初中物理欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

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初中物理欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

一、欧姆定律选择题

1.图甲是某电子秤的原理示意图,R 1的阻值为100 Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,

其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6 V保持不变,则( )

A. R2的阻值变化范围为0~1000 Ω B. 电路中电流的变化范围为0.1 A~0.6 A

C. 电路中电流为0.02 A时,托盘内物体的质量为600 g D. 托盘内物体质量为400 g时,电流表的示数为0.01 A沿此线折叠

【答案】C

【解析】【解答】A. 由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0∼500Ω,A不符合题意;

B. 当托盘内物体的质量为零时,压敏电阻R2=500Ω,则电路总电阻:R=R1+R2=100Ω+500Ω=600Ω,此时电路中的电流:I= =0.01A,当托盘内物体的质量为1000g时,压敏电阻阻值是0Ω,则电路总电阻:R′=R1+R′2=100Ω+0Ω=100Ω,此时电路中的电流:I′=

=0.06A,所以,电路中电流的变化范围为0.01A∼0.06A,B不符合题意;

C. 当电路中电流I1=0.02A时,电路总电阻:R总= =300Ω,则压敏电阻R2的阻值:R2=R总−R1=300Ω−100Ω=200Ω,由图乙可知,当R2=200Ω时,托盘内物体的质量为600g,C符合题意;

D. 当托盘内物体质量为400g时,由图乙可知,R2″=300Ω时,则电路总电阻:R′总=R1+R2″=100Ω+300Ω=400Ω,此时电路中的电流:I2= =0.015A,D不符合题意。

故答案为:C。

【分析】电阻R1、R2串联电流表测电路中的电流,由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围;根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中电流的变化范围;再根据欧姆定律、串联电路电阻特点求出托盘内物体的质量和电流表的示数.

2.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是( )

A. R0的阻值是5Ω

B. 电路的最大总功率12.8W

C. R0的最小功率是1.6W

D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω

【答案】 C

【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,

由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,

由I=可得,R0的阻值:

R0= ==5Ω,A符合题意;

电路的最大总功率:

P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,B符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,

由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压UR=7V,

则R0的最小功率:

P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,C不符合题意;

滑动变阻器的最大阻值:

R大= ==35Ω,D符合题意。

故答案为:C。

【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,此时电路的功率最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R0的阻值,利用P=UI求出电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,根据图象读出电路的最小电流和变阻器两端的电压,根据P=UI=I2R求出R0的最小功率,再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.

3.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是( )

A. 电压表示数不变,电流表示数变大 B. 电压表示数变大,电流表示数变小

C. 电压表示数变小,电流表示数变小 D. 电压表示数变大,电阻R1的电功率变大

【答案】 D

【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由

知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据 ,电阻R1的电流增大,两端的电压也增大,根据 知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、D符合题意。

故答案为:D

【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律、电功率计算公式 分析电压表和电流表示数的变化及功率变化.

4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。

下列结论正确的是( )

A. 电源电压是12V B. R2的阻值是30Ω

C. 电流表的最大示数是2.1A D. 该电路的最大功率是64W

【答案】 C 【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1 , 如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。

甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,

,所以, ,因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以R1=10Ω。

甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , 乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为 ,所以,U1′= U,所以,乙图中

,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,

所以, ,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为 ,所以U1′=2V,所以电源电压为:U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。

A、电源电压是18V,B、R2=60Ω,C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流, =1.8A, =0.3A,

=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W,

故答案为:C。

【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.

5.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是( )

A. B.

C. D.

【答案】 B

【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;

BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;

由I= 可知,电路中的电流变大,

由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;

因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意.

故选B.

【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定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定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化.

本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.

6.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是( )

A. 只闭合S1 , 将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大

B. 闭合S1、S2 , 断开S3 , 将P向左移动,R1消耗的功率增大

C. 开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小

D. 开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小

【答案】B

【解析】【解答】解A只闭合S1 , R1、R2串联,电压表测R2电压, P向左移动,R2电阻变小,总电阻变小,电流变大,根据串联电路的分压规律知电压表示数变小,A不符合题意;(2)闭合S1、S2 , 断开S3 , R1与灯并联后与R2串联,将P左移,R2电阻变小,根据分压原理,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据P=

,R1消耗的功率增大,B符合题意;(3)(4)开关都闭合,R2短路,所以滑片移动对电路无影响CD不符合题意。