物理一模试题分类汇编——欧姆定律综合含答案
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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.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变【答案】C【解析】【分析】【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.2.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.3.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。
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。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R 2=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为R 。
将滑动变阻器的滑片P 移至右端,只闭合开关S 1,电压表V 1示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2,电流表A 的示数为0.4A ;再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2示数为U 2′。
已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,以下说法不正确的是( )A .R 的电阻为10ΩB .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30WC .电源电压为6VD .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2W【答案】B【解析】【分析】【详解】将滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大,只闭合开关S 1时,三个电阻串联,电压表V 1测量电阻R 与定值电阻R 1两端电压,电压表V 2测量定值电阻R 2两端电压,电流表测量电路电流,此时111()U R R I =+2213Ω0.4A 1.2V U R I ==⨯=且012U U U =+再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时接入阻值为零,此时112U R I '=222U R I '=且012U U U ''=+已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,联立可得11212232U U U U U U ''+=+=+U 1:U 2=4:1则电源电压为012255 1.2V 6V U U U U =+==⨯=1244 1.2V 4.8V U U ==⨯=故C 正确,C 不符合题意;滑片P 置于左端时电路电流为2222233 1.2V 1.2A 3ΩU U I R R '⨯==== 即定值电阻R 1为1212222 1.2V 2Ω1.2AU U R I I '⨯==== 则滑动变阻器的最大阻值为 111111 4.8V 2Ω10Ω0.4AU U R R R I I =-=-=-= 故A 正确,A 不符合题意;只闭合开关S 1时,由P=UI 可知当滑片P 置于左端时接入阻值为零时,电路消耗功率最大,为26V 1.2A 7.2W P UI ===⨯故D 正确,D 不符合题意;当开关都闭合时,三个电阻并联,电路消耗功率为22122R R U U P R U '=++ 可知,当滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大时,电路功率最小,为2226V 6V 6V 10Ω3()()()Ω2Ω33.6W P '=++= 故B 错误,B 符合题意。
【物理】欧姆定律试题分类汇编经典1一、欧姆定律选择题1.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中()A. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大B. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小D. 电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变【答案】 C【解析】【解答】A、由电路图知R1、R2并联,A1测量干路中的电流,A2测量R1中的电流,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器的阻值变大;因为R1、R2并联,支路两端的电压相等且等于电源电压,所以电压表的示数不变,A不符合题意;B、由I= 知电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,B不符合题意;C、由电源电压不变、电流表A1的示数变小、P=UI得P减小,C符合题意;D、电流表A1和A2的示数差即为R2中的电流,电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值即为R2的值,R2的阻值变小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A先判断电路的连接方式为并联,再根据并联电路电压的规律判断电压表的示数变化;B、根据欧姆定律判断电流表的示数变化;C、根据P=UI分析判断;D、根据R2的阻值变化判断。
2.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是()A. 小灯泡的额定功率为6.25WB. 小灯泡正常工作时的电阻为5ΩC. 滑动变阻器的最大阻值为40ΩD. 电路消耗的最小功率为0.05W【答案】C【解析】【解答】解:由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,A、小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A,所以小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.4A=1W,故A错误;B、由I= 可得,灯泡正常工作时的电阻:R L= = =6.25Ω,故B错误;C、电源电压一定,由I= 可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V;电路的最大总电阻:R总最大= = =45Ω,此时灯泡的电阻:R L= = =5Ω,滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大﹣R L=45Ω﹣5Ω=40Ω,故C正确;D、由P=UI可得电路消耗的最小功率:P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误.故选C.【分析】(1)由图象可知,灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率;(2)由I= 计算灯泡正常工作时的电阻;(3)变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小,由图象读出此时灯泡的电压和电流,由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值;(4)由P=UI计算电路的最小功率.3.某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是()A. 电压表V2和电流表A示数均变大B. 电压表V1和电流表A示数之比不变C. 电压表V2和电流表A的乘积不变D. 电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变【答案】D【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流.(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误;由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C 错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误;(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2,则电压表V2示数的变化量:△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即 =R0,且R0的阻值不变,所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确.故选D.【分析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A 的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化.4.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,则下列关系式正确的是()A. I2=I1、U2<U1B. I2>I1、U2=U1C. I2>I1、U2>U1D. I2<I1、U2<U1【答案】C【解析】【解答】解:当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I2>I1,故AD错误;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1,故B错误、C正确.故选C.【分析】当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,然后得出答案.5.地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。
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。
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 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω,定值电阻R 2 的阻值为 20Ω,电压表量程为0~3V ,电流表量程为 0~3A ,灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:( )A .电源电压为 10VB .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1AC .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20ΩD .滑片在 a 端,S 1、S 2和S 3 都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2U P R=可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2==10Ω2.5WU R P =额额;A .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联;此时小灯泡L 恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,L ==5V U U 额,故A 错误;B .闭合S 2、S 3,断开S 1时,1R 与L 串联,电压表测变阻器1R 的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即=3V U 滑时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小, 则最小电流:L 5V-3V===0.2A 10ΩU U I R -滑;故B 错误;C .闭合S 1、S 3,断开S 2时,1R 与2R 串联,电压表测变阻器1R 的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为1=3V U 时,变阻器1R 接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:1212U U R R =;即:13V 5V-3V =20ΩR ; 解得1=30ΩR ,变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω,故C 错误;D .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联,因并联电路的总电阻最小,所以由2U P R=可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功率:()222L L 25V =2.5W+=3.75W 20ΩUP P P P R =+=+最大额额; 故D 正确。
