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-欧姆定律中考真题 (word)
一、欧姆定律选择题
1.如图所示电路中,电源两端电压保待不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动过程中( )
A. 电压表V1示数变大,电路消耗总功率变小 B. 电压表V2示数不变,电路消耗总功率变大
C. 电流表A示数变大,电压表V1示数与电流表A示数之比变大 D. 电流表A示数变大,电压表V2示数与电流表A示数之比变大
【答案】 B
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端电压,电压表V2测电源电压,电流表测电路中电流,因电源两端电压保待不变,因此,滑片移动时,电压表V2示数不变,滑动变阻器滑片P自b向a移动过程中,接入电路中电阻变小,电路中总电阻变小,由I=U/R可得,电路中电流变大,即电流表A示数变大,由U=IR可知,R1两端电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,因此,R2两端电压变小,即电压表V1示数变小,故A错误;因电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A示数变大,因此,电压表V1示数与电流表A示数之比变小,电压表V2示数与电流表A示数之比变小,故CD错误;由P=UI可得,电路消耗总功率变大,故B对,
故答案为:B.
【分析】本题考察学生对电路动态分析能力。由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端电压,电压表V2测电源电压,电流表测电路中电流。串联电路中总电压等于各分电压之和。
2.我国刑法规定,从25月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R阻值与酒精浓度关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法对是( )
A. 当酒精浓度减小时,R阻值减少
B. 当酒精浓度增大时,电压表示数与电流表示数比值变大
C. 当酒精浓度增大时,电压表示数变大
D. 当酒精浓度增大时,电流表示数变小
【答案】 C
【解析】【解答】解:根据图象可知酒精气体浓度越小传感器电阻越大,故A错误;
由电路图可知,定值电阻与传感器电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,因此电压表示数与电流表示数比值为定值电阻阻值,它是不变,故B错误;
由题知,酒精气体传感器电阻随酒精气体浓度增大而减小,
测试到酒精气体浓度越大,酒精气体传感器电阻越小,
根据欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两端电压越大,即电压表达数越大;故C对;
当酒精气体浓度增大时,酒精气体传感器电阻减小,
根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表达数增大,故D错误.
故选C.
【分析】由电路图可知,定值电阻与传感器电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压;根据图象可知酒精气体浓度越小传感器电阻越大,由欧姆定律可知电路中电流变化、定值电阻两端电压变化,再由串联电路电压特点可知传感器两端电压变化.
3.小华设计了一种输液提醒器,能在护士站观测到药液量变化。当袋中药液量减少时,为使电压表达数随之减小,符合规定电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋重力减小,对弹簧拉力减小,弹簧伸长量减小,因此滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端电压;
当袋中药液量减少时,滑片上移不会变化变阻器连入电路电阻,则电路中电流不变,变阻器两端电压不变,即电压表示数也不变,A不符合规定;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路电阻变大,根据串联电路分压特点可知,变阻器两端电压变大,即电压表示数变大,B不符合规定;
C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路电阻变小,根据串联电路分压特点可知,变阻器两端电压变小,即电压表示数变小,C符合规定;
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,因此,当袋中药液量减少时,电压表示数不变,D不符合规定。
故答案为:C
【分析】本题重要考察了欧姆定律应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②对分析电路连接状况;③运用串联电路分压特点.
4.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最右端B处时,电压表示数为4V,定值电阻R1功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2中点时,电压表示数变化了1V.下列成果对是( )
A. 电源电压为8V B. R1阻值为20Ω C. 电路前后电流之比为1:3 D. 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R2两端电压,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,当滑片在B处时,电路中电流:
I1= ,
则滑动变阻器两端电压:
U2=I1×R2= ×R2=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2中点时,滑动变阻器电阻减小,由串联分压规律可知,电压表示数减小,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最右端B处时,电压表示数为4V,定值电阻两端电压为U1=6V﹣4V=2V,
此时定值电阻R1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,理清元件连接方式及电表测量对象,由滑片移动和电压表达数变化可知滑片滑到中点时电压表示数,则由欧姆定律可表达出滑片在不一样位置时滑动变阻器两端电压与电源电压电阻间关系,联立可解得R1与R最大值之间关系及电源电压和R1与R2关系;同理,当滑片P置于滑动变阻器R2最右端B处时,电压表示数为4V,定值电阻两端电压为U1=6V-4V=2V,根据定值电阻R1功率为0.8W算出R1和R2阻值.
