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【物理】 欧姆定律单元测试(含解析)(word)1
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表示数之比是2:3.此时灯L1、L2电阻之比是( )
A. 2:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 1:2
【答案】 D
【解析】【解答】假如甲乙任何一种为电流表,将会形成短路,因此甲乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且甲、乙两个电表示数之比是2:3,因此灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(3﹣2):2=1:2;
又由于串联电路电流相等,即I1=I2;
由I=可得,R1:R2=:=U1:U2=1:2.
故选D.
【分析】根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中确定甲乙仪表种类,然后根据串联电路特点和欧姆定律求出两灯泡电阻之比.
2.在一次物理试验中,不不小于同学连接了如图所示电路,电磁铁B端有一种可自由转动小磁针,闭合开关后,下列说法错误是( )
A. 电磁铁A端为N极
B. 小磁针静止时,N极水平指向左
C. 运用这一现象所揭示原理可制成设备是发电机
D. 当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、由图知,电流从螺线管右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁A端是N极,B端是S极,A不符合题意;
B、电磁铁B端是S极,由磁极间作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N极水平指向左,B不符合题意;
C、该试验表明了电能生磁,运用这一现象所揭示原理可制成电磁铁,C错误,符合题意;
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁磁性变强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】首先运用安培定则判断螺线管磁极,再由磁极间作用规律判断小磁针指向;电磁感应是发电机原理;由滑动变阻器滑片移动可得出电路中电流变化,则可得出螺线管中磁场变化.
3.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器滑片向右端移动时,下列说法对是( )
A. 电压表达数不变,电流表达数变大 B. 电压表达数变大,电流表达数变小
C. 电压表达数变小,电流表达数变小 D. 电压表达数变大,电阻R1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,当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由 知,电路中电流变大,即电流表示数变大;根据 ,电阻R1电流增大,两端电压也增大,根据 知,电阻R1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,理清元件连接方式及电表测量对象,根据滑动变阻器滑片向右移动时,连入电路中电阻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达数变化及功率变化.
4.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.
5.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0阻值为10Ω,滑动变阻器最大阻值为30Ω,电阻箱Rx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,下列说法对是( )
A. S1、S2均向左闭合,Rx容许接入电路最大阻值为20Ω
B. S1、S2均向右闭合,电路容许消耗最大功率为2.7W
C. S1向左、S2向右闭合,Rx容许接入电路最大阻值为60Ω
D. S1向右、S2向左闭合,只调Rx使电流表达数减半后其阻值一定不小于本来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、Rx、滑动变阻器串联,电压表测Rx两端电压,电流表测电路中电流,
当滑动变阻器接入电路中电阻最大且电压表示数Ux=3V时,电阻箱Rx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,R0和滑动变阻器两端电压之和:
U0滑=U﹣Ux=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,电路中电流:
I1= = =0.0375A,
Rx容许接入电路最大阻值:
Rx大= = =80Ω,A不符合题意;
⑵闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路中电流,
当电压表示数U0=3V时,电路中电流:
I2= = =0.3A,
因串联电路中各处电流相等,且电流表量程为0~0.6A,
因此,电路中最大电流为0.3A,
则电路容许消耗最大功率:
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、Rx、滑动变阻器串联,电压表测R0和Rx两端电压,电流表测电路中电流,
当滑动变阻器接入电路中电阻最大且电压表示数U0x=3V时,电阻箱Rx接入电路中电阻最大,
此时滑动变阻器两端电压:
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,
因此,电路中电流:
I3= = =0.05A,
则R0和Rx最大总阻值:
R总= = =60Ω,
因此,Rx容许接入电路最大阻值:
Rx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、Rx、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中电流,
设此时电路总电阻为R总′=Rx+R0+R滑 , 即Rx=R总′﹣R0﹣R滑 ,
只调Rx使电流表达数减半时,电路总电阻R总″=Rx′+R0+R滑 , 即Rx′=R总″﹣R0﹣R滑 ,
由R= 可知,只调Rx使电流表达数减半时,电路总电阻R总″=2(Rx+R0+R滑),
则Rx′﹣Rx=(R总″﹣R0﹣R滑)﹣(R总′﹣R0﹣R滑)=R总″﹣R总′=2(Rx+R0+R滑)﹣(Rx+R0+R滑)=Rx+R0+R滑>Rx ,
因此,Rx′>2Rx , 即只调Rx使电流表达数减半后其阻值一定不小于本来2倍,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清开关处在不一样状态时元件额连接方式及电表测量对象,A.当滑动变阻器接入电路中电阻最大且电压表示数Ux=3V时,电阻箱Rx接入电路中电阻最大,根据串联电路电压特点求出R0和滑动变阻器两端电压之和,根据电阻串联和欧姆定律求出电路中电流,再根据欧姆定律求出Rx容许接入电路最大阻值;
B.根据欧姆定律求出电压表示数U0=3V时电路中电流,然后与电流表量程相比较确定电路中最大电流,运用P=UI求出电路容许消耗最大功率.
