【物理】物理欧姆定律题20套(带答案)及解析
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高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V2.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ,内阻r 1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E 2=1.2V ,内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求: (1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压;(2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压; (3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ;(2)1.29V ;(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小【解析】 【分析】 【详解】(1)两节新电池串联时,电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时,电流12120.3A =E E I R r r =+'++灯泡两端的电压1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
【物理】九年级物理欧姆定律题20套(带答案)一、欧姆定律选择题1.如图所示,N是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。
闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器尺的滑片缓慢向右滑动,在此过程中下列说法正确的是()A. V表示数变大,A表示数变大B. V表示数变大,A表示数变小C. 弹簧测力计示数变小D. 弹簧测力计示数变大【答案】 C【解析】【解答】A、由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,将变阻器R的滑片缓慢向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小由I=U/R 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,A不符合题意;B、由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意;C、由图可知,电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S 极,因螺线管的上端与磁铁的下端为同名磁极,相互排斥,且电路中的电流增大,所以,螺线管与磁铁之间的斥力增大,弹簧测力计示数变小,C符合题意;D、由C的分析可知,D不符合题意;故答案为:C【分析】(1)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化;(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(3)运用安培定则判断通电螺线管的极性;(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;2.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.3.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20ΩB. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7WC. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60ΩD. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍【答案】 D【解析】【解答】解:⑴闭合开关S,S1、S2均向左闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R x两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U x=3V时,电阻箱R x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,R0和滑动变阻器两端的电压之和:U0滑=U﹣U x=4.5V﹣3V=1.5V,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:I1===0.0375A,R x允许接入电路的最大阻值:R x大===80Ω,A不符合题意;⑵闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流:I2===0.3A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为0.3A,则电路允许消耗的最大功率:P大=UI2=4.5V×0.3A=1.35W,B不符合题意;⑶闭合开关S,S1向左、S2向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0和R x两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,此时滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣U0x=4.5V﹣3V=1.5V,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:I3===0.05A,则R0和R x的最大总阻值:R总===60Ω,所以,R x允许接入电路的最大阻值:R x大′=R总﹣R0=60Ω﹣10Ω=50Ω,C不符合题意;⑷闭合开关S,S1向右、S2向左闭合,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中的电流,设此时电路的总电阻为R总′=R x+R0+R滑,即R x=R总′﹣R0﹣R滑,只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=R x′+R0+R滑,即R x′=R总″﹣R0﹣R滑,由R=可知,只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=2(R x+R0+R滑),则R x′﹣R x=(R总″﹣R0﹣R滑)﹣(R总′﹣R0﹣R滑)=R总″﹣R总′=2(R x+R0+R滑)﹣(R x+R0+R滑)=R x+R0+R滑>R x,所以,R x′>2R x,即只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍,D符合题意。
