历年备战中考物理易错题汇编-欧姆定律练习题附答案
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一、初中物理欧姆定律问题1.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为A.0.5A 12V B.1.5A 12V C.1.5A 8V D.0.5A 8V【答案】D【解析】【分析】【详解】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A.两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流I=0.5A。
由图可知U甲=2V,U乙=6V,则电源电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.2.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,电压表示数可反映物体M移动的距离.开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V和0.2 A.由此可知A.电阻丝的总电阻为7.5 ΩB.当电压表示数为2 V时,物体M向左移动了5 cmC.当电压表示数为1 V时,物体M向左移动了5 mD .若开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm【答案】BD【解析】【分析】滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A 不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。
【详解】A .滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为 1.5V '7.50.2A U R I ===Ω 则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A 错;B .当电压表示数为2 V 时,比滑片在中点时增大了0.5V ,则与电压表并联的电阻增大了110.5V =2.5Ω0.2AU R I == 电阻丝的长度增加了 2.5Ω==5cm 0.5Ω/cm l ∆ 所以物体M 向左移动了5 cm ,B 对;C .当电压表示数为1 V 时,比滑片在中点时减小了0.5V ,则与电压表并联的电阻减小了2.5Ω,电阻丝的长度减小了5cm ,所以物体M 向右移动了5 cm ,C 错;D .若开始测量前,如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是max 15Ω==30cm 0.5Ω/cml D 对。
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.电压表V1与电压表V2的示数之和不变B.电压表V2与电流表A的示数之比不变C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变【答案】D【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据电源的电压可知电压表V1示数的变化,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R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
【详解】C.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,故C错误;D.将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由UIR=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故D正确;A.由U IR=可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知,电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A错误;B.由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故B错误。
【点睛】此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析。
2.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。
任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是()A .a 是电压表B .只闭合S 1,P 向右滑动,a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值变小C .闭合S 1、S 3,断开S 2,A 1的示数大于A 2的示数D .闭合S 1、S 2、S 3,P 向左滑动,A 1的示数减小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A .由电路图可知,当S 1与S 2闭合时,电表a 与电源串联,若a 为电流表,会造成电源短路,故a 不是电流表;此时电路是安全的,说明a 是电压表,故A 正确;B .只闭合S 1,R 1和滑动变阻器串联,电压表a 测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P 向右滑动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I =UR可得,电压表a 示数的变化量 ΔU 2=U 滑﹣U 滑′=(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)=(I 2﹣I 1)R 1=ΔIR 1则2U I∆∆=R 1,即a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值不变,故B 错误; C .闭合S 1、S 3,断开S 2,R 2与滑动变阻器并联后再与R 1串联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A 1的示数大于支路电流表A 2的示数,故C 正确;D .闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与滑动变阻器并联,R 1和A 1被短路,A 1示数为0,滑片移动时电流表A 1的示数仍然为0,即示数不变,故D 错误。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图中R0为定值电阻,R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,如果测试时要求酒精浓度增大时,仪表示数增大,则下列符合要求的电路是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【分析】【详解】因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中,酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,所以测试时酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知:定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压特点,酒精气体传感器两端的电压减小,所以电压表应测定值电阻0R 两端的电压。
故ACD 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
2.如图,电源电压恒定,电阻R 1=10Ω,R 2=15Ω,R 阻值一定但未知。
