I ,则流过R 2的电流I 2=3A -l A =2A ,R 2的阻值:R 2=AV22=l Ω. 答案 2V ,1Ω例14 (省中考试题)如图2—2—11所示电路,已知电源电压为6V ,电阻R l =10Ω,滑动变阻器R 2的最大值是20Ω,当滑动片P 从a 向b 移动的过程中,电压表的最大示数是________V ,电流表最小示数是________A .图2—2—11精析 当电路中的电阻变化时,可将变化电路转化为不变电路进行求解. 已知:U =6V ,R l =10Ω,R 2=20Ω 求:电压表最大示数U l ,电流表最小示数I 解 当滑片P 在a 端时,示数为电源电压、示数最大:U 1=U =6V当滑片P 在b 端时,R 1、R 2串联,电路中电阻最大,电流最小. I =21R R U +=Ω+Ω2010V6=0.2A答案 6V ,0.2A例15 如图2—2—12(a )的电路中,电源电压U =15V 不变,R 1=4Ω.当变阻器的滑片P 从一端滑动到另一端的过程中,电压表示数从2V 变化到6V .求:(1)电阻R 2的阻值;(2)变阻器R ,的最大阻值精析 对于较复杂的变化电路计算,应先画出变化前后的电路,然后再找出I 、U 、R 之间的关系,列出方程.这是一个串联电路.当滑片P 在最左端时,R ′=0,R 1两端分的电压最大.根据题意:U 1=6V ,画出电路草图2—2—12(b )当滑片P 在最右端时,R ′最大,R 1两端电压U l ′=2V ,画出电路草图2—2—12(c )(a )(b )(c )图2—2—12解 由图(b )得:I =11R U =Ω46V =1.5A U 2=U -U 1=15V -6V =9V 串联I 2=I =1.5A ,R 2=22I U =AV5.19=6Ω 由图(c )得:I ′=11R U '=Ω4V2=0.5AU 2′=I ′R 2=0.5A ×6Ω=3V R ′=I U ''=A5.010=20Ω 答案 R 2=6Ω,变阻器R ′=20Ω例16 (省中考试题)如图2—2—13(a )电路,电源电压保持不变,当开关S 闭合时,电流表示数为0.8A ;开关S 断开后,电流表的示数改变了0.5A .则R 1与R 2的阻值之比为 ( ) A .13∶5B .3∶5C .5∶3D .5∶8(a )(b )(c )图2—2—13精析 先分析出S 闭合前后,电路中电阻的连接方式.然后再根据并联电路的特点,列出电压、电流、电阻的关系.S 闭合,R 1,R 2并联,如图2—2—13(b ),S 断开,只有电阻R 1,如图2—2—13(c ). 解法1 根据并联电路特点,U 不变,R 1不变,流过R 1的电流不变.则I ′=I 1图(c )中总电流改变了0.5A ,就是图(b )中流过R 2的电流.所以I 2=△I =0.5A . I 1=I ′=I -I 2=0.8A -0.5A =0.3A 图(b )中,R 1,R 2并联.21R R =12I I =A A 3.05.0=35 解法2 图(c )中总电流I ′应小于图(b )中总电流I 1 ∴ I ′=I -0.5A =0.3A 图(b )(c )两次电路U 不变 U =IR ,I2121R R R R =I ′R 10.8A ·R 1R 2=(0.8A -0.5A )·(R 1+R 2)R 1 0.8R 2=0.3(R 1+R 2) 0.8R 2=0.3A ·R 1 0.5A ·R 2=0.3A ·R 1∴21R R =35答案 C例17 (市中考试题)如图2—2—14所示,电源两极间电压不变,R 1=8Ω,R 2=12Ω.当S 1闭合S 2断开,①②都是电流表时,两表示数之比为________.当S 1、S 2都闭合,①②都是电夺表时,两表示数之比为________.图2—2—14精析 识别电路,利用电阻比求电流和电压比.S 1闭合,S 2断开,①②都是电流表时R 1、R 2并联.表1测的是R 2电流I 2,表2测的是干路电流I ,并联电路:II 2=2R R ∵ R =2121R R R R +=20128⨯Ω=4.8ΩI I 2=ΩΩ128.4=0.4=52当S 1、S 2都闭合,R 1、R 2串联,表1测的是总电压,表2测的是R 2的电压21U U =221R R R +=ΩΩ+Ω20128Ω=35答案52,35 例18 (省中考试题)如图2—2—15所示电路,电源电压保持不变.当S 闭合时,R 1和R 3两端电压之比为U 1∶U 2=1∶4,电流表的示数为I ;当S 断开时,R 1、R 2、R 3两端电压分别为U 1′、U 2′、U 3′,且U 1′∶U 2′=1∶2,电流表的示数为I ′.则下列判断正确的是 ( )A .I ∶I ′=2∶5B .I ∶I ′=5∶2C .U 1∶U 1′=5∶7D .U 3∶U 3′=7∶5图2—2—15精析 S 闭合,R 1、R 3串联,画出电路草图2—2—16(a );S 断开,R 1、R 2、R 3串联,画出电路草图2—2—16(b ).