物理欧姆定律练习题20篇及解析一、欧姆定律选择题1.如图所示,当滑片P置于中点时,小灯泡比正常发光时暗,当滑片P由中点向a端滑动时,下列说法正确的是(灯泡的电阻随温度变化)A. 电流表示数变小,小灯泡变亮B. 电压表示数变大,小灯泡变暗C. 电路消耗的总功率不变D. 电压表与电流表示数的比值变大【答案】 D【解析】【解答】解:A、当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据公式I=可知,电路电流变大,也就是电流表示数变大,灯泡变亮,故A错误;B、变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压,灯泡两端电压变大,所以电压表示数变大,灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故B错误C、电源电压不变,电路中的电流变大,由公式P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C 错误;D、小灯泡变亮,说明温度升高,此时小灯泡的电阻变大,由公式R=可知,电压表与电流表示数的比值变大,故D正确.故选D.【分析】从电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路总电流,当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步求出灯泡两端电压的变化2.灯L1标有“6V 6W”字样,灯L2标有“12V 12W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,则()A. 灯L2比L1亮B. 灯L1、L2实际电压之比为1:2C. 若一电表示数突然减小,另两电表示数不变,则可能是灯L2灯丝断了D. 若将灯L1、L2串联后接入电路,两灯都能发光,则实际功率之比为1:2【答案】 D【解析】【解答】解:由P=可知,灯泡电阻:R1===6Ω,R2===12Ω;由图示电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;A、两灯泡并联,灯泡两端电压U相等,R1<R2,由P=可知:P1>P2,灯L1比L2亮,故A错误;B、两灯泡并联,它们两端的电压相等,灯泡实际电压之比为1:1,故B错误;C、电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,如果灯L2灯丝断了,通过L2的电流为零,两电流表示数都变小,电压表示数不变,不符合题意,故C错误;D、若将灯L1、L2串联后接入电路,通过两灯泡的电流I相等,两灯都能发光,则实际功率之比:===,故D正确;故选D.【分析】已知灯泡额定电压与额定功率,应用电功率公式求出灯泡的电阻,然后应用串并联电路特点与电功率公式比较灯泡实际功率大小,再分析答题.3.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3WA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④【答案】 A【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
初三物理欧姆定律题20套(带答案)及解析一、欧姆定律选择题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.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是()A. 电源电压为8VB. R1的阻值为20ΩC. 电路前后电流之比为1:3D. 电路总功率变化了1.2W【答案】 D【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑片在B处时,电路中的电流:I1=,则滑动变阻器两端的电压:U2=I1×R2= ×R2=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,滑动变阻器的电阻减小,由串联分压的规律可知,电压表的示数减小,即此时滑动变阻器两端电压为U2=4V﹣1V=3V,同理可得,此时滑动变阻器两端的电压:U2′= × =3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②用①式比②式可得:=,解得:R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得:=4V,解得:U=6V,A不符合题意;(2)当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V﹣4V=2V,此时定值电阻R1的功率为0.8W,即;P1===0.8W,解得:R1=5Ω,则R2=2R1=2×5Ω=10Ω,B不符合题意;(3)电路前后电流之比为I1:I2=:=:=,C不符合题意;(4)电路总功率变化了:△P=P2总﹣P1总=﹣=﹣=1.2W,D符合题意。
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。
九年级物理欧姆定律题20套(带答案)含解析一、欧姆定律选择题1.当一导体两端的电压是6V,通过的电流是0.6A,则该导体的电阻是()A. 10ΩB. 3.6ΩC. 6.6ΩD. 5.4Ω【答案】A【解析】【解答】解:由I= 可得,导体的电阻: R= = =10Ω.故选A.【分析】已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻.2.图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻R M发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后()A. M的电阻R M变大B. 电路消耗的总功率变大C. 电压表与电流表的示数乘积不变D. 电压表与电流表的示数之比变大【答案】B【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.由题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,由I= 的变形式U=IR可知,电压表示数增大时,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则电压表与电流表的乘积变大,故C错误;由P=UI可知,电源电压不变时,电路消耗的总功率变大,故B正确;由R= 可知,电路中的总电阻变小,因串联电路中总电阻等于各分电压之和,所以,M的电阻R M变小,故A错误;由R= 可知,电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值,则电压表与电流表的比值不变,故D错误.故选B.【分析】由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.根据题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表V与电流表A的乘积变化;根据P=UI可知电路消耗总功率的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知M的电阻变化;根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知电压表V与电流表A的比值变化.3.甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。