C.当滑动变阻器接入电路中电阻最大且电压表示数U0x=3V时,电阻箱Rx接入电路中电阻最大,根据串联电路电压特点求出此时滑动变阻器两端电压,根据电阻串联和欧姆定律求出电路中电流,再根据欧姆定律求出R0和Rx最大总阻值,运用电阻串联求出R容许接入电路最大阻值.
D.根据电阻串联和欧姆定律表达出电路中总电阻,同理表达出只调Rx使电流表达数减半时电路总电阻,根据欧姆定律可知两种状况下电路总电阻关系.
6.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,贴在针口处传感器M接触到从针口处漏出药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表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电阻RM变大 B. 电路消耗总功率变大
C. 电压表与电流表示数乘积不变 D. 电压表与电流表示数之比变大
【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两端电压,电流表测电路中电流.
由题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V示数增大,
由I= 变形式U=IR可知,电压表达数增大时,电路中电流变大,即电流表示数变大,
则电压表与电流表乘积变大,故C错误;
由P=UI可知,电源电压不变时,电路消耗总功率变大,故B对;
由R= 可知,电路中总电阻变小,
因串联电路中总电阻等于各分电压之和,
因此,M电阻RM变小,故A错误;
由R= 可知,电压表V与电流表A比值等于定值电阻R阻值,则电压表与电流表比值不变,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两端电压,电流表测电路中电流.根据题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V示数增大,根据欧姆定律可知电路中电流变化,深入可知电压表V与电流表A乘积变化;根据P=UI可知电路消耗总功率变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻变化,根据电阻串联可知M电阻变化;根据欧姆定律结合定值电阻阻值可知电压表V与电流表A比值变化.
7.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.
8.如图所示电路中,闭合开关,滑动变阻器滑片向右滑动过程中( )
A. 灯泡L1变亮、L2亮度不变 B. 灯泡L1变亮、L2变暗
C. 灯泡L1亮度不变、L2变亮 D. 灯泡L1变暗、L2变亮
【答案】 D
【解析】【解答】由图可知是混联电路图,当滑动变阻器滑片向右滑动时电阻变大,滑动变阻器和灯泡并联,此处总电阻变大,分压变大,灯泡L2变亮,灯泡L1分压减小,变暗,D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据混联电路特点,并联处电阻变大分压变大,串联时,分压互相影响。
9.如图所示,电源电压保持不变,R1:R2:R3=1:1:2.闭合开关S1、S2 , 电压表V1、V2示数分别为U1、U2 , 电流表A示数为I,只闭合开关S1 , 电压表V1、V2示数分别为U1′、U2′,电流表A示数为I′,则下列说法中错误是( )
A. U1:U2=1:1 B. U1′:U2′=1:3 C. I:I′=4:1 D. U2:U2′=2:3
【答案】 C
【解析】【解答】解:已知R1:R2:R3=1:1:2,可设R1=R2=R,R3=2R,
闭合开关S1、S2时,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
因此,电路中电流表示数:
I= = = ,
两电压表示数分别为:
U1=IR1= ×R= ,U2=IR2= ×R= ,
则U1:U2= : =1:1,A符合题意;
只闭合开关S1时,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2和R3两端电压之和,电流表测电路中电流,
此时电路中电流表示数:
I′= = = ,
则I:I′= : =2:1,C不符合题意;
两电压表示数分别为:
U1′=I′R1= ×R= ,U2′=I′(R2+R3)= ×(R+2R)= ,
则U1′:U2′= : =1:3,U2:U2′= : =2:3,BD符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处在不一样状态时元件连接方式及电表测量对象,根据电阻串联和欧姆定律表达出电路中电流表示数,再根据欧姆定律求出两电压表示数,深入得出两电压表示数之比;根据电阻串联和欧姆定律表达出此时电路中电流表示数,然后求出两种状况下电流表示数之比,再根据欧姆定律表达出两电压表示数,深入求出两种状况下电压表V1、V2示数之比.