并在图中注明已知条件.(a )(b )图2—2—16解 由图(a ),串联31U U =31R R =41得R 3=4R 1由图(b ),串联''21U U =21R R =21得R 2=2R 1U 不变,I (R 1+R 3)=I ′(R 1+R 2+R 3) I (R 1+4R 1)=I ′(R 1+2R 1+4R 1) 得I I '=57'11U U =11R I IR '=57'33U U =33R I IR '=57 答案 D例19 (天津市中考试题)如图2—2—17,滑动变阻器的最大阻值R 为定值电阻R 0的3倍.当将滑动变阻器的滑片由最大值调到中点位置时,则 ( )图2—2—17(设电源电压不变)A .R 0中的电流为原来的58B .R 0中的电流为原来的38C .变阻器两端的电压为原来的54 D .变阻器两端的电压为原来的98精析 由于变阻器电阻的变化,引起电路中总电阻,总电流的变化. 当R =3 R 0时,电路串联,总电阻 R 1= R 0+3 R 0=4 R 0 当R =23R 0时,电路串联,总电阻 R 2= R 0+23R 0=25R 0 解 R 变化前后,U 不变,电流分别为I 和I ′U =IR 1=I ′R 2I I '=21R R =00254R R =58即R 0中电流为原来的58的倍. 设变阻器电阻R =3 R 0时,其两端电压为U 1 变阻器电阻R =23R 0时,其两端电压为U 1′ 11U U '=03023R I R I '=2518⨯⨯=54答案 A 、C例20 (区中考试题)如图2—2—18电路,R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶1,开关S 闭合后,电流表A 、A 1及A 2的示分别为I 、I 1和I 2,它们之间的数量关系正确的是 ( )A .I =I 1+I 2B .I ∶I 1=5∶3C .I ∶I 2=4∶3D .I 1=I 2图2—2—18精析 识别电路,然后利用电流和电阻的比例关系求解.采用去表法分析R 1∶R 2∶R 3的连接,为并联.设通过R 1∶R 2∶R 3的电流I 1′、I 2′、I 3′. 用电流流向,分析出: 示数I =I 1′+I 2′+I 3′ 示数I 1=I 1′+I 2′示数I 2=I 1′+I 3′分析4个选项:A 选项:I =I 1+I 2=I 1′+I 2′+(I 2′+I 3′)不正确B 选项:1I I='+'21I I I =井R R 12=5232,其中R 12为R 1、R 2、并联的电阻,R 并为R 1、R 2、R 3并联的电阻. ∴1I I =35 C 选项:2I I ='+'32I I I =井R R 23=5232=35D 选项:I 1=I 1′+I 2′I 1=I 2′+I 2′∵ I 2′=I 2′,I 1′=I 3′ R 1、R 3电阻比相等∴ I 1=I 2 答案 B 、D例21 (市1999年中考试题)在图2—2—19所示电路中,电源电压不变,闭合开关S ,电压表V 1与V 2的示数之比为3∶5,电流表A 的示数为1A ;若将电压表V 1换成电流表A 1,则电流表A 1的示数为2A ,那么R 1∶R 3=________.图2—2—19精析 分析电路,3个电阻串联.V 1测(R 1+R 2)两端电压,V 2测(R 2+R 3)两端电压,测整个电路电流.当V 1换成A 1时,R 1、R 2被短路,电路中只有电阻R 3,电流表A 1与A 示数相同. 解 当R 1、R 2、R 3串联时,电路中电流为I =l A .当V 1换成A 1时,只有R 3,电路中电流为I ′=2A .分别列式:⎩⎨⎧'=++=3321)(R I U R R R I U两式相等:1A (R 1、R 2、R 3)=2A ·R 3得R 3=R 1+R 2 当R 1、R 2、R 3串联时21U U =3221R R R R ++=323R R R +53=323R R R +32R R =32 ∴ R 3=R 1+R 2=R 1+32R 331R 3=R 1⇒31R R答案 R 1∶R 3=1∶3例22 如图2—2—20(a )的电路,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片P 位于b 端时,电流表示数为0.2A ;当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片p 位于a 端时,电流表示数为l A ,且小灯泡正常发光.若不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压不变且大于8V ,R 1=15Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,求:小灯泡的电阻和小灯泡的额定电压.(a )(b )(c )图2—2—20精析 画出滑片P 在b 端和a 端时,电阻的连接方式.