当单刀双掷开关S 掷向a (同时与b 断开)时,电压表示数为2.0V 。
若掷向b (同时与a 断开),电压表示数可能为( )A .3.0VB .2.5VC .2.2VD .1.5V【答案】BC【解析】【分析】【详解】 由图S 接b 时,R 2与R 串联,由欧姆定律知,此时电压表测R 2两端电压为215Ω15ΩU I R R U ''==⨯+--------------① S 接a 时,R 1与R 串联,此时电压表测R 1两端电压,示数为2V ,则有 12V 10Ω10ΩIR R U ==⨯+------------② ①÷②可得()()310Ω2V 215ΩR U R '+=+ 所以103V 15R U R '+=⨯+ 因为 10115R R +<+ 所以3V U '<R 1、R 2分别与R 串联,R 2>R 1,根据串联电路的分压原是可知,R 与R 2串联时比R 1与R 串联时分压多,即S 接b 时电压表示数大于2V ;综上可知2V 3V U '<<故选BC 。
第十七章欧姆定律(易错模拟题汇编)一、选择题(共12小题)1.(2023•重庆模拟)电器甲和乙、其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器乙的电流与其两端电压关系图。
下列说法正确的是( )A.用电器甲电阻大小为10ΩB.用电器乙电阻大小为0.1ΩC.如果把这两个用电器并联接在1.5V的电源上,干路中的电流是0.3AD.如果把这两个用电器串联接在6.5V的电源上,电路中的电流是0.25A2.(2023•常德模拟)如图,已知铝制电缆线每1米长的电阻为0.02欧(导体的材料、横截面积一定时,导全电阻与长度成正比)。
输电过程中,由于地下电缆某处短路,而导致用户停电。
为找到发生短路地点,工人在切断电源的情况下,以4节干电池串联做电源,测得电路电流为0.2安,由此可知,电缆短路处到用户的距离是( )A.1500米B.750米C.500米D.30米3.(2023•深圳模拟)小明设计了如图甲所示的风速仪,灯泡的额定电压为5V,其电流与电压的关系如图乙所示。
AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP 自然下垂,此时电流表的示数为0.2A。
下列说法正确的是( )A.风越大,电阻丝接入电路的电阻越大B.电流表示数越大,说明风力越大C.电源电压是6VD.若灯泡损坏,可以用一根导线替代4.(2023•南平模拟)如图所示为一握力计的电路示意图,a、b、c、d为四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力F增大时,电表的示数也增大,则( )A.a、b之间应接入电流表,c、d之间应接入定值电阻B.a、b之间应接入定值电阻,c、d之间应接入电流表C.a、b之间应接入电压表,c、d之间应接入定值电阻D.a、b之间应接入定值电阻,c、d之间应接入电压表5.(2023•合肥模拟)在图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。
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.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。
2024年中考物理复习真题训练—欧姆定律(含答案解析)一、选择题1.(2023·四川甘孜·统考中考真题)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。
开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。
则()A.U1>U2B.U1<U2C.I1<I2D.I1=I2【答案】C【详解】AB.如图所示,电阻R1、R2并联,根据并联电路电压特点,闭合开关,各支路两端的电压相等,即U1=U2,故AB不符合题意;CD.在并联电路中,每条支路两端的电压相等,因为R1>R2,根据I=U/R可得,通过电阻R1的电流较小,即I1<I2,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2.(2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是()A.电流表示数变小B.电压表示数变大C.小灯泡变亮D.滑动变阻器阻值变大【答案】C【详解】BD.由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,故BD错误;AC.电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,所以小灯泡变亮,故C 正确,A错误。
故选C。
3.(2023·辽宁大连·统考中考真题)下列各电路中,电源电压不变。
先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表示数不变的是()A.B.C.D.【答案】C【详解】A.当S闭合时,电阻R1和电阻R2串联,根据欧姆定律得到此时电流表示数I=UR1+R2再闭合S1后,R2被短路,只有R1接入电路,此时电流表示数I′=U/RS1断开前后电流表示数不相等,发生了变化,故A不符合题意;B.当S闭合时,只有电阻R2的简单电路,电流表的示数为零,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量通过电阻R1支路的电流,此时电流表有示数,所以电流表示数发生了变化,故B不符合题意;C.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,由并联电路的特点可知,通过R1的电流不变,此时电流表仍然测量通过电阻R1的电流,电流表的示数不变,故C符合题意;D.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的特点可知此时电流表的示数变大,故D不符合题意。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压恒为6V ,电流表的量程为“0~0.6A ”,电压表的量程为“0~3V ”。
灯泡上标有“2.5V 1.25W ”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R 的规格为“15Ω 1A ”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )A .电压表的示数为2.5V 时电流表的示数为0.6AB .滑动变阻器接入电路的最小阻值为5ΩC .灯泡消耗的最小电功率为0.45WD .电路消耗的最大电功率为2W 【答案】C 【解析】 【详解】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。
A .电压表的示数为2.5V 时灯泡正常发光,根据P UI =可得,灯的额定电流:L L L 1.25W0.5A 2.5VP I U ===额额额因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A ,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为max L 0.5A I I ==额A 错误;B .由UI R=可得,灯泡的电阻: L L L 2.5V5Ω0.5AU R I ===额额电流最大时,电路中的总电阻:max 6V12Ω0.5AU R I === 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:L -12Ω-5Ω7ΩR R R ===滑B 错误;C .当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流:min L max 6V0.3A 5Ω15U I R R ===++Ω滑灯泡的最小功率:()()22Lmin min L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯=C 正确;D .该电路的最大功率:max max 6V 0.5A 3W P UI ==⨯=D 错误。
