重庆中考物理易错题专题训练-欧姆定律的计算练习题
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一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,当开关闭合,将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中,电流表与电压表的示数变化府况,下列说法正确的是A.电流表A l的示数变大B.电流表A2的示数变小C.电压表示数与电流表A l的示数的比值变小D.电压表示数与电流表A2的示数的比值变小、【答案】D【解析】【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测定值电阻支路的电流,电流表A2测变阻器支路的电流,电压表测电源两端的电压。
AC.因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A1的示数不变,所以电压表示数与电流表A1示数的比值也不变,故AC错误;B.将滑动变阻器滑片慢慢向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,由UIR可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2的示数变大,故B错误;D.电压表示数不变而电流表A2示数变大,所以电压表示数与电流表A2示数的比值变小,故D正确。
2.如图,电源电压不变,电路元件及导线均完好,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器。
下列分析正确的是()A.只闭合S1时,电流表、电压表均有示数B.只闭合S3时,滑片右移,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C .闭合S 1、S 2、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小D .闭合S 1、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小【答案】ABD【解析】【分析】(1)只闭合S 1时,电路为R 2的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;(2)只闭合S 3时,R 1与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化;(3)同时闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与R 并联,电压表测电源电压,电流表测干路中的电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 2的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化;(4)同时闭合S 1、S 3时,R 1与R 串联后再与R 2并联,电压表测R 两端的电压,电流表测干路电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化,根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 从最上端向下端滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示,电表示数变化量的大小分别用I ∆、1U ∆、2U ∆和3U ∆表示,电阻R 1、R 2、R 3(R 2>R 1+R 3)消耗的电功率分别用P 1、P 2、P 3表示,下列判断不正确的是( )A .1U I不变,1U I ∆∆不变B .2U I变大,2U I ∆∆不变C .3U I 变大,3U I∆∆变大D .滑动变阻器的滑片向下滑动时,P 1变小,P 2先变大后变小,P 3变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,电压表V 1测的是电阻R 1的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R 1的电流大小,可知11R U I =,电阻R 1的阻值大小不变,那么1U I不变;滑片P 从最上端向下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流分别是I 、'I ,电压表V 1的示数前后分别是1U 、'1U ,可知11U IR =、''11U I R =,那么()''111--U U I I R =变换可得'1111'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 1的阻值大小不变,那么1U I ∆∆不变;综上所述,1U I不变,1U I ∆∆不变;A 正确,不合题意;B .从图中可以看到,电压表V 2测的是变阻器R 2的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R 2的电流大小,可知22U R I=,电阻R 2的阻值在变大,那么2UI 变大;滑片P 从最上端向下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流分别是I 、'I ,那么电阻R 1和R 3的电压之和在变小,电源电压大小不变,变阻器R 2的电压在变大,那么前后的电压大小'22U U <,这个电压变化量'22-U U 大小等于电阻R 1和R 3的电压之和变化量,即''131322--U U U U =这个电流变化量I ∆也等于电阻R 1和R 3的电流变化量,可知道''1313222''----U U U U U I I I I I ∆==∆ 根据U IR =可知()1313U I R R =+()''1313U I R R =+两式相减可得()()''131313--U U I I R R =+变换可得'131313'--U U R R I I+= 由上述可知'1313213'--U U U R R I I I∆+==∆ 由于电阻R 1和R 3的阻值大小不变,那么2U I ∆∆的大小不变;综上所述,2UI 变大,2U I∆∆的大小不变;B 正确,不合题意;C .从图中可以看到,电压表V 3测的是电阻R 1和R 2的电压之和,电流表的示数大小等于流过电阻R 1和R 2的电流大小,可知312U R R I+=,因为电阻R 1和R 2的阻值之和在变大,那么3U I在变大;由上述可知,电路中的电流在变小,电阻R 3的电压在变小,电阻R 1和R 2的电压之和在变大,前后的电压大小'33U U <,这个电压变化量'33-U U 大小等于电阻R 3的电压变化量,即33''33R R --U U U U = 这个电流变化量I ∆也等于电阻R 3的电流变化量,可知道33''R R 333''----U U U U U I I I I I∆==∆ 根据U IR =可知3R 3U IR =3''R 3U I R = 两式相减可得()33''R R 3--U U I I R = 变换可得33'R R3'--U U RI I=由上述可知33'R R33'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 3的阻值大小不变,那么3U I∆∆的大小不变;综上所述,3U I 变大,3U I ∆∆不变,C 错误,符合题意;D .由上述可知,电流在变小,根据2P I R =可知,电阻R 1和R 3的电功率在变小,即P 1、P 3在变小;而变阻器的功率()22222221231322U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭ 让电阻R 1和R 3串联的电阻是R 13,那么上式可转化为()()2222213213213222-4U U P R R R R R R R R ==++由上式可知,当213R R =时,分母部分最小,电功率P 2最大,所以当滑动变阻器的滑片向下滑动,当213R R =时,功率最大,电功率P 2先变大后变小;D 正确,不合题意。
