备战中考物理欧姆定律(大题培优)及答案
- 格式:doc
- 大小:662.50 KB
- 文档页数:17
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示电路,电源电压恒为6V ,定值电阻R 1为10Ω,滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6 A 。
则( )A .电压表测量的是电阻R 1两端的电压B .当变阻器R 2的滑片P 向左移动时,电压表的示数变小C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 2接入电路的阻值范围是2~10ΩD .当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时,通电1min 电阻R 1产生的热量是53.3J【答案】C【解析】【分析】(1)根据电压表的正确使用判断所测的电路元件;(2)由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,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和R 1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化;(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时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,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时,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 1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中最大阻值,从而得出答案;(4)当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据2Q I Rt =求出1min 电阻R 1产生的热量。
【详解】A .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,故A 错误;B .由电路图可知,滑动变阻器滑片右侧接入电路,当变阻器R 2的滑片P 像左移动时,接入电路的电阻增加,电压表的示数变大,故B 错误;C .因为滑动变阻器R 2的规格为“20Ω0.5A ”,所以接入滑动变阻器的最大电流是0.5A ,电路的最小电阻是6V 12Ω0.5AU R I === 滑动变阻器接入电路中的最小电阻 112Ω10Ω2ΩR R R -=-==小当电压表的最大测量值为3V 时,滑动变阻器接入的电阻最大,为10Ω,故C 正确;D .当变阻器R 2接人电路中的阻值是8Ω时,电路的总电阻1210Ω8Ω18ΩR R R '=+=+=此时电路中的电流 6V 1A 18Ω3U I R '===' 通电1min 电阻R 1产生的热量 2211(A)10Ω160s 66.7J 3Q I R t '==⨯⨯⨯≈ 故D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压为4.5V 且保持不变,两电压表的量程均为0~3V ,电流表量程为0~0.6A ,小灯泡L 标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合开关S ,移动滑片P ,在保证电路中各元件都不损坏的情况下,下列说法中不正确的有( ).A .电流表示数的变化范围是0.25~0.5AB .电压表V 1示数的变化范围是1.5~3VC .电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375~1.5WD .滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~20Ω 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表1V 测灯泡两端的电压,2V 测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流. 由P UI =可得,灯泡正常工作电流:1.5W==0.5A 3VP I U =额额额, 灯泡的电阻:22(3V)=6Ω1.5WL U R P ==额额, 因串联电路中电流处处相等,所以,为了电路安全,则电路中的最大电流:0.5A I I ==额最大,此时灯泡正常发光,电压表1V 的示数最大为:3V L U U ==额最大,则灯泡的最大功率:1.5W L P P ==额最大,由串联电路特点和欧姆定律可得,变阻器接入电路的最小阻值:4.5V -3V=3Ω0.5AL R U U U R I I -===最大滑小最大最大;当变阻器两端的电压(2V 示数)最大3V 时,灯泡两端的电压最小,此时变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小,灯泡的最小电压(1V 的最小示数)4.5V -3V =1.5V L R U U U =-=最小最大,电路中的最小电流:1.5V=0.25A 6ΩL L LU I I R ===最小最小最小, 灯泡的最小功率:1.5V?0.25A =0.375W L L P U I ==最小最小最小,变阻器连入电路的最大阻值:3V=12Ω0.25AR U R I ==最大滑大最小. 综上可知,电流表示数的变化范围是0.25A ~0.5A , 电压表1V 示数的变化范围是1.5V ~3V ,电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W ~1.5W ,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~12Ω,故选D .2.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S 1时,电压表V 的示数为U 1,电阻R 1消耗的功率P 1为1.8W ;只闭合开关S 2、S 3时,电压表V 的示数为U 2,电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2;所有开关都闭合时,电流表A 2的示数比I 2增加了0.9A ;已知12:1:3U U =,12:4:1I I =,则( )A .电阻R 2和R 3的比值为4:1B .电阻R 1的阻值为20ΩC .电源电压为20VD .电流表A 1示数I 1为2.4A 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】只闭合开关S 1时,等效电路图如图甲所示:;只闭合开关S 2、S 3时,等效电路图如图乙所示:;所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:;A .由图乙可知232312324 1U U R R R R I U I R R ++===所以2331R R =…① 故A 不符合题意;BC .由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为12:1:3U U =,所以由图甲可得11231 3R R R R =++即1232R R R =+…②由①②两式可得132R R =,所以22111123(1.8)W UP IR R R R R ===++即2116.2U R =…③由图乙、丙可知220.9A I I '=+即10.9A UR =…④ 由③④两式可得R 1=20Ω,代入④式可得U =18V ;故B 符合题意,C 不符合题意; D .由图乙可得:电路的总电阻233331123333331334428R R R R R R R R R R R R ⨯====⨯=++所以111880.9A 2.4A3338U U U I R R R ===⨯=⨯= 故D 符合题意; 故选BD 。