2.如图所示电路中,电源电压不变,灯泡的额定电压等于电源电压,灯泡电阻不变,下列说法正确的是( )A .开关都闭合,P 向右滑动,电流表的示数变小B .只闭合S 1、S 2,P 滑到a 端,灯泡正常发光C .只闭合S 3,P 向右滑动,电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变D .先闭合S 3,再闭合S 2,滑片P 不动,电压表的示数变小 【答案】ABC 【解析】 【分析】【详解】A .开关都闭合,灯泡、电阻R 2被短路,电流表与滑动变阻器串联在电路中,P 向右滑动,电路有效电阻变大,电流表的示数变小,故A 正确;B .只闭合S 1、S 2,灯泡与电阻R 2并联,P 滑到a 端滑动变阻器阻值为零,灯泡两端为电源电压,因灯泡的额定电压等于电源电压,能正常发光,故B 正确;C .只闭合S 3,灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端电压,P 向右滑动,电压表示数变化量U ∆与电流表示数的变化量I ∆的比值为1212()R R IU R R I I+∆∆==+∆∆ 保持不变,故C 正确;D .先闭合S 3,灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中,再闭合S 2,灯泡被短路,滑片P 不动时电路总电阻变小,电流变大,电压表的示数变大,故D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为A.0.5A 12V B.1.5A 12V C.1.5A 8V D.0.5A 8V【答案】D【解析】【分析】【详解】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A.两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流I=0.5A。
由图可知U甲=2V,U乙=6V,则电源电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.2.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1,R2,R3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1,V2的示数分别增大△U1,△U2,在这个过程中()A.△U2 △U1B.通过电阻R1的电流增加△U1/R1C.通过电阻R2的电流减小△U2/R3D.电阻 R3两端的电压增大△U2【答案】ABC【解析】 【分析】 【详解】A .根据串联电路电压的规律有:U =U 1+U R2+△U R3,即原来:U 1=U -(U R2+△U R3)-----①,移动滑片后,U 1′=U -(U R2′+△U R3′)----②②-①得:U 1′-U 1=(U R2+△U R3)-(U R2′+△U R3′)=(U R2-U R2′)+(△U R3-△U R3′)=△U R2+△U R3, 即:△U 1=△U R2+△U R3---③,根据串联电路各部分电压之和不变,故:△U 2=△U R3----④,由③④得:△U 2<△U 1故A 正确;B .由欧姆定律,原来通过R 1的电流:I 1=11U R ------⑤ 移动滑片后:I 1′='11U R -----⑥⑥-⑤得:I 1′-I 1='11U R -11U R ='111U U R ;故通过电阻R 1的电流增加△I 1=11U R ,故B 正确;CD .由串联电路电压的规律,R 3两端电压减小△U 2,故D 错误;类似B 选项,故通过R 3两的电流减小23U R ,由串联电路的规律,流经R 2、R 3的电流相等,故通过电阻R 2的电流减小23U R ,故C 正确.3.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。
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R 2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V 1的示数不变B .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数变大C .电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变D .电压表V 2与电流表A 的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R 1和R 2是串联,V 1测量的是电源电源,V 2测量的是R 2两端的电压,闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动,电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数不变所以A 是正确的.2.如图所示,电源电压不变,1R 、2R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,a 、b 是电流表或电压表,当只闭合开关S 、S 1时,a 、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P 向左移动,a 的示数不变,b 的示数有变化。
以下说法正确的是( )A .b 可能是电流表、也可能是电压表B .只闭合S 、S 2,移动滑片P ,则a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值可能等于12R RC .若将b 换成另一种电表,只闭合S 、S 2,将滑片P 向右移动,2R 消耗的功率一定变大D .若将a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,则a 的示数与b 的示数的比值可能等于2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A .假设b 是电流表,a 是电流表,当只闭合开关S 、S 1时,R 与R 2并联接在电路中,a 、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,a 的示数是不变的,b 的示数有变化,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表;假设b 是电压表,a 是电流表,当只闭合开关S 、S 1时,有电流流过R 2,但没有电流流过R ,a 的指针明显偏转,b 表测的是电源电压,也明显偏转,但是将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,a 的示数是不变的,b 的示数是不变的,这种情况与题意不符合,所以这个假设不成立;假设b 是电压表,a 是电压表,当只闭合开关S 、S 1时,两个电压表测的都是电源电压,指针均明显偏转,但是将位于中点的滑片P 向左移动,电源电压不变,那么两表的示数是不变的,这情况与题意不符合,所以这个假设也不成立;综上所述,b 不可能是电压表,只能是电流表,A 错误;B .假设b 是电流表,a 是电压表,当只闭合开关S 、S 1时,有电流流过b 表,b 表有示数,a 表测的是电源电压,也有示数,将位于中点的滑片P 向左移动,根据U I R=可知,b 的示数有变化,a 的示数是不变的,大小还是等于电源电压,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表,a 可能是电压表;只闭合S 、S 2,这时R 1与R 串联,电压表a 测的是R 两端的电压,电流表测的是电路中的电流,则可知1U R I∆=∆,即电压表a 示数的变化量与电流表b 示数的变化量的比值等于R 1;当b 是电流表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,电路是R 1的简单电路,即使移动滑片P ,a 、b 两表的示数都不会变化;综上所述,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值不可能等于12R R +;B 错误;C .