10.如图所示,是小明测量未知电阻Rx试验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表示数为I2 . 则下列四个选项中,Rx体现式对是( )
A. Rx= B. Rx= C. Rx= R0 D. Rx= R0
【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R0简单电路,电流表测电路中电流,则I0=I1;当闭合开关S1和S2时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,即I=I2 , 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,因此,通过R0电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,通过Rx电流:Ix=I−I0=I2−I1 , 因并联电路中各支路两端电压相等,因此,由I=UR可得,电源电压:U=IxRx=I0R0,即(I2−I1)Rx=I1R0 , 解得:Rx= . R。
故答案为:D。
【分析】当只闭合开关S1时,电路为R0简单电路,电流表测电路中电流;当闭合开关S1和S2时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0电流不变,根据并联电路电流特点求出通过Rx电流,根据并联电路电压特点和欧姆定律得出等式即可Rx阻值.
11.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件电流与其两端电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表示数为0.2A,若将A、B两元件并联接在本来电源上,则此时电路中总电流为( )
A. 1.2A B. 0.6A C. 0.7A D. 0.5A
【答案】A
【解析】【解答】(1)由电路图可以懂得,电路元件A和B串联,电流表测电路中电流,
因串联电路中各处电流相等,
因此,电流表示数为0.2A时:
由图象可以懂得,A和B两端电压分别为:
因此,电源电压:
;(2)若将A、B两元件并联接在本来电源上,
因并联电路中各支路两端电压相等,
因此,
由图象可以懂得,通过两元件电流分别为:
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:
故答案为:A.
【分析】电路元件A和B串联,电流表测电路中电流,再结合电流—电压图像即可求解.
12.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动过程中,弹簧将( )
A. 缩短 B. 伸长 C. 静止不动 D. 先伸长后缩短
【答案】B
【解析】【解答】解:滑片从左往右滑动,滑动变阻器接入电路电阻变小,电路中电流变大,通电螺线管磁性增强;根据图中电流方向结合安培定则可判断出:螺线管上端为N极,下端为S极,此时根据磁极捡到互相作用:异名磁极互相吸引,因此螺线管对磁铁吸引力增大,弹簧长度变长。
故答案为:B。
【分析】根据滑动变阻器使用措施确定电路中电阻变化,再根据欧姆定律确定电路中电流变化;安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指那端就是螺线管北极(N极).
