2020-2021中考物理综合题专题复习【欧姆定律】含答案
- 格式:doc
- 大小:812.50 KB
- 文档页数:19
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变小,则下列判断中可能的是( )
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.灯L短路 D.灯L断路
【答案】D
【解析】
【分析】
电流表示数减小是电阻增大或断路,电压表示数变小是并联的导体电阻变小或断路;具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项。
【详解】
A.如果电阻R短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由UIR知电流表示数增大,故A不符合题意;
B.如果电阻R断路,电流表断路示数为零,电压表测量电源电压有示数且增大,故B不符合题意;
C.如果灯泡L短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由UIR知电流表示数增大,故C不符合题意;
D.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表示数都减小为零,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示的四个电路图中,电源电压不变,R0为已知阻值的定值电阻,图中可实现测量Rx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R0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R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx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Rx两端的电压,故此电路图不能测出Rx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Rx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0UIR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Rx电流等于通过定值电阻电流,即0xII,根据xxxURI求出Rx的阻值,故C正确;
D.由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx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
1xUIR
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
20xUIRR
由于
120xxIRIRR
求出Rx的阻值,故D正确。
故选ACD。
3.如图所示,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,电压表V1、V2示数变化量分别为1U和2U,电流表A1、A2示数变化量分别为1I和2I。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S1、S2,向右调节滑片P,A1、A2示数变小,且变化量相等
B.保持滑片P位置不变,开关S1保持断开,S2由断开到闭合,A1示数增大,V2示数不变
C.断开开关S1、S2,向左调节滑片P,V1示数变大,V2示数变小,A1示数变小
D.断开开关S1、S2,向右适当调节滑片P,R2阻值等于2111UUII
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.闭合开关S1、S2时,变阻器R1和定值电阻R2、R3并联,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的通过变阻器R1的电流,当向右调节滑片P时,变阻器R1的接入电阻变大,故其电流变小,即电流表A2的示数变小;电流表A1的示数为R1、R2、R3所在的三条支路电流之和,R2和R3所在支路电阻不变,所以这两条支路的电流也未发生变化,所以A1的示数因A2的示数变小而变小,且两电流表示数变化量相等,故A正确;
B.保持滑片P位置不变, S1和S2都断开时,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联;S1保持断开,S2由断开到闭合时,定值电阻R2、R3以及电压表V2同时被短路;从中可以看出开关S1保持断开,S2由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,故总电流变大,即电流表A1示数增大;同时电压表V2短路,所以V2示数从有到无,即它的示数会减小,故B错误;
C.断开开关S1、S2时,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联,向左调节滑片P时,变阻器R1的接入电阻会减小,而R2和R3的电阻不变;电压表V1示数为R1和R2两端电压之和,由串联电路的分压原理可知,其示数会减小;电压表V2示数为R2和R3两端电压之和,其示数会变大;A1示数为此串联电路中的电流,它会因为总电阻的减小而增大,故C错误;
D.断开开关S1、S2,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联;当变阻器的滑片P右移时,变阻器接入电路中的电阻变大,故电流表A1的示数会变小。若电流表A1的示数变化量为1I,由于电压表V2测量的是R2、R3的电压之和,R2、R3都为定值电阻,故电压表V2的示数会变小,其变化量
1223()IRRU
电压表V1示数为R1和R2两端电压之和,其示数变化量和定值电阻R3两端电压变化量相等
131IRU
由以上两式可得 12313122111112121()IRRIRUUUIRRIIIIIU
故D正确。
故选AD。
4.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R3的中点,电路在工作时均安全。只闭合S1时,a、b均有示数;先闭合S1,再闭合S2,b示数有变化。下列判断正确的是( )
A.a是电压表
B.先闭合S1,再闭合S2,b示数可能变大
C.只闭合S1,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23RR
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.若a是电流表,当S1闭合后,电源短路,所以a是电压表,故A正确;
B.只闭合S1,电路为串联电路,三电阻串联,再闭合S2,R1被短路,如果b是电流表,因为R1和R2一直被短路,电路总电阻不变,b的读数不变。如果b是电压表,R1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S1,电路为串联电路,a测量R2和滑动变阻器两端电压,b测R1和R2两端电压,滑片P向右滑动,阻值变小,则
12b12a22=PPIRRURRUIRRRR
分子不变,分母变小,所以Ub:Ua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R1和R2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。
5.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2Ω B.V2示数变化图线为b
C.电源电压为14V D.滑动变阻器R1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R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,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R1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,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;
(2)由图像可知:当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2的示数(R2两端的电压)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R0和电源电压。
【详解】
由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,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R1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,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图像中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线,故B错误;
D.由图像可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为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:
112210V1V9VUUU,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:
119V9Ω1AURI,
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:
100010V10V1AUUUIRR------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R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,电源的电压:
20max004V4V4AUUUIRR------②
联立①②式,解得:R0=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。
6.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U—I”关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为10Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
【答案】BC
【解析】
【分析】
从“U—I”关系图像可以看出,甲为滑动变阻器的关系图像,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0,乙为电阻R1的图像;当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,根据图像读出电表的示数,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器滑