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.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。
闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A.此时灯泡的电阻为8ΩB.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C.该电路能探究串联电路电流的特点D.该电路能探究电流与电压的关系【答案】D【解析】【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】 A .此时灯泡电阻L 2.4V8Ω0.3AU R I === 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
3.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 1.25W0.5A 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、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,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.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L LL3V6Ω0.5AURI===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Lmax6Ω24Ω30ΩR R R=+=+=总电路中的最小电流是minmax9V0.3A30ΩUIR===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 L0.3A6Ω 1.8VU 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 L0.3A6Ω0.54WP I R==⨯=故选D。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,四只相同的灯泡分成甲、乙两组,分别接在电压相同的电源两端,如果甲、乙两组灯泡消耗的电能相等,则( )A .L 1与L 3两端的电压之比是2:1B .通过L 1与L 3的电流之比是1:2C .甲组与乙组通电时间之比是1:4D .甲组与乙组的电功率之比是4:1【答案】B【解析】【分析】【详解】设电源电压为U ,一个灯泡的阻值为R ;A .串联电路起分压作用,由于四只灯泡相同,所以的灯泡L 1两端的电压为1 2U ,由于并联电路两端电压相等,故L 3两端的电压为U ,故L 1与L 3两端的电压之比为 1 :1:22U U = 故A 不符合题意;B .通过L 1的电流12U I R =,通过L 3的电流3U I R=,则通过L 1与L 3的电流之比为 1:22: U U R R= 故B 符合题意;C .甲电路的总电阻为2R ,乙电路的总电阻为1 2R ,由2U W =t R可得 22::1224:1W R W R t t U U ⨯⨯==甲乙 故C 不符合题意;D .甲组与乙组的电功率之比22::1:4122U U P P R R ==甲乙故D 不符合题意。
故选B 。
2.如图所示的电路中,电阻R 2的阻值为15Ω。
当开关S 1、S 2闭合时,电流表A 1的示数为0.5A ,电流表A 2的示数为0.2A 。
下列说法正确的是( )A .电阻R 1的阻值为10ΩB .S 1、S 2闭合时,通过电阻R 1的电流为0.5AC .S 1、S 2闭合时,电流表A 1测量的是通过R 1的电流D .开关S 2断开时,电流表A 2示数为0.2A【答案】AD【解析】【分析】【详解】ABC .把实物图转化为电路图,如下图所示从电路图可以看到,电流表A 1测量的是总电流,电流表A 2测量的是R 2的电流,从题中条件可知,R 2的电压是2220.2A 15Ω3V U I R ==⨯=这个电压大小等于电源电压的大小,根据并联电路电流规律可知,通过电阻R 1的电流是12-0.5A -0.2A 0.3A I I I ===总并且可知电阻R 1的阻值是1113V 10Ω0.3AU R I === A 正确,B 、C 错误; D .开关S 2断开时,只有电阻R 2接在电路中,电流表A 2示数是2 223V0.2A15ΩUIR===D正确。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 1、L 2分别标有“6V 3W ”和“6V 6W ”的字样,滑动变阻器R 的阻值变化范围为0~12Ω,当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,两灯都正常发光。
不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )A .电源电压为12VB .两灯都正常发光时电流表的示数为3AC .整个电路的最小功率2.25WD .整个电路的最大功率9W【答案】D【解析】【分析】(1)当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2U P UI R==求出电路的最小总功率。
(4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。
【详解】A .当S 1、S 2、S 3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压126V U U U ===故A 错误;B .由P UI =可得,两灯泡都正常发光时通过的电流1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6VP I U ===因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数120.5A1A 1.5AI I I=+=+=故B错误;C.由UIR=可得,两灯泡的电阻1116V12Ω0.5AURI===,2226V6Ω1AURI===当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率()22126V1.5W12Ω12ΩUPR R===++小故C错误;D.当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率123W6W9WP P P=+=+=大故D正确。
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.2.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是A.电路消耗的总功率保持不变B.电压表与电流表示数的比值变小C.电流表的示数增大,电压表的示数减小D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量【答案】D【解析】【分析】【详解】AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据 ,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;P UIB.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