【物理】重庆市欧姆定律专项测试(含答案)一、选择题1.生活处处有物理,下列说法错误的是()A. 用筷子夹取食物时,利用了摩擦力B. 公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强C. 打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动D. 驾驶员在驾驶车辆时需系上安全带是防止惯性带来的伤害【答案】 B【解析】【解答】A、筷子能夹住食物放入嘴里而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间存在摩擦力,该选项说法正确;B、公交车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强,该选项说法错误;C、打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味,是扩散现象,说明了分子在运动,该选项说法正确;D、当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带.该选项说法正确;故选B.【分析】A、两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;B、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;C、物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;D、一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这就是惯性.系安全带可以在很大程度上防止车辆因紧急刹车时,人由于惯性向前倾可能造成的伤害.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。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.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R 0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 .2.现有两个阻值不等的未知电阻R 1和R 2,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.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为 6 V,保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
重庆市各地2023届中考物理试题分类汇总—欧姆定律计算题1.(2022·重庆实验外国语学校九年级期末)在如图所示电路中,电源电压为9伏且没有变,电阻2R的阻值为10欧。
闭合开关S,电流表A的示数为1.2安,求:(1)通过电阻2R的电流2I;(2)电阻1R的阻值。
2.(2022·重庆市鲁能巴蜀中学校九年级期末)如图所示电路,电源电压恒定没有变,定值电阻R1的阻值为30Ω。
只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A。
再闭合开关S2,电流表示数为0.5A。
求:(1)电源电压为多少?(2)定值电阻R2的阻值为多少?3.(2022·重庆市巴川中学校九年级期末)如图所示,电源电压保持没有变,电阻R1=20Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.8A。
求:(1)电源电压;(2)R2的电阻值。
4.(2022·重庆渝中·九年级期末)如图所示的电路,定值电阻R1为20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2A,电流表A的示数为0.6A,求:(1)电源电压;(2)定值电阻R2的阻值。
5.(2022·重庆合川·九年级期末)小聪和小明一起设计了一个可以测量电阻的电路,如图所示,将电压没有变的电源、电流表和定值电阻R0串联(电源和电流表内阻均忽略没有计)。
当用导线直接将AB两点连接时,电流表示数为0.5A;当把R1=10Ω的定值电阻接入AB两点时,电流表示数为0.3A。
请根据他们设计的电路完成下列问题:(1)求定值电阻R0的阻值和电源电压U;(2)若在AB两点间接入电阻R2=35Ω时,求电流表的示数。
6.(2022·重庆市大足区邮亭中学九年级期末)如图所示,电源两端的电压U保持没有变.闭合开关S、S1,电压表示数为8V,电流表示数为2A.闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为2V.求:(1)电源两端的电压U.(2)电阻R1的阻值.7.(2022·重庆市大足区邮亭中学九年级期末)如图甲所示,是某课外小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。
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,当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片移到a 端时,R1的功率为P1,电流表A1和A2的示数之比为3:4;若再断开S2,则电流表A1和A2的示数之比为1:2,当S1和S3断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片移到b端时,电压表的示数为3V,R1的功率为P1′,已知R1=6Ω,P1:P1′=16:1,下列判断错误的是()A.电源电压为9VB.R2的阻值为3ΩC.R2和R3的阻值相等D.R4的最大阻值为12Ω【答案】A【解析】【分析】【详解】BC.