(物理)初中物理欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)及解析

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(物理)初中物理欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)及解析

一、欧姆定律选择题 1.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )

A. AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次 B. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等 C. 绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍 D. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍 【答案】D 【解析】【解答】解(1)当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1电阻变大,计数器会计数一次,信号处理系统记录的是AB间每一时刻的电压(AB间的电压即R2两端的电压),因为R1、R2串联,根据串联电路的分压原理可知,此时R2两端的电压较低,所以应该是AB两端电压为2V时,跳绳自动计数器会计数一次,A不符合题意;因为电源电压12V,所以此

时R1两端电压是12V-2V=10V,根据串联电路电流处处相等: ,解得R1=5R2 , B不符合题意;由乙图可以看出,当没有挡住射向R1的激光, U2'=UAB'=6V,由串联电路的分压原理可知此时两电阻相等,C不符合题意;且R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】两电阻串联,AB间电压为R2两端电压,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题.

2.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. 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3:4 B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 电源电压为10V D. 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。

5.如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是( )

A. 电源电压是9V B. 定值电阻R的阻值是6Ω C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω D. 若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V 【答案】C 【解析】【解答】当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,由图象可知,电路中的最

大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V;由可得,定值电阻R的阻值:;当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,由图象可知,电路中的最小电流I1=0.5A,此时定值电阻两端的电压U=3V,滑动变

阻器分得电压为U2=U-U1=9V-3V=6V,所以滑动变阻器的最大阻值:Rmax===12Ω,滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω。若定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电压表被串联在电路中,所以电流表示数为0,电压表示数为9V。 故答案为:C。 【分析】当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,利用欧姆定律求得定值电阻阻值;当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,此时电压表的示数为定值电阻两端的电压,根据分压关系可知滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律解滑动变阻器的最大值;定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电路中的电流为0,电压表的示数为电源电压。 6.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.

7.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3 A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为0.5 A。下列说法错误的是 ( )