根据欧姆定律算出电路前后电流之比;再根据P=算出电路总功率变化.
5.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,电流表和电压表示数将( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变大 B. 电流表示数变小,电压表示数不变
C. 电流表示数变大,电压表示数不变 D. 电流表示数变小,电压表示数变小
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡亮度电压,
开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中电阻变大,电路中总电阻变大,
由I= 可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,AC不符合题意;
由U=IR可知,灯泡两端电压变小,即电压表示数变小,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.
6.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,灯L电阻会随电流变化,假如将滑动变阻器滑片P向右滑动,电压表示数和灯正常发光时示数相似,则下列说法中对是( )
A. 灯L变暗,灯两端电压变小 B. 灯L变暗,灯实际功率变小
C. 灯L变亮,灯两端电压变大 D. 灯L变亮,灯实际功率变大
【答案】A
【解析】【解答】将滑动变阻器滑片P向右滑动时,接入电路电阻变大,电路总电阻变大;根据 可知,电路中电流变小;根据 可知,灯泡两端电压变小,由 可知,灯泡实际功率变小,故灯泡变暗。
故答案为:A
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;根据滑片移动判断接入电路电阻变化和电路总电阻变化,根据欧姆定律可知电路中电流变化和灯泡两端电压变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率变化和灯泡亮暗变化,根据串联电路电压特点可知电压表达数变化.
7.如图所示电路中,电源电压不变,开关s闭合,滑片P移动到b点时,R1消耗功率为P1;滑片P移到小中点时,R1消耗功率为 =2:9,滑片P在b点和在中点时,R2消耗功率之比为( )
A. 1:2 B. 2:5 C. 2:9 D. 4:9
【答案】D
【解析】【解答】设滑片P移到变阻器b点和中点时电路中电流分别为I1、I2;已知P1:P′1=2:9,由P=I2R可得: ,设滑动变阻器R2最大阻值为R,滑片P在中点和在b端时,R2消耗功率之比: × ,
故答案为:D.
【分析】根据电路图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中电流,结合电功率计算措施P=I2R即可求得比值.
8.如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表达数I与电压表达数U变化关系如图乙所示,则下列判断错误是( )
A. 电源电压为6V B. 图乙中C点表达滑片位于中点时状态
C. R2消耗电功率先变大后变小 D. 电路最大总功率为3.6 W
【答案】B
【解析】【解答】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流.当滑片位于a端时,接入电路电阻为0Ω,电路为R1简单电路,电路中电流最大,由图象可知,Ia=0.6A,由I= 可得,电源电压U=IaR1=0.6A×R1 , 当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电压表示数最大,由图象可知,Ib=0.2A,Ub=4V,
则滑动变阻器最大阻值:R2= =20Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
因此,电源电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V,因电源电压不变,因此,0.6A×R1=0.2A×R1+4V,解得:R1=10Ω,电源电压U=IaR1=0.6A×10Ω=6V,A符合题意,不符合题意;电路最大总功率:P最大=UIa=6V×0.6A=3.6W,D符合题意,不符合题意;(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,因此,滑动变阻器接入电路中电阻二分之一时,电路中电流:I中= =0.3A由图象可知,对应与D点,B不对,符合题意;(3)电路中电流:I= ,滑动变阻器消耗电功率:
P2=I2R2= . 当R2=10Ω时,P2max= =0.9W,
当R2=0Ω时,Pa=0W,当R2=20Ω时,Pb= =0.8W,综上可知,滑片P从a端移动到bR2消耗电功率先变大后变小,C符合题意,不符合题意.