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.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。
闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移到中间某个位置,R1、R2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U1、△U2和△I(皆绝对值),则△U1______△U2(选填“大于”、“小于”或“等于”),再向左移动,△U2和△I的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
()A.大于减小B.大于不变C.小于增大D.小于不变【答案】D【详解】由电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,设滑片移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,则:△I =I 2-I 1,由欧姆定律可得,电路中的电流为I 1时,此时的电压分别为:U 1=I 1R 1, U 2=U -U 1-U L =U -I 1R 1-I 1R L ,电路中的电流为I 2时,电压分别为:U 1′=I 2R 1,U 2′=U -U 1′- U L =U -I 2R 1-I 2R L ,那么:△U 1=U 1′-U 1 =I 2R 1-I 1R 1=(I 2-I 1)R 1=△IR 1,即:11R U I=∆∆, 所以,△U 1和△I 的比值不变;△U 2=U 2′-U 2=( I 1-I 2)( R 1+R L )=△IR 1+△IR L =△U 1+△IR L ,则△U 1<△U 2; 故选D 。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压恒定,0R为定值电阻,闭合开关后,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列图像中不正确的是( )A.电压表示数随电流表示数变化图像B.电流表示数随变阻器变化图像C.变阻器的功率和定值电阻的功率的比值Q随变阻器电阻R的变化图像D.电流表示数变化量△I随电压表示数变化量△U的变化图像【答案】B【解析】【详解】A.从图中可以看到,定值电阻R和滑动变阻器串联接在电路中,在移动滑动变阻器滑片过程中,设电流表的示数是I,电压表的示数是U,电源电压的大小是U电,由题意可以得到U UR I I=+电 化简可得到-U IR U =+电I 和U 电大小不变,可知电压U 与I 是一次函数关系,A 正确,不合题意;B .设电流表的示数是I ,滑动变阻器的电阻大小是R ,电源电压的大小是U 电,由欧姆定律可以得到0U R R I=+电变换可得01I U R R =⋅+电从这条式子可以看到,随着滑动变阻器的电阻R 的增大,电流表的示数变小,电流减小得越来越慢,这个图像不对,B 错误,符合题意;C .由题意可知,变阻器的功率是2R P I R =,定值电阻的功率是02R 0P I R =,那么变阻器的功率和定值电阻的功率的比值是02R 2R 001P I R Q R P I R R ===⋅从这条式子可以看到,Q 与 R 成正比,那么它的关系图像是一条过原点的直线,C 正确,不合题意;D .设滑动变阻器接入电路中的阻值在变小,从A R 变小到B R ,那么电流表示数变化量是00-B AU UI R R R R ∆=++同样可以知道电压表示数变化量是00-A B A BU UU R R R R R R ∆=⋅⋅++00000-1-B A A B A BU UR R R R I U U U R R R R R R R ++∆==∆⋅⋅++即1I U R ∆=⋅∆ 从这条式子可以知道,电流表示数变化量△I 随电压表示数变化量△U 的变化图像是一条过原点的直线,D 正确,不合题意。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是()A.电流表示数变小,输出信号电压U ab变大B.电流表示数变大,输出信号电压U ab变大C.电流表示数变小,输出信号电压U ab不变D.电流表示数变大,输出信号电压U ab减小【答案】A【解析】【分析】【详解】BD.由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压U ab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;AC.此时由欧姆定律的变形U=IR可知,R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压U ab会变大,故A正确,C错误,故选A.2.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2ΩB.V2示数变化图线为bC.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V 2测量R 2两端的电压,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R 1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,R 0两端的电压变大,R 2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R 1和R 2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线,下半部分a 为电压表V 2示数变化图线;(2)由图像可知:当电压表V 1的示数(R 1和R 2两端的电压)为10V 时,此时电压表V 2的示数(R 2两端的电压)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R 0和电源电压。
【详解】由电路图可知,滑动变阻器R 1、电阻R 2、电阻R 0串联在电路中,电压表V 1测量R 1和R 2两端的总电压,电压表V 2测量R 2两端的电压,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R 1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,R 0两端的电压变大,R 2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R 1和R 2两端的总电压变小,据此判断:图像中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线,下半部分a 为电压表V 2示数变化图线,故B 错误;D .由图像可知:当R 1和R 2两端的电压为10V 时,R 2两端的电压为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:112210V 1V 9V U U U =-=-=,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:119V 9Ω1AU R I ===, 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:100010V 10V 1A U U U IR R =+=+=+⨯------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R 1两端的电压,示数都为4V ,电路中的电流最大为4A ,电源的电压:20max 004V 4V 4A U U U I R R ''=+=+=+⨯------② 联立①②式,解得:R 0=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。