物理试卷分类汇编物理部分电路欧姆定律(及答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的,任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少,此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的,电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变,电流恒定.(1)a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2,3的电量0q ∆、1q ∆、2q ∆、3q ∆满足的关系,并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系;b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ∆、2W ∆、3W ∆的关系并说明理由;由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系;c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系.(2)定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值,设导体的电阻率为ρ,导体内的电场强度为E ,请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式.【答案】(1)a.0123q q q q ∆=∆+∆+∆,0123 I I I I =++ b.123W W W ∆=∆=∆,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ= 【解析】 【详解】(l )a. 0123q q q q ∆=∆+∆+∆03120123q q q qI I I I t t t t∆∆∆∆====∆∆∆∆ ∴0123 I I I I =++即并联电路总电流等于各支路电流之和。
b. 123W W W ∆=∆=∆理由:在静电场和恒定电场中,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差(电压)的概念.11W U q ∆=∆,22W U q ∆=∆,33W U q∆=∆ ∴123U U U ==即并联电路各支路两端电压相等。
c. 由欧姆定律以及a 、b 可知:1231111R RR R =++ (2)I j S =,U I R=,U EL =,L R S ρ= ∴j E lρ=2. 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 VA 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.3.在如图所示的电路中,电源的电动势E=6.0V,内电阻r=1.0Ω,外电路的电阻R=11.0Ω.闭合开关S.求:(1)通过电阻R的电流Ⅰ;(2)在内电阻r上损耗的电功率P;(3)电源的总功率P总.【答案】(1)通过电阻R的电流为0.5A;(2)在内电阻r上损耗的电功率P为0.25W;(3)电源的总功率P总为3W.【解析】试题分析:(1)根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流为:,(2)r上损耗的电功率为:P=I2r=0.5×0.5×1=0.25W,(3)电源的总功率为:P总=IE=6×0.5=3 W.考点:闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.4.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.5.在图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=1mA,R1=900Ω,R2=100 999Ω.(1)当S1和S2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?【答案】(1)电压表 1 V (2)电流表 1 A【解析】【分析】本题的关键是明确串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,即电流表改装为电压表时,应将电流表与电阻串联,改装为电流表时,应将电流表与电阻并联.【详解】由图示电路图可知,当S1和S2均断开时,G与R1串联,此时为电压表,改装后电压流表量程为:U=I g(R1+R g)=0.001×(100+900)=1.0V;由图示电路图可知,当S1和S2均闭合时,G 与R 2并联,此时为电流表,改装后电流表量程为:I=I g +I R2=I g +2g gI R R =0.001+0.001100100999⨯=1.0A ; 【点睛】明确串联电阻具有分压作用和并联电阻具有分流作用的含义,理解电压表与电流表改装的原理.6.如图所示,足够长的U 形光滑导体框固定在水平面上,宽度为L ,一端连接的电阻为R 。
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.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UI R=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 .3.如图所示,电源电压为4.5V ,电流表量程为“0~0.6A ”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.在如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S ,在滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中( )A .电流表的示数变小,电压表的示数变大B .电流表的示数变大,电压表的示数不变C .电流表的示数变小,电压表的示数变小D .电流表的示数变小,电压表的示数不变【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,电流表测滑动变阻器支路的电流,电压表测电源的电压;电源电压不变,滑片移动时,电压表的示数不变,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,接入电路中的电阻变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且均等于电源的电压,所以由I U R=可知,该支路的电流变小,即电流表的示数变小.故D 正确.2.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R 3的中点,电路在工作时均安全。
只闭合S 1时,a 、b 均有示数;先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数有变化。
下列判断正确的是( )A .a 是电压表B .先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数可能变大C .只闭合S 1,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23R R +【答案】AC【解析】【分析】【详解】A .若a 是电流表,当S 1闭合后,电源短路,所以a 是电压表,故A 正确;B .只闭合S 1,电路为串联电路,三电阻串联,再闭合S 2,R 1被短路,如果b 是电流表,因为R 1和R 2一直被短路,电路总电阻不变,b 的读数不变。
如果b 是电压表,R 1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S 1,电路为串联电路,a 测量R 2和滑动变阻器两端电压,b 测R 1和R 2两端电压,滑片P 向右滑动,阻值变小,则 ()()12b 12a 22=P PI R R U R R U I R R R R ∆+∆+=∆∆++ 分子不变,分母变小,所以∆U b :∆U a 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R 1和R 2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。
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.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.3.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P UI=,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;B.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。
故选D 。
4.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。
5.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。
6.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120.25A10.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得11221212UI R R U I R R === 由上式可得1221R R = 故D 不符合题意。
故选A 。
7.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 R +C .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UI 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UI 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1UR 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 。
8.明明设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,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,而且示数与身高成正比的电路是( )A .B .C .D .【答案】B【详解】A.从图中可以看到,电压表测的是电源电压,身高越高,电压表示数还是不变,这与题意不符合,A 项不合题意;B .从图中可以看到,身高越高时,电压表测量的电阻阻值越大,根据U IR =可知,电压表示数越大,设人的身高是h ,由题意可知''-h l R Sρ=,可得到''--h l I I l U I h S S Sρρρ==⋅ 由此式可知电压表示数与身高成正比,选项B 符合题意;C .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电压表的示数越大,可得到关系式''--U h l U h l S R Sρρ=⋅+电源 可知电压表示数与身高不成正比,C 项不合题意;D .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电阻R 两端的电压越小,即电压表的示数越小,这与题意不符合,D 项不合题意; 故选B 。