故答案为:B.
【分析】两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路电阻为0Ω,电路为R1简单电路,电路中电流最大,根据欧姆定律表达出电源电压;
当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电压表示数最大,根据欧姆定律求出滑动变阻器最大阻值,根据串联电路特点和欧姆定律表达出电源电压,运用电源电压不变求出R1阻值和电源电压,根据P=UI求出电路最大总功率;
(2)根据电阻串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中电阻二分之一时电路中电流,然后结合图象判断对应点;
(3)根据电阻串联和欧姆定律表达出电路中电流,根据P=I2R表达出滑动变阻器消耗电功率,深入判断R2消耗电功率变化.
9.如图所示电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变.当滑动变阻器滑片P由中点向右移动时,下列判断对是( )
A. 电流表和电压表示数都增大 B. 电流表和电压表示数都减小
C. 电流表达数减小,电压表达数不变,变阻器功率变小 D. 电流表达数减小,电压表达数变大,灯泡功率不变
【答案】C
【解析】【解答】如图灯泡与滑动变阻器并联,电流表测量滑动变阻器电流,电压表测量电源电压,运用欧姆定律和电功率知识解答。
当滑动变阻器滑片P由中点向右移动时,电阻变大,因此电流变小,即电流表达数变小,电压表由于测量电源电压而变。AB不符合题意;
灯泡电压和电流都没有变化,因此根据 ,功率不变;
滑动变阻器电压不变,但电流变小了,根据 ,电流减小则功率变小。C符合题意。
故答案为:C。
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源电压,电流表测通过变阻器电流。根据电源电压可知滑片移动时电压表达数变化,根据滑片移动可知接入电路中电阻变化,根据并联电路电压特点和欧姆定律可知通过滑动变阻器电流变化.
10.如图所示,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,不变是:①电流表A示数;②电压表V示数;③电流表A与A1示数差值;④电压表V与电流表A示数比值( )
A. 只有① B. 只有② C. ②③ D. ②③④
【答案】C
【解析】【解答】由电路图懂得,R1 和R2 并联,电压表测量并联电路支路电压(等于电源电压),电流表A1 测R1 支路电流,A测干路电流;由于电源电压不变,因此,电压表V示数不变,故②符合题意;由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,因此,滑片移动时,通过R2 电流不变,当滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路中电阻变大,由I=U/R懂得,通过滑动变阻器R1 支路电流变小,即电流表A1 示数变小,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,干路电流变小,即电流表A示数变小,故①不符合题意;由于电流表A与A1 示数差值等于通过R2 电流,因此,电流表A与A1 示数差值不变,故③符合题意;由电压表V示数不变、电流表A示数变小懂得,电压表V与电流表A示数比值变大,故④不符合题意,综上所述,只有C符合题意,
故答案为:C。
【分析】R1和R2并联,电压表测量并联电路支路电压(等于电源电压),电流表A1测R1支路电流,A测干路电流;根据电源电压判断电压表达数变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2电流变化;根据滑片移动可知接入电路中电阻变化,根据欧姆定律可知该支路电流变化,运用并联电路电流特点可知干路电流变化以及两电流表达数只差变化,深入得出电压表V与电流表A示数比值变化.