13.有两个电阻类电路元件A、B,流过元件电流与它两端电压关系如图甲所示,把它们串联在4.5V电路中,如图乙所示,下列说法错误是( )
A. 元件A电阻是定值电阻,大小为5Ω
B. 元件B电阻随温度升高而减小
C. 把它们并联在1V电路中时,电路总功率为0.3W
D. 把它们串联在4.5V电路中时,元件B电功率为1.8W
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、由图象可知,通过A电流与两端电压成正比,则A是定值电阻;
由图象可知,A两端电压为2V时,通过电流依次为0.4A,
由I= 可得:
RA= = =5Ω,A符合题意;
B、由图象可知,B两端电压为1V、2.5V、3V时,通过电流依次为0.1A、0.4A、0.6A,
由I= 可得R= 可知,乙对应电阻依次为10Ω、6.25Ω、5Ω,
由于通过电阻电流越大时元件温度升高,因此,元件B电阻随温度升高而减小,B符合题意;
C、并联在电压为1V电路中时,因并联电路中各支路两端电压相等,
因此,它们两端电压UA′=UB′=U′=1V,
由图象可知,IA=0.2A,IB=0.1A,
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′=IA+IB=0.2A+0.1A=0.3A,
电路总功率:
P′=U′I′=1V×0.3A=0.3W,C符合题意;
D、把它们串联在4.5V电路中时,由于串联电路电流到处相等,则由图象可知,电路I″=0.2A时,A两端电压UA″=2V,B两端电压UB″=2.5V时符合,
因此,PB=″UB″IB″=2.5V×0.2A=0.5W,D不符合题意。
故答案为:D
【分析】AB、根据欧姆定律可知,电阻一定期,通过电阻电阻电流与两端两端电压成正比,据此分析图象甲乙电阻变化;由图象可知A电压和对应电流值,根据欧姆定律即可求出电阻;
C、元件A、B并联在电压为1V电路中时,它们两端电压相等,根据图象读出通过它们电流,根据并联电路电流特点求出干路电流,运用P=UI求出电路总功率;
D、元件A、B串联在电压为4.5V电路中时,通过它们电流相等,电源电压等于两电阻两端电压之和,根据图象读出符合题意电流和电压,根据欧姆定律求出它们阻值之比。
14.如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路总功率为P0。若将R1阻值增大2Ω,R2阻值减小2Ω,电路总功率仍为P0;若将R1阻值减小2Ω,R2阻值增大2Ω,电路总功率为P;则P:P0等于( )
A. 3:2 B. 4:3 C. 5:4 D. 6:5
【答案】 A
【解析】【解答】两个滑动变阻器并联;由题意可知,R1:R2=2:3,-------①,开关闭合后,电路总功率:P0= -------②,若将R1阻值增大2Ω,R2阻值减小2Ω,电路总功率:P0= --------③,由以上①②③式可解得:R1=4Ω,R2=6Ω;因此P0= = ,若将R1阻值减小2Ω,R2阻值增大2Ω,此时电路总功率:P= = ,P:P0= : =3:2。
故答案为:A
【分析】结合电路图,理清元件连接方式,先根据P=表达出电路总功率P0 , 将R1阻值增大2Ω,R2阻值减小2Ω,再根据P=表达出电路总功率仍为P0 , 结合R1:R2=2:3可求出R1、R2阻值;若将R1阻值减小2Ω,R2阻值增大2Ω,根据P=表达出电路总功率为P,将R1、R2阻值代入P0和P体现式,联立即可得出答案.