把b 换成电压表,a 是电压表时,只闭合S 、S 2,R 1、R 2与R 串联,滑片P 向右移动,电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率变大;如果把b 换成电压表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,滑片P 向右移动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率不变;C 错误;D .a 是电压表,b 是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 2两端的电压,那么a 的示数与b 的示数的比值是R 2;当a 、b 都是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,只有R 1接在电路中,两电流表的示数相等,它们的比值是1;D 正确。
故选D 。
3.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图,其中电源电压 U =4.5 V ,电压表量程为 0~3 V ,R 0是阻值为 200 Ω的定值电阻,R 1 是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。
闭合开关 S ,下列说法正确的是( )A .环境温度越高,电压表的示数越小B .电压表示数的变化范围 0~3VC .此电路允许的最高环境温度为 80℃D .环境温度越高,R 1 消耗的电功率越大【答案】C【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R 1与R 0串联,电压表测R 0两端的电压;A .由图乙可知,环境温度越高时,热敏电阻R 1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由U I R=可知,电路中的电流越大,由U IR =可知,R 0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A 错误;B .由图乙可知,R 1与t 的关系为一次函数,设1R kt b =+把R 1=250Ω、t =20℃和R 1=200Ω、t =40℃代入可得250Ω20k b =⨯+℃,200Ω40k b =⨯+℃解得k =-2.5Ω/℃,b =300Ω,即1( 2.5Ω/300R t =-⨯+℃)℃当t =0℃时,热敏电阻的阻值R 1=300℃,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流101 4.5V =0.009A 200Ω+300ΩU I R R =+=此时电压表的示数 0100.009A 200Ω 1.8V U I R ==⨯=所以,电压表示数的变化范围为1.8V ~3V ,故B 错误;C .当电压表的示数'03V U =时,热敏电阻的阻值最小,测量的环境温度最高,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流'0203V =0.015A 200ΩU IR == 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时热敏电阻两端的电压10 4.5V-3V=1.5V U U U '=-=则此时热敏电阻的阻值112 1.5V =100Ω0.015AU R I '== 由图像可知,此电路允许的最高环境温度为80℃,故C 正确;D .热敏电阻的阻值为R 1时,电路中的电流01U I R R =+ R 1消耗的电功率 ()()22222111222222001100110101010101111(2244)U U U U U P I R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ======++-++++-+当R 1=R 0=200Ω时,热敏电阻消耗的电功率最大,因环境温度升高时,热敏电阻的阻值从300Ω减小到100Ω,所以,R 1消耗的电功率先增大后减小,故D 错误。
故选C 。
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1为定值电阻。
闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端移到中间某个位置,R 1、R 2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U 1、△U 2和△I (皆绝对值),则△U 1______△U 2(选填“大于”、“小于”或“等于”),再向左移动,△U 2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【解析】【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 。
5.小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0.6A ,定值电阻R 1=10Ω,闭合开关S 后再闭合开关S 1或S 2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A 2示数的I -U 图象如图乙,下列说法正确的是( )A .开关S 1、S 2闭合,电路中最小电流为0.15AB .电源电压为4VC .滑动变阻器的最大阻值为20ΩD .整个电路通过的最大电流为0.3A 【答案】C【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 和S 1时,电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联,电压表测R 1两端电压,电流表A 2测整体电流,则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω,观察乙图可知,a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化,则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。
当闭合开关S 和S 1时,当滑片位于中点时,电路电阻最小,由乙图可知此时对应电流最大为0.3A ,对应电压为3V ,当滑片位于最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路电流最小,为0.2A ,对应电压为2V ,则由欧姆定律及串联分压可得1213V 0.3A 2U U U R =+=+⨯滑 122V 0.2A U U U R ''=+=+⨯滑解得电源电压为6V ,滑动变阻器最大阻值为20Ω;当闭合开关S 和S 2时对应曲线b ,电路为R 2与滑动变阻器串联,电压表测R 2两端电压,电流表测电路电流,则由乙图可求R 2阻值为2224V 20Ω0.2AU R I === 则当开关S 1、S 2闭合,电路为R 1与R 2并联,整体与滑动变阻器串联,则若要电路电流最小,则应电阻最大,滑动变阻器滑到最大阻值处,此时电路总电阻为121210Ω20Ω8020ΩΩ10Ω20Ω3R R R R R R ⨯'=+=+=++滑总 则最小电流为min 6V 0.225A 80Ω3UI R ==='总 当闭合开关S 、S 1、S 2,滑动变阻器滑到最左端时,电路为R 1与R 2并联,此时电路电阻最小,电流最大,为max 12126V 6V 0.9A 10Ω20ΩU U I I I R R ''=+=+=+= 电流表量程均为0.6A ,故电路中最大电流为0.6A ,故D 错误。