11.根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I、U=IR下列说法中对是( )
A. 由U=IR可得:导体两端电压与通过导体电流成正比,与导体电阻成反比
B. 由R=U/I可得:某段导体两端电压为0时,导体电阻为0
C. 由R=U/I可得:导体两端电压跟通过导体电流比值等于这段导体电阻
D. 由R=U/I可得:导体电阻跟导体两端电压成正比,跟通过导体电流成反比
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、电压是产生电流原因,没有电压不会产生电流,因此根据欧姆定律内容对说法为:电阻一定期,导体中电流与导体两端电压成正比;当导体两端电压一定期,通过导体电流与导体电阻成反比,A不符合题意;
BD、电阻是导体自身一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端电压和通过电流无关;某段导体两端电压为0时,导体电阻不为0,BD不符合题意;
C、由欧姆定律变形公式R= 可知,导体电阻大小等于导体两端电压跟通过导体电流比值,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)欧姆定律内容:一段导体中电流跟这段导体两端电压成正比,跟这段导体电阻成反比。(2)电阻是导体自身一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端电压和通过电流无关。
12.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法可以保证电路安全是( )
A. 电路中电流不超过
B. 两端电压不超过3V
C. 滑动变阻器连入电路阻值在 范围内变化
D. 电路总功率在 范围内变化
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。(1)当电压表示数U2=3V时,电路中电流,
Imin= = = =0.3A,
因串联电路中各处电流相等,且R1容许通过最大电流为0.5A,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器容许通过最大电流为1A,故最大电流为0.5A,A不符合题意;
R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意
因此,电路中最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中电阻最小,电路消耗总功率最大,
电路中总电阻:R= = =12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,滑动变阻器接入电路中最小阻值:
R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω,
当电压表示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中电阻最大为:
R滑= = =10Ω,
则滑动变阻器R2接入电路阻值容许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意;
电路消耗最大功率:
P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,
电路中电流最小,电路消耗总功率最小,
电路消耗最小功率:
P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,
因此,电路消耗总功率容许变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件连接方式及电表测量对象,根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中电流,然后与定值电阻容许通过最大电流、滑动变阻器容许通过最大电流、电流表量程确定电路中最大电流,此时滑动变阻器接入电路中电阻最小,R1消耗电功率最大,电路消耗总功率最大,根据欧姆定律求出电路中总电阻,运用电阻串联求出变阻器接入电路中最小阻值,根据P=UI求出电路消耗最大功率;同理,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电路消耗总功率最小,根据电阻串联和欧姆定律求出电路中电流,根据P=UI求出电路消耗最小功率.
13.如图甲所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V,电流表量程是0~0.6A.只闭合S、S1 , 在滑动变阻器R1滑片从最右端向左滑至a点过程中,灯泡、R1I-U图像如图乙,滑片在a点时灯泡恰好正常发光.保证电路安全状况下,下列说法错误是( )
A. 灯泡额定功率是0.75W B. 只闭合S、S1时,电路最大功率为2.7W
C. 只闭合S、S1时,灯泡2s内最小消耗0.3J电能 D. 只闭合S、S2 , R1滑片在a点,R2容许接入电路阻值范围是1.5Ω~12Ω
【答案】B
【解析】【解答】 (1)只闭合S、S1,灯泡、变阻器R1串联,在滑动变阻器R1滑片从最右端向左滑至a点过程中,R1阻值减小,电路中总电阻变小,电流变大,灯泡两端电压变大,由此可知:图乙中,左边曲线为灯泡I−U图象,则右边曲线为R1I−U图象;如图所示:
滑片在a点时R1阻值最小(容许接入最小阻值),电路中电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I−U图象可知:小灯泡正常工作时电压为1.5V,电流为0.5A,此时R1两端电压为3V , 则灯泡额定功率:P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W;A符合题意;电源电压:U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V,电路最大功率:P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W;B不符合题意;只闭合S、S1,灯泡、变阻器R1串联,由灯泡I−U图象可知,灯泡两端最小电压为0.5V , 最小电流为0.3A , 此时灯泡消耗功率最小,则灯泡2s内至少消耗电能:WL=UL最小IL最小t=0.5V×0.3A×2s=0.3J;C符合题意;(2)由I= 可得,R1滑片在a点时R1电阻:R1= =6Ω;由图可知,只闭合S、S2,R1滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,电流表测电路中电流;由于串联电路中各处电流相等,电流表量程为0∼0.6A , 因此,电路中最大电流I′最大=0.6A,此时滑动变阻器R2接入电路中电阻最小,由I= 可得最小总电阻:R总最小= =7.5Ω,根据串联电路总电阻等于各电阻之和可得,滑动变阻器R2接入电路中最小电阻:R2小=R总最小−R1=7.5Ω−6Ω=1.5Ω;由于电压表采用0∼3V量程,当电压表示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2接入电路中电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,因此,此时R1两端电压:U′1=U−U2最大=4.5V−3V=1.5V , 电路中最小电流:I最小= = =0.25A , 则滑动变阻器接入电路中最大阻值:R2最大= =12Ω,因此,滑动变阻器R2容许取值范围是1.5Ω∼12Ω,D符合题意;
故答案为:B。
【分析】(1)只闭合S、S1 , 灯泡、R1串联,在滑动变阻器R1滑片从最右端向左滑至a点过程中,R1阻值减小,电路中总电阻变小,电流变大,根据图象即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时灯泡、R1电压和电流,根据P=UI求出灯泡功率和电路最大功率;根据灯泡I-U图象得出灯泡功率最小时电压和电流值,运用W=UIt求出灯泡2s内消耗至少电能;
(2)根据欧姆定律求出R1滑片在a点R1电阻;只闭合S、S2 , R1滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,电流表测电路中电流,根据电流表量程确定电路中最大电流,此时变阻器接入电路中电阻最小,根据欧姆定律求出电路中总电阻,运用电阻串联求出变阻器接入电路中最小阻值;当电压表示数最大时变阻器R2接入电路中电阻最大,根据串联电路电压特点求出R1两端电压,根据欧姆定律求出电路中电流,再根据欧姆定律求出变阻器R2接入电路中电阻,然后得出滑动变阻器R2容许取值范围.
14.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P从最左端向中心移动过程中,下列说法对是( )
A. 电流表A1和电流表A2示数都变大 B. 电路总功率变大,电压表V示数不变
C. 电路总功率变小,电压表V示数不变 D. 电流表A2和电压表V示数都保持不变
【答案】 B
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路电流,电流表A2测干路电流.
因电源电压不变,
因此,滑片移动时,电压表V示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
因此,滑片移动时,通过R1电流不变,即电流表A1示数不变,故A错误;
在滑片P从最左端向中心移动过程中,变阻器接入电路中电阻变小,
由I= 可知,通过变阻器电流变大,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
因此,干路电流变大,即电流表A2示数变大,故D错误;
由P=UI可知,电路总功率变大,故B对、C错误.
故选B.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路电流,电流表A2测干路电流.根据电源电压可知滑片移动时电压表达数变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1电流变化,根据滑片移动可知接入电路中电阻变化,根据欧姆定律可知通过变阻器电流变化,根据并联电路电流特点可知干路电流变化,运用P=UI可知电路总功率变化.本题考察了电路动态分析,波及到并联电路特点和欧姆定律应用,分析电路串并联和电表所测电路元件是关键.
15.在如图甲所示电路中,当滑片P由b移到a过程中,电压表达数U及滑动变阻器接入电路电阻R0变化状况如图乙所示,下列说法对( )
A. 电阻R1阻值为20Ω B. 滑片P移到b端时,R2两端电压为6V
C. 滑片P移到a端时,R1消耗功率为0.2W D. 当滑片P移到中点时,通过R1电流为0.3A
【答案】 D
【解析】【解答】图像是串联电路,根据乙图,当滑片在b端时,电压表达数最大为6V,则电源电压为6V,电压表测量R1电压,R2两端电压为0,B不符合题意;当滑片在a端,电压表达数最小,此时电压表为2V,滑动变阻器分压4V,滑变电阻为最大,电阻为20Ω,根据U1:U2=R1:R2 , R1阻值为10Ω,A不符合题意;滑片P在a端时,R1分压最小,为2V,此时R1电功率为 , C不符合题意;滑片P在中点时,电阻为10Ω,此时电路中电流为 , D符合题意。
故答案为:D.