15.如图所示电路.电源电压保持不变.R1=10Ω.闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时.电流表示散为0.25A;把滑片P移到中点时.电流表示教为0.4A。则下列选项对是( )
A. 滑片P在最右端时.通过R1、R2电流之比为5:8
B. 滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
C. 滑动变阻器最大阻值为40Ω
D. 电源电压为10V
【答案】 D
【解析】【解答】 闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.25A×(10Ω+R2) ①;
当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器 R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.4A×(10Ω+ R2) ②;
解得:R2=30Ω,U总=10V,故C错误,D对;
滑片P在最右端时 ,定值电阻R1和变阻器R2串联;由于串联电路各处电流都相等,因此通过R1、R2电流之比为 1:1,故A错误;
串联电路中,电压与电阻成正比,那么 R1、R2两端电压之比 :U1:U2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3,故B错误。
故选D。
【分析】 (1)闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联;当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器 R2串联;根据U总=I总R总列出方程组,然后计算得到变阻器最大阻值和电源电压;
(2)串联电路中各处电流都相等;
(3)串联电路中,电压与电阻成正比。
16.如图甲所示电路中,电源电压恒定,灯泡L电阻随温度变化而变化,R0为定值电阻滑动变阻器Rx规格为“20Ω2.5A”闭合开关S,电压表V1示数为U1、电压表V2示数为U2,移动滑动变阻器滑片P从A端至B端,U2与U1关系如图乙所示当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光.下列成果中对是( )
A. 电路中最大电流为1A B. 定值电阻R0阻值为16Ω
C. 灯L正常发光时电阻为40Ω D. 灯L额定功率为24W
【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,当滑片P滑到B端时,阻值为0,L和R0串联,此时电压表V2测电源电压,由图知电源电压为36V,电压表V1测R0电压,由图知R0电压U01=24V,灯L恰好正常发光,则灯L额定电压为:UL额=36V 24V=12V,A.当滑片P在A端时,滑动变阻器阻值最大,且Rmax=20Ω,此时电压表V2示数为16V,则滑动变阻器两端电压为:UR=36V 16V=20V,此时电路中电流最小:Imin= = =1A,A不符合题意;B.当滑片P在A端时,电压表V1示数U02=12V,则定值电阻R0阻值为:R0= = =12Ω,B不符合题意;C.当滑片P滑到B端时,电路中电流为:I= = =2A,灯L正常发光时电阻:RL= = =6Ω,C不符合题意;D.灯L额定功率为:PL=UL额I=12V 2A=24W.
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,当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光,此时电路总电阻最小,总电流最大,两电压表示数都达到了最大,判断出电源电压;当滑动变阻器滑片P在A端时,总电阻最大,电路中总电流最小,由乙图读出两电压表示数,根据串联电路电压规律表达出滑动变阻器电压,根据欧姆定律算出电路电流和定值电阻R0阻值;当滑片在B端时,滑动变阻器电阻为零,电路电流最大,此时灯L恰好正常发光,定值电阻两端电压为24V,根据欧姆定律算出电路电流,根据串联电路电压规律算出灯泡两端额定电压,根据欧姆定律算出灯L正常发光时电阻,由P=UI算出灯泡L额定功率.
17.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,R阻值一定但未知,当单刀双掷开关S掷向a(同步与b断开)时,电压表达数为2.0V,若掷向b(同步与a断开),电压表达数也许为( )
A. 3.0V B. 2.5V C. 2.0V D. 1.5V
【答案】 B
【解析】【解答】解:由图S接b时,R2与R串联,
由欧姆定律知:U=IR,此时电压表测R2两端电压,示数为U′,
即有U′=I′R2=×15Ω…①,
同理,S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V,
则有:2V=IR1=×10Ω…②,
①÷②可得:
=,
因此U′=3V×,
由于<1,因此U′<3V;
R1、R2分别与R串联,R2>R1 , 根据串联电路分压原是可知:R2与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表达数不小于2V;
综上可知:2V<U′<3V,故B对,ACD错误.
故选B.
【分析】由欧姆定律可得出开关置于两位置时电压表达数体现式,通过度析可得出电压也许值
18.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P过程中,下列说法对是( )
A. 电流表A示数变小
B. 电压表V示数增大
C. 滑片可在R2上任意移动
D. 若滑片移到b端时,R1与R2电功率之比为3:1
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端电压,电流表测干路电流,(1)因电源电压保持不变,因此,滑片移动时,电压表V示数不变,B不符合题意;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,向左移动滑动变阻器滑片P过程中,R2接入电路中电阻变小,由I= 可知,通过R2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A示数变大,A不符合题意;(2)由电路图可知,R2滑片移至a端时会导致电源短路,因此,滑片不可在R2上任意移动,C不符合题意;(3)因并联电路中各支路两端电压相等,因此,若滑片移到b端时,由P=UI= 可知,R1与R2电功率之比:
= = = = ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清根据连接方式及电表测量对象,根据电源电压可知滑片移动时电压表V示数变化,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R2电流变化,根据并联电路电流特点可知干路电流变化;明确当R2滑片移至a端时会导致电源短路,若滑片移到b端时,根据并联电路电压特点和P=UI=求出电功率之比.