当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片移到a端时,等效电路图如图1所示;若再断开S2,等效电路图如图2所示;当S1和S3断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片移到b端时,等效电路图如图3所示:图2中,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电流表A1和A2的示数之比为3:4,即1 31 2II=所以由UIR=得31131321UIR IUR II===则31116Ω3Ω22R R ==⨯= 图1中,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A11212A22321324I I I I I I I I I I ++===++ 整理可得1212I I = 则11221221UR I I U R I I === 即21116Ω3Ω22R R ==⨯= 故BC 正确,不符合题意;D .图1和图3中,R 1的功率之比 2211112211161P I R I P I R I '=== 解得141I I = 因电压一定时,电流与电压成正比,所以12341141R R R R I I R +++== 即46Ω+3Ω+3Ω+46Ω1R =解得412ΩR =故D 正确,D 不符合题意;A .图3中的电流443V =0.25A 12ΩU I R == 电源的电压 12340.25A 6Ω+3Ω+3Ω+12Ω=6V U I R R R R =+++=⨯()()故A 错误,A 符合题意。
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.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。
其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有A.只有①可行B.只有②可行C.①②都不行D.①②都可行【答案】B【解析】【详解】由图可知,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R2的电流,用电压为2U的电源替换原来的电源,两电阻不变,由I=UR可知电流表A1示数与A2示数大小不变,两电表示数之比也不变,不可行;并联电路中各个用电器两端的电压相等,由并联电路电流的特点和欧姆定律可知,电流表A1示数与A2示数的比值1211222212111UI I I R RIUI I I RR+==+=+=+,将滑动变阻器滑片向右移,接入电路中的电阻变大,即R2的阻值变大,R1的阻值不变,21RR变大,2II变大,电流表A1示数与A2示数的比值变大,②可行,故选B。
3.如图所示,电源电压恒为9V,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“24Ω 0.8A”,灯泡标有“3V 1.5W”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0~24ΩB.电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC.电压表示数的变化范围是1V~3VD.灯泡的最小功率是0.54W【答案】D【解析】【详解】从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI=可知灯的额定电流是LLL1.5W0.5A3VPIU===额额额还可知道灯泡的电阻是LLL3V6Ω0.5AURI===额额因为电压表的量程是0到3V,所以当灯泡两端的电压是3V,电路中的电流最大,大小是max L0.5AI I==额由此可计算得电路中的最小总电阻是minmax9V18Ω0.5AURI===总那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是Lmin min-18Ω-6Ω12ΩR R R===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max9V0.3A 30ΩU I R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ;也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=故选D 。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E为干电池;电子秤示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g取10N/㎏,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是()A.该电子秤中R0阻值为0.5ΩB.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6VC.电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A处时,电路中的总电阻:R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的阻值:R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由题意可知,此时弹簧的压缩量:L=×5Ω=2cm,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G=F=20N,由G=mg可得,物体的质量:m===2kg,故D错误.故选C.2.为了测出未知电阻R x的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)()A.B.C.D.【答案】BD【解析】【详解】A.开关S1闭合,S2断开时R0和R x串联,电流表可以测出通过R x的电流I x;S2闭合时为R x 的简单电路,不能直接或间接测量出R x的电压,所以不能求出R x的电阻。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V ,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )A .电路中电流变化的范围是0A ~0.5AB .滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC .灯泡的最小功率是0.45 WD .该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】AB .当灯泡的电压最大时,即L 2.5V U =,此时电路中的电流大小为L L L 1.25W 0.5A 2.5VP I U === 这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V -2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ; 由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯=C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,MN 间电压恒定,1R 为定值电阻,滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P 处于a 端时,电流表示数为0.25安;当滑片P 处于ab 中点时,电流表示数为0.40安,则MN 间的电压是A .6伏B .5伏C .4伏D .3伏【答案】D【解析】【详解】 R 1与滑动变阻器R 2并联,设MN 间的电压为U ,根据并联电路的电流关系, 则210.25UU A R R +=……………….① 120.412U U A R R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。