【分析】结合电压和滑动变阻器变化图像,分析在不一样电阻时对应不一样电压,运用欧姆定律可以计算电流大小,根据电压和电阻计算电功率大小。
16.要测量一种阻值约为500Ω电阻Rx.提供器材有:干电池两节,学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R1(10Ω、1A )、电阻箱R2(0~9999Ω)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。如下四种电路中,可以较精确地测出Rx阻值是( )
A. ①②③ B. ②④ C. ③④ D. 只有②
【答案】D
【解析】【解答】解:①由电路图可知,被测电阻和滑动变阻器串联,电压表测量电阻Rx两端电压,电流表测量通过电路电流,但由于Rx=500Ω>>R1=10Ω;因此电路中电流几乎不变,无法多次测量减小求平均值;
②由电路图可知,闭合总开关,单刀双掷开关可以使电压表分别测量Rx两端电压和电源电压,根据串联电路特点可知电阻箱两端电压,已知电阻箱阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中电流,最终运用 即可求出被测电阻,由于电阻箱阻值变化范围比较大,可以变化电阻箱位置起到多次测量减小求平均值,减小误差;
③由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,读出电流表达数,当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器滑片不动,调整R2阻值,使电流表达数与本来示数相似,读出电阻箱R2值,即为Rx阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2阻值不是持续,则测量值只能精确到1Ω;
④由电路图可知,电阻箱与被测电阻并联,闭合总开关,当单刀双掷开关与Rx连接,电压表测量Rx两端电压,读出电压表达数;当单刀双掷开关与R2连接,保持滑动变阻器滑片不动,调整R2阻值,使电压表达数与本来示数相似,读出电阻箱R2值,即为Rx阻值,可以进行多次测量;由于电阻箱R2阻值不是持续,则测量值只能精确到1Ω;
综合上面分析可知,可以较精确地测出Rx阻值是②。
故答案为:D。
【分析】要测量未知电阻阻值,需要测量测未知电阻两端电压和通过电流,根据各选项电路逐一分析判断.
17.如图所示电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用量程是0~15V,在该电路正常使用状况下,则:( )
A. 电路容许通过最大电流为1A B. 电路消耗最小功率为8W
C. 电压表最小示数为5V D. 滑动变阻器接入电路最小阻值为10Ω
【答案】 B
【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当UR=15V时, .
此时电流不不小于滑动变阻器最大电流1A,因此电路中最大电流为Imax=IR =0.75A,故A错误.
根据串联电路电压特点可知:U滑min=U-UR=20V-15V=5V,
根据欧姆定律得: ;故D错误;
当滑动变阻器所有连入电路时,
则根据电阻串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω,
因此, ,
根据欧姆定律得:电压表最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V,故C错误.
电路消耗最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W,故B对.
故答案为:B.
【分析】(1)当电压表达数为15V时,根据算出电路中电流,再与滑动变阻器上容许通过最大电流相比较即可确定电路中最大电流;
(2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据算出滑动变阻器最小阻值;
(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中最小电流,再根据U=IR求出电压表示数;
(4)根据P=UI算出电路消耗最小功率.