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )A.只闭合开关 S1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V1 无示数,电压表 V2 与电流表 A 示数的比值不变B.只闭合开关 S3,移动变阻器滑片,电压表 V1示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变C.只闭合开关 S2,移动变阻器滑片,电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2的示数的变化量D.若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,R1消耗的功率最大【答案】BD【解析】只闭合开关S1,R1和V1没有接入电路,电压表V1无示数;R2、R3串联,电压表V2测变阻器R3的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V2与电流表A示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A错误;只闭合开关S3,R1、R3串联,电压表V1测R1的电压,电流表测电路中的电流,由I=U/R 可得,前后两次电阻R1的大小:R1 =U1/I1=U2/I2,由合分比定理可得R1 =U1−U2/I1−I2,即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,B正确;只闭合开关S2,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R3的电压变化量等于R1、R2的电压变化量之和,即电压表V1示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量,故C错误;若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,此时R1与R2并联,R1的电压等于电源电压最大,根据P=UI=U2/R可知,R1消耗的功率最大,故D正确,故选BD.4.如图所示,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。
闭合S,当R1的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表V的示数变小B.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小C.电流表A1的示数变大D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变【答案】D【解析】【详解】A .由图可以看到,电压表V 并联接在电源的两端,测的就是电源电压,滑片P 向右滑动的过程中,电源电压依旧不变,那么电压表V 的示数也不变,A 错误;B .电流表A 1测的是电路的总电流,滑片P 向右滑动的过程中,R 1的大小在变大,那么总电阻R 总也在变大,根据欧姆定律的变换式U R I =总总总,电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值就是R 总,那么它应该变大,B 错误;C .由上述可以知道,滑片P 向右滑动的过程中,总电阻R 总在变大,那么根据欧姆定律U I R =总总总,电源电压不变,那么I 总变小,即电流表A 1的示数变小,C 错误; D .滑片P 向右滑动的过程中,2R 两端的电压大小不变,2R 本身的电阻大小也不变,根据欧姆定律可知,流过2R 的电流大小也不变,电压表V 的示数可以是2R 两端的电压大小,电流表A 2的示数就是流过2R 的电流大小,可知电压表V 的示数与电流表A 2的示数的乘积不变,D 正确。
5.根据欧姆定律可以得到公式R=U I,关于这个公式的下列说法中,正确的是 A .同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比B .同一导体的电阻与通过它的电流成反比C .导体两端电压为零时,导体的电阻也为零D .同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变【答案】D【解析】【分析】【详解】导体的阻值是导体本身所具有的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变,所以A 、B 、C 说法错误,不符合题意.由欧姆定律得出U R I=,若知道导体两端的电压和导体中的电流,我们可以计算导体的电阻;导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,但电压和电流的比值不变,所以D 说法正确,符合题意.故选D .6.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。
电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R 的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。
下列分析正确的是()A.体重越大电流表示数越小B.身高越高通过R0的电流越大C.身高越高电压表示数越小D.体重越大电路消耗总功率越大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.当体重增大时,压敏电阻的阻值增大,而电源电压不变,因此电流表的示数变小,故A 正确;B.身高增大影响与电压表并联的电阻值变化,但不能影响变阻器阻值的大小,电源电压不变,因此通过R0的电流不变,故B错误;C.身高越高,电压表并联部分的电阻越大,根据串联电路电压规律可知,电压表示数增大,故C错误;D.当体重增大时,压敏电阻的电流变小,而变阻器的电流不变,根据并联电路电流特点可知电路消耗的总功率变小,故D错误。
可知,电路的总电流变小;根据P UI故选A。
7.如图所示,电源电压为 5V,闭合开关 S,电压表的示数为 1V。
则A.通过灯泡 L1的电流比 L2的电流大B.灯泡 L2两端的电压是 1VC.灯泡 L1和 L2的电阻之比是 4:1D.若灯泡 L2灯丝烧断,电压表示数为零【答案】D【解析】【详解】A .由图知,两灯串联在电路中,电压表测L 1两端电压,即L 1两端的电压是1V , 串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡的电流和的电流相等,故A 不符合题意;B .由串联电路的电压特点知,灯泡 L 2两端的电压是:U 2=U-U 1=5V-1V=4V ,故B 不符合题意;C .通过两灯电流相等,由欧姆定律有:11U R=22U R ,即: 12R R =12U U =1V 4V =14, 故C 不符合题意;D .由图知,若灯泡灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为零,故D 符合题意。
8.如图,电源电压U 不变,开关S 断开与闭合时,电压表的示数之比是5:8, 则电阻R 1 与R 2 的阻值之比是A .3:5B .5:3C .5:8D .8:5【答案】A【解析】【分析】【详解】 开关断开时,两电阻串联,电压表测量R 1上的电压U 1;开关闭合时,R 2被短路,电压表测量总电压U 。
因串联电路总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,则U 1:U 2=(U -U 2):U 2=3:5又因串联电路各处的电流相等,且U =IR ,所以R 1:R 2=U 1:U 2=3:5故选A 。