故D 正确为答案.2.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V ,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )A .电路中电流变化的范围是0A ~0.5AB .滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC .灯泡的最小功率是0.45 WD .该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB .当灯泡的电压最大时,即L 2.5V U =,此时电路中的电流大小为L L L 1.25W 0.5A 2.5VP I U === 这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V -2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V 4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V 0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯= C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
3.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1 20.25A1 0.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得112 2121 2UI R RUI RR===由上式可得1 22 1RR=故D不符合题意。
故选A。
4.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。
闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【答案】B【解析】【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------①2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V 0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率 8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为112V 0.2A 10ΩU I R ===小滑动变阻器的最大电阻为 6V 30Ω0.2AU R I ===大大小 电路的最小功率为 221W ()8V 1.610Ω30ΩU P R R ===++小大 综上所述,电压表的变化范围是3V~6V ;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W ,故B 正确、CD 错误。
故选B 。
5.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URI=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maxI=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:max4.5V7.5Ω0.6AURI===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:min7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R=-=-=滑总,此时电压表的示数:min max min0.6A 2.5Ω 1.5VU I R==⨯=滑;当电压表的示数maxU=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 max4.5V3V 1.5VU U U=-=-=,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:Rmin1.5V0.3A5ΩUIR===,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:maxmaxmin3V10Ω0.3AURI===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.6.在如图所示的电路中,干路上的电流I恒为1A,滑动变阻器R1的规格为“15Ω 1A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻R2=10Ω。
若忽略温度对小灯泡L阻值的影响,则下列说法中正确的是()A.当小灯泡L正常发光时,R l接入电路的电阻为6欧姆B.当小灯泡L正常发光时,该电路在10s时间内消耗的电能为30JC.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡L的电流为1AD.当滑片P移到最左端时,电路的总功率最小且为10W【答案】D【解析】【分析】【详解】AB .当小灯泡L 正常发光时,小灯泡L 两端的电压是6V ,根据并联电路的电压规律可知,滑动变阻器R 1的电压也是6V ,流过灯泡L 的电流大小是L L L 3W 0.5A 6VP I U === 而干路上的电流I 恒为1A ,那么流过滑动变阻器R 1的电流大小是1L -1A -0.5A 0.5A I I I === 那么根据U R I=可知,R l 接入电路的电阻是 1116V 12Ω0.5AU R I === R l 接入电路的电阻是12Ω;A 错误;当小灯泡L 正常发光时,小灯泡L 两端的电压是6V ,而定值电阻R 2两端的电压是221A 10Ω10V U IR ==⨯=那么电路的总电压是L 26V 10V 16V U U U =+=+=总该电路在10s 时间内消耗的电能是16V 1A 10s 160J W U It ==⨯⨯=总该电路在10s 时间内消耗的电能是160J ;B 错误;CD .当滑片P 移到最左端时,灯泡L 被短路,通过小灯泡L 的电流是0;根据2P I R =可知,要求电路的总功率最小,而干路上的电流恒定,那么电路中的总电阻最小,从电路图可以看到,当滑片P 移到最左端时,接入电路的电阻只有R 2,这时总电阻最小,最小电功率是()22min 21A 10Ω10W P I R ==⨯=电路的总功率最小且为10W ;C 错误、D 正确。