18.用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表达用电器甲电流与其两端电压关系图。下列说法对是( )
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B. 用电器乙电阻伴随电流增大而变大,最大值10Ω
C. 假如把这两个用电器串联接在6V电源上,干路中电流是0.43A
D. 假如把这两个用电器并联接在4V电源上,干路中电流是0.65A
【答案】 D
【解析】【解答】A.由图像可知,用电器甲电阻I-U图像为过原点倾斜直线,则用电器甲电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过电流I甲=0.5A,由 可得,用电器甲电阻 ,A不符合题意;B.由图像可知,当用电器乙可得电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由 可得,对应电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,因此,用电器乙电阻伴随电流增大而变小,B不符合题意;C.假如把这两个用电器串联且电路中电流为0.43A时,用电器甲电阻两端电压 =0.43A×10Ω=4.3V,由图像可知,用电器乙两端电压不小于4.5V,则电源电压不小于4.3V+4.5V=8.8V,因此,假如把这两个用电器串联接在6V电源上,电路中电流不也许是0.43A,C不符合题意;D.因并联电路中各支路两端电压相等,因此,假如把这两个用电器并联接在4V电源上时,它们两端电压均为4V,由图像可知,通过两电阻电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,干路电流I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.25A=0.65A,D符合题意。
故答案为:D
【分析】由图象可知,通过用电器甲电阻电流与两端电压成正比例函数,则其为定值电阻,从图象中读出任意一种电流和电压值,运用欧姆定律求出其电阻.
同理,根据图象读出用电器乙几组电流与电压值,根据欧姆定律求出对应电阻,然后判断其阻值变化以及最大阻值.
假如把这两个用电器串联且电路中电流为0.43A时,根据欧姆定律求出用电器甲两端电压,根据图象读出用电器乙两端电压,运用串联电路电压特点求出电源电压,然后比较判断.
假如把这两个用电器并联接在4V电源上时它们两端电压相等,根据图象读出通过两电阻电流,运用并联电路电流特点求出干路电流.
19.如图所示,电源电压不变,电阻R=30Ω。当滑动变阻器滑片P从阻值最大位置滑动到中点时,电压表达数变化范围是12V-18V,则下列计算成果对是()
A. 变阻器两端电压最大值是24V B. 滑动变阻器最大阻值是30Ω
C. 电流表最大示数为0.4A D. 电源电压是30V
【答案】 A
【解析】【分析】由电路图可知滑动变阻器与电阻R串联,电压表测量R两端电压,则设滑动变阻器最大阻值为R1 , 则可分别由电压表最大值及最小值运用欧姆定律可列出电压与滑动变阻器阻值关系式,则可求得R1;则由欧姆定律可求得滑动变阻器最大阻值及电流表最大值.
【解答】设滑动变阻器最阻值为R1 , 当R1所有接入时,电压表达数最小;当接入二分之一时,电压最大为18V;则由欧姆定律可得:
UR小=I小R=R=12V;
UR大=I大R=R=18V;
两式联立可得:R1=60Ω;
U=36V;
因滑动变阻器与电阻R串联,故当电压表达数最小时,滑动变阻器两端电压最大,故最大值为36V-12V=24V;
当滑动变阻器接入总电阻二分之一时,电流最大,最大电流I最大===0.6A;
故选A.
【点评】本题中已知物理量较小,故应通过方程法得出规定物理量;同步应注意掌握电压表测量范围,即对找出与电压表并联部分电路.
20.如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1 , A2为试验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调整滑片P.使两电流表指针所指位置相似。下列说法对是( )
A. 电流表A1与A2示数之比为1:4 B. 通过R0与R1电流之比为4:1
C. R0与R1两端电压之比为1:4 D. R0与R1阻值之比为4:1
【答案】D
【解析】【解答】A. 如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R0电流,电流表A2测量干路电流。
由于干路电流一定不小于支路电流,且电流表两个量程为5倍关系,因此两电流表指针所指位置相似时,干路电流为R0电流5倍,即电流表A1与A2示数之比为1:5,A不符合题意;
B. 得: ,则
即通过R0与R1电流之比为1:4,B不符合题意;
C. 两电阻并联,电压相等,C不符合题意;
D. R0与R1阻值之比为:
,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】R0与R1并联,电流表A1测R0中电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路电流特点结合两电流表指针所指位置相似可知两电流表量程,根据指针位置相似时大量程示数是小量程示数5倍可知
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