【物理】九年级物理欧姆定律题20套(带答案)一、欧姆定律选择题1.当一导体两端的电压是6V,通过的电流是0.6A,则该导体的电阻是()A. 10ΩB. 3.6ΩC. 6.6ΩD. 5.4Ω【答案】A【解析】【解答】解:由I= 可得,导体的电阻: R= = =10Ω.故选A.【分析】已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻.2.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是()A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC. 电源电压为10VD. R1的阻值为20Ω【答案】 B【解析】【解答】由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大,根据Q= 得R2= =10Ω,B符合题意;滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1= =0.6A,U总=U1+U2=0.6AR1+6V……①,当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V,此时电路中的电流I’= =0.8A,U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②,根据P=I2R得P1:P1’=(0.3A)2R1:(0.4A)2R1=9:16,A不符合题意;解由①②组成的方程组得:电源电压为12V、R1的阻值为10Ω,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据Q= 求出R2的值,根据欧姆定律I= 求出滑片P置于变阻器的B端和位于中点时电路中的电流,根据P=I2R得出R1的功率之比,根据串联电路电压的规律列出方程①②,求出电源电压、R1的阻值。
3.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.4.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将()A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大B. 电流表的示数变小,电压表的示数不变C. 电流表的示数变大,电压表的示数不变D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小【答案】 D【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡亮度的电压,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AC不符合题意;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意,D符合题意.故答案为:D.【分析】由图可知,电路串联,电压表测量灯泡分压,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡分压减小.5.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3WA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④【答案】 A【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
(物理)物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m=2kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计;回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小为8A ; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小为6C ;(3)导体棒滑动过程中水平外力F 与横坐标x 的关系式为F=(4+4)N .【解析】试题分析:(1)根据E —t 图像中的图线是过原点的直线特点 有:EI R=得:28I A =(2分) (2)可判断I —t 图像中的图线也是过原点的直线 (1分) 有:t=1s 时14I A =可有:122I I q I t t +=∆=∆(2分) 得:6q C =(1分)(3)因θ=45°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度L=x (2分) 再根据B —x 图像中的图线是双曲线特点:Bx=1 有:()E BLv Bx v ==且2E t =(2分)可得:2v t =,所以导体棒的运动是匀加速直线运动,加速度22/a m s =(2分) 又有:()F BIL BIx Bx I 安===且I 也与时间成正比 (2分) 再有:F F ma -=安(2分)212x at =(2分) 得:44F x =+(2分)考点:本题考查电磁感应、图像、力与运动等知识,意在考查学生读图、试图的能力,利用图像和数学知识解决问题的能力.2.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.3.图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电表可视为理想电表。
物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路中,R 二40,R2二60,C 二30卩F ,电池的内阻r =20,电动势E =12V .(1)闭合开关S ,求稳定后通过叫的电流. (2)求将开关断开后流过叫的总电荷量. 【答案】(1)1A ;(2)1.8x 10-4C 【解析】 【详解】 (1) 闭合开关S 电路稳定后,电容视为断路,则由图可知,R 1与R2串联,由闭合电路的欧姆定律有:I -E—12_1AR +R +r 4+6+212所以稳定后通过叫的电流为1A .(2) 闭合开关S 后,电容器两端的电压与竹的相等,有U 二1x 6V 二6VC将开关S 断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有U '=E=12VC流过R 1的总电荷量为Q=CU '-CU=30x 10-6x (12-6)C 二18x10-4CCC•2.如图所示的电路中,两平行金属板人、B 水平放置,两板间的距离d =40cm 。
电源电动势E =24V ,内电阻r =10,电阻R =15Q 。
闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度v 0=4m/s 竖直向上射入两板间,小球恰能到达A 板。
若小球带电荷量为Q =1X 10-2C ,质量为m =2xl0-2kg ,不考虑空气阻力,取g =10m/s 2。
求: (1) A 、B 两板间的电压U ;(2) 滑动变阻器接入电路的阻值R p ; (3) 电源的输出功率P 。