19.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规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法对是( )
①电阻R1消耗电功率容许变化范围为0.4W~0.9W
②电流表达数容许变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2容许接入电路阻值变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率容许变化范围为1.8W~3W
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有②和④
【答案】A
【解析】【解答】①电压表达数为3V时,电阻R1通过电流为:
,与元件容许电流值比较得,电路中最大电流为0.3A,此时R1最大功率为: ,
当滑动变阻器接入电路电阻最大时,电路中电流最小为:
,则R1最小功率为:
,
故电阻R1消耗电功率容许变化范围为0.4W~0.9W,①对;
②由①解答过程可知,电流表达数容许变化范围为0.2A~0.3A.故②错误
③电压表达数为3V时,电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路最小电阻为:
,
故滑动变阻器R2容许接入电路阻值变化范围为10Ω~20Ω,③对;
④电流最大时,最大功率为:
;
电流最小时,最小功率为:
,
电路消耗总电功率容许变化范围为1.2W~1.8W,故④错误;
故答案为:A。
【分析】定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端电压.
①已知电流表选择量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗功率最大;电路电流最小--总电阻最大时,消耗功率最小。据此确定定值电阻消耗功率变化范围及电路电流变化范围;
②电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大。据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;
③已知电源电压和电路最大、最小电流,运用公式P=UI确定电路消耗总功率变化范围.
20.如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端过程中,电路中电流表达数和电压表达数关系如图乙所示,则下列说法对是( )
A. 电源电压是4.5V B. 定值电阻阻值是10Ω
C. 定值变阻最小功率为1.35W D. 电路总功率最大值为7.2W
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流.(1)当R2接入电路中电阻为零时,电路中电流最大,
由图象可知,电路中最大电流I大=1.2A,
由I= 可得,电源电压:
U=I大R1=1.2A×R1 ,
当R2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,电路中最小电流I小=0.3A,电压表最大示数U2=4.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
因此,电源电压:
U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V,
因电源电压不变,
因此,1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V,
解得:R1=5Ω,故B错误;
电源电压U=I大R1=1.2A×5Ω=6V,故A错误;(2)定值电阻电功率最小值P1小=I小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W,故C错误;
电路总功率最大值P大=UI大=6V×1.2A=7.2W,故D对.
故选D.
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流.(1)当R2接入电路中电阻为零时,电路中电流最大,根据图象读出电路中电流,根据欧姆定律表达出电源电压;当R2接入电路中电阻最大时,电路中电流最小,电压表示数最大,根据图象读出电表示数,根据串联电路电压特点和欧姆定律表达出电源电压,根据电源电压不变得出等式即可求出R1阻值,深入求出电源电压;(2)根据P=I2R求出定值电阻电功率最小值,根据P=UI求出电路最大电功率.
21.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1 , L2电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表示数之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 3:2 D. 2:3
【答案】D
【解析】【解答】解:乙表与电源两端连接,因此乙是电压表,甲假如是电流表, S闭合时,灯L2短路,与题意不符,故甲也是电压表,甲表测L2电压,乙表测电源电压,两灯串联, = ,根据分压原理可知 ,根据串联电路总电压等于各用电器两端电压之和可得,
甲、乙两电表示数之比为 .
故答案为:D。
【分析】乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,故两表都为电压表,甲表测L2电压,乙表测电源电压,两灯串联,根据分压原理和串联电路电压规律得出答案.
22.小灯泡L额定电压为3V,它I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示电路中,先将滑动变阻器滑片P移至B端,闭合开关S,电压表达数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表达数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器铭牌上标有“10Ω 2A”.下列说法中错误是( )
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗电功率为2.5W
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当滑动变阻器滑片P移至B端时,滑动变阻器最大阻值和灯泡串联,
由图象可知,当电压表达数为1.5V时,电路中电流I=0.3A,
由I= 可得,滑动变阻器两端电压:
U滑=IR滑=0.3A
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