然后再列出总电压、电流和电阻的关系式. 解 已知R 1=15Ω,R ab =20Ω U >8V当S 断开,滑片在b 端时,电路如图2—2—20(b )当S 闭合,滑片在a 端时,电路如图2—2—20(c )U 不变,将R 1、R ab 代入 I (R L +R ab )=I ′11R R R R L L +0.2A (R L +20Ω)=1A ·Ω+Ω⨯1515L L R R解得 R L 2-40R L +300=0 (R L -30)(R L -10)=0 R L =30Ω或R L =10Ω 若将R L =30Ω代入图(b ) U =(30Ω+20Ω)×0.2A =10V若将R L =10Ω代入图(b )U =(10Ω+20Ω)×0.2A =6V 据题意U >8V ∴ 舍去U =6V 得U =10V据图(c ),U =10V 时,灯正常发光,此时,U 额=U =10V . R L =30Ω答案 R L =30Ω,R L 额=10V注意 当电路中有滑动变阻器或几个电键时,随着变阻器滑片的滑动或开关的闭合、断开,电路中电阻的连接形式发生了变化.这时,首先应对变化电路进行分析,画出对应的电路. 例如 图2—2—21(a ),当滑片从A 端滑到B 端,对应哪两个电路?分析 P 在A 端,只有R 1;画出图2—2—21(b )P 在B 端,R 1、R 2串联;画出图2—2—21(c )(a )(b )(c )图2—2—21例如 图2—2—22(a ),当S 2闭合,S 1、S 3断开时,对应哪个电路?当S 1、S 3闭合,S 2断开时,对应哪个电路?分析 当S 1、S 3断开,S 2闭合,R 1、R 2串联,画出图2—2—22(b ). 当S 1、S 3闭合,S 2断开时,R 1、R 2并联,如图2—2—2(c )(a )(b )(c )图2—2—22例23 如图2—2—23(a ),若R 1∶R 2=2∶3.当开关S 由闭合到断开时,求:(1) R 1两端两次电压比;(2)两次电路的电流比.(U 一定)(a )(b )(c )图2—2—23精析 当S 闭合,只有R 1,画出图(b ),电路中电流为I . 当S 断开,R 1、R 2串联,电路中电流为I ′,画出图(c ). 已知R 1∶R 2=2∶3 求:U 2∶U 1′,I ∶I ′ 解 从图(b )看U 1=U∴ 求U 1∶U 1′,就是求U ∶U 1′, 从图(c )看R 1、R 2串联:UU '1=211R R R +=52(2)比较图(b )和(c )分别列出: ⎩⎨⎧+'==)(,211R R I U IR UU 不变I I '=121R R R +=25 答案 5∶2,5∶2例24 如图2—2—24(a )已知R 2=2R 1,电源电压U =10,且保持不变,当闭合开关S ,并调节滑片P 使它位于R 3的A 处,这时流过R 3的电流为I A ;后断开开关S ,并调节滑片P ,使它位于R 3的B 处,这时流过R 3的电流为I B ,电压表示数为3V .若两次电流I A ∶I B =2∶1.求:(1)先后两次电压表示数比;(2)R A 与R B 之比.(a ) (b )(c ) 图2—2—24 分析 S 闭合,P 在A ,电路如图2—2—24(b ),S 断开,P 在B ,电路如图2—2—24(c ). 已知:12R R =12,U =10V ,U 1′=3V .B A I I =12 求:'11U U =B A R R 解 (1)'11U U =11R I R I B A =12 (2)由上式,U 1=2 U 1′=2×3V =6V由图(b )U A =U -U 1=10V -6V =4V由图(c )串联:''12U U =12R R =12,U 2′=2 U 1′=2×3V =6V U B =U -U 1′-U 2′=10V -3V -6V =1VB A R R =BB A AI U I U =B A U U ×B A I I =V V 14×21=12答案 电压表示数比2∶1,R A ∶R B =2∶1例25 如图2—2—25(a )所示电路,电压U 保持一定.当开关S 1、S 2断开,S 3闭合时,电阻R 1、R 2上电压之比为1∶4.如果断开S 2、S 3,闭合S 1,电流表示数为I ,断开S 3,闭合S 1、S 2,电流表示数为I ′,则I 与I ′之比是 ( )A .4∶1B .1∶4C .3∶4D .4∶5(a ) (b ) (c )图2—2—25精析 此题对应三次电路当S 1、S 2断开,S 3闭合,R 1、R 2串联当闭合S 1,断开S 2、S 3,只有R 1,如图2—2—25(b )当闭合S 1、S 2,断开S 3,R 1、R 2并联.已知:R 1、R 2串联,U 1∶U 2=1∶4求:I ∶I ′解 由R 1、R 2串联,21R R =21U U =41如图(b )U =IR 1如图(c )U =I ′2121R R R R +U 一定 I I '=12121R R R R R +=212R R R +21R R =41。