【答案】(1)8V ;(2)80;(3)23W【解析】【详解】1(1)对小球从B到A的过程,由动能定理:—qU-mgd=0--mv2厶解得:U=8VE-UT(2)由欧姆定律有:1—R+r电流为:I=-RP80解得:R p=(3)根据电功率公式有:P=12G+R)p解得:P=23W3.如图所示,E=l0V,r=1Q,R]=R3=5Q,R2=4Q,C=100吓,当断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态;求:(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;⑵S闭合后流过R3的总电荷量.【答案】⑴g,方向竖直向上⑵4x10-4C【解析】【详解】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开时,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有RU=-2E=4VC R+R+r'21qUC=mgdS闭合后,—U'=E=8VC R+r2设带电粒子加速度为a,则qU'j-mg=ma,30“FT 才汀缈其解得a=g,方向竖直向上.(2)S 闭合后,流过R 3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以\Q=C (U C ,-U C )=4X 10-4C4.如图所示,电源电动势E =30V ,内阻r =10,电阻R=4Q ,R 2=10Q .两正对的平行金属 板长L =0.2m ,两板间的距离d =0.1m .闭合开关S 后,一质量m =5x10一8kg ,电荷量Q =+4X 10.6C的粒子以平行于两板且大小为:=5x102m/s 的初速度从两板的正中间射入,求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小?(不考虑粒子的重力)【解析】根据闭合电路欧姆定律,有:U20VE"=—=——=200卩加电场强度:粒子做类似平抛运动,根据分运动公式,有: L=v °t17y=at 2m 1Q ET 214X 10~6X 200X 0 y =~-=-X=1.28x 联立解得:点睛:本题是简单的力电综合问题,关键是明确电路结构和粒子的运动规律,然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解.5.如图所示,电路由一个电动势为E 、内电阻为r 的电源和一个滑动变阻器R 组成。
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。
(1)求电源的内阻。
(2)当滑动变阻器R 为多大时,电源的总功率最大?最大值P m 是多少?【答案】(1)5Ω;(2)当滑动变阻器R 为0时,电源的总功率最大,最大值P m 是4W 。
【解析】 【分析】 【详解】(1)电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A ,根据闭合电路欧姆定律可知:0EIR R r=++得:r =5Ω(2)电源的总功率P=IE得:20E P R R r=++当R =0Ω,P 最大,最大值为m P ,则有:4m P =W3.如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ,导轨的两端 分别与电源(串有一滑动变阻器 R )、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K 相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B .一质量为m ,电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上.已知电源电动势为E ,内阻为r ,电容器的电容为C ,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻.(1)当K 接1时,金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大?(2)当 K 接 2 后,金属棒 ab 从静止开始下落,下落距离 s 时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落 s 的过程中所需的时间为多少?(3) ab 达到稳定速度后,将开关 K 突然接到3,试通过推导,说明 ab 作何种性质的运动?求 ab 再下落距离 s 时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器没有被击穿)【答案】(1)EBL r mg -(2)44220220B L s m gR mgR B L +(3)匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】 【详解】(1)金属棒ab 在磁场中恰好保持静止,由BIL=mgEI R r=+ 得 EBLR r mg=- (2)由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理,得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L +=(3)K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”,电流是恒定的. v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得:2222mgsCB L E m cB L ∆=+【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.4.如图所示,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求:(1)电源的内电阻r ;(2)开关2S 闭合时电动机的效率。
【物理】物理欧姆定律题20套(带答案)及解析一、欧姆定律选择题1.要测量一个阻值约为200Ω的电阻阻值,能提供的器材有:新干电池两节、电流表一只(量程为0﹣0.6A、0﹣3A)、电压表一只(量程为0﹣3V、0﹣15V)、滑动变阻器R (100Ω 2A)一只、100Ω的定值电阻R0一只、开关和导线若干。
利用上述器材设计以下电路,其中能粗略测出Rx阻值的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】【解答】两节新干电池串联组成电源的电压为3V。
A.由电路图可知,R与R x串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大为I==0.015A,该电流小于0﹣0.6A电流表的分度值,所以电流表的示数无法准确读出,不能测出R x阻值,A不可行;B.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当只断开上面开关时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,因串联电路中各处的电流相等,所以I=,因两电阻的阻值相差不大,由串联电路的分压特点可知,两电压表的示数均可准确读出,能测出R x阻值,B可行;C.由电路图可知,两开关均闭合时,R0与R x并联,电流表测通过R x的电流;当只断开上面开关时,电路为R x的简单电路,电流表测通过R x的电流;虽然R x两端电压等于电源电压3V,但由于电路中电流太小,所以不能测出R x阻值,C不可行;D.由电路图可知,上面开关断开、下面开关闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流I=;两开关均闭合时,R0与R x并联,电流表测干路电流,此时电流表的示数I′= 0.045A,两次电流表的示数太小,相差不大,不易读出示数,所以不能测出Rx阻值,D不可行。
故答案为:B。
【分析】电阻测量电路的设计,不仅会设计正确的方案,同时还要注意合理性,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端电压和通过的电流.2.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。
当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是()A. B.C. D.【答案】 C【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,A不符合要求;B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求;C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求;D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。
故答案为:C【分析】本题主要考查了欧姆定律的应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②正确分析电路的连接情况;③利用串联电路的分压特点.3.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是()A. 电源电压为8VB. R1的阻值为20ΩC. 电路前后电流之比为1:3D. 电路总功率变化了1.2W【答案】 D【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑片在B处时,电路中的电流:I1=,则滑动变阻器两端的电压:U2=I1×R2= ×R2=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,滑动变阻器的电阻减小,由串联分压的规律可知,电压表的示数减小,即此时滑动变阻器两端电压为U2=4V﹣1V=3V,同理可得,此时滑动变阻器两端的电压:U2′= × =3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②用①式比②式可得:=,解得:R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得:=4V,解得:U=6V,A不符合题意;(2)当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V﹣4V=2V,此时定值电阻R1的功率为0.8W,即;P1===0.8W,解得:R1=5Ω,则R2=2R1=2×5Ω=10Ω,B不符合题意;(3)电路前后电流之比为I1:I2=:=:=,C不符合题意;(4)电路总功率变化了:△P=P2总﹣P1总=﹣=﹣=1.2W,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,由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到中点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压和R1与R2的关系;同理,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V-4V=2V,根据定值电阻R1的功率为0.8W算出R1和R2的阻值.根据欧姆定律算出电路前后电流之比;再根据P=算出电路总功率的变化.4.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。
故答案为:B.【分析】分析开关在不同状态下电路结构,结合串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向左移动时两电表变化量比值的变化情况;由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及两者功率变化.5.图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻R M发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后()A. M的电阻R M变大B. 电路消耗的总功率变大C. 电压表与电流表的示数乘积不变D. 电压表与电流表的示数之比变大【答案】B【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.由题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,由I= 的变形式U=IR可知,电压表示数增大时,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则电压表与电流表的乘积变大,故C错误;由P=UI可知,电源电压不变时,电路消耗的总功率变大,故B正确;由R= 可知,电路中的总电阻变小,因串联电路中总电阻等于各分电压之和,所以,M的电阻R M变小,故A错误;由R= 可知,电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值,则电压表与电流表的比值不变,故D错误.故选B.【分析】由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.根据题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表V与电流表A的乘积变化;根据P=UI可知电路消耗总功率的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知M的电阻变化;根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知电压表V与电流表A的比值变化.6.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向左移动时,不考虑灯丝电阻受温度影响.下列说法正确的是()A. 小灯泡变亮B. 电流表示数变大C. 电压表示数变小D. 电路的总功率不变【答案】D【解析】【解答】解:因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,接入电路中的电阻不变,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,电流表测电路中的电流,由I= 可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,故B错误;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I2R可知,灯泡的实际功率不变,亮暗不变,故A错误;由P=UI可知,电路的总功率不变,故D正确;当滑片P向左移动时,电压表并联部分的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故C错误.故选D.【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化,根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化,根据欧姆定律可知电压表示数的变化.7.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3WA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④【答案】 A【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
电流表量程不能超过0.6A,定值电阻不能超过0.5A,而定值电阻的端电压不能超过3v,根据判断电流不能超过0.3A,因此电流最大时0.3A,②错。
根据判断,电流最大0.3A,滑动变阻器最小10Ω,③正确。