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通用版初中物理九年级物理全册第十七章欧姆定律必考考点训练
1
单选题
1、在如图1所示的电路中,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω,定值电阻R2=20Ω,闭合开关后,将滑动变阻器R1的滑片P移至某一位置时,电流表A1、A2指针偏转均如图2所示,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器R1与定值电阻R2串联
B.电流表A1测量通过滑动变阻器R1的电流
C.电源电压为12V
D.此时滑动变阻器R1接入电路的电阻值为5Ω
答案:D
AB.由电路图可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表A1测量通过定值电阻R2的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压,故AB错误;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A2量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2A,电流表A1量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,则通过定值电阻R2的电流为0.4A,由
I=UR
可得,电源电压为
U=I2R2=0.4A×20Ω=8V
故C错误;
D.开关S闭合后,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,根据并联电路中各支路两端电压等于电源电压的规律可知,滑动变阻器两端电压为8V,通过滑动变阻器的电流为
I1=I﹣I2=2A﹣0.4A=1.6A
则滑动变阻器接入电路的阻值为
R1=UI1=8V1.6A=5Ω
故D正确。
故选D。
2、如图所示,R1为定值电阻,R2为标有“20Ω 1A”的滑动变阻器,电源电压保持不变。当滑片P在某位置时,电流表示数为0.2A,此时在电路中接入一个电压表,闭合开关,电压表示数为2V。已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,在保证电路安全的情况下向某一方向移动滑片,发现电压表示数最大变化量为1V,下列判断正确的是( )
①若电压表接在R1两端且滑片向左滑动,则电源电压可能为6V且R1=10Ω
②若电压表接在R1两端且滑片向右滑动,则电源电压只能为3V且R1=10Ω
③若电压表接在R2两端且滑片向左滑动,则电源电压只能为2.5V且R1=2.5Ω
④若电压表接在R2两端且滑片向右滑动,则电源电压只能为6V且R1=20Ω
A.仅①③B.仅②④C.仅①②③D.①②③④
答案:A
①电压表测R1两端的电压,电流表测通过R1的电流,由欧姆定律公式可知R1的阻值
R1=UI=2V0.2A=10Ω
若电压表接在R1两端且滑片向左滑动时,R1两端电压将增大,而电压表示数最大变化量为1V,所以移动滑片后电阻R1两端的电压为3V,此时通过电流表的电流
I'=U'R1=3V10Ω=0.3A
未超过电流表的量程,若此时滑动变阻器的阻值也为10Ω,由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端电压也为3V,由串联电路的电压规律可知,电源电压为两电阻两端电压之和,为6V,故①正确;
②当电压表接在R1两端且滑片向右滑动时,R1两端电压将减小,而电压表示数最大变化量为1V,所以移动滑片后电阻R1两端的电压为1V,电路中的总阻值变大,所以电流表不会超过量程。此时通过R1的电流
I'=U'R1=1V10Ω=0.1A
若电源电压为U,则滑动变阻器的阻值
R2=U-1V0.1A
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,即
U-1V0.1A≤20Ω
解得
U≤3V
又因为R1两端一开始有2V的电压,所以电源电压的范围为
2V≤U≤3V
故②错误;
③若电压表接在R2两端且滑片未滑动时,令电源电压为U,由串联电路的电压规律可得
U=0.1A×R1+2V
当滑片向左移动时,电路中的电流将增大,最大电流为0.6A,且电压表的示数将变为3V,由串联电路的电压规律可得
U=0.6A×R1+3V
联立上式,解得
U=2.5V,R1=2.5Ω
故③正确;
④由①可知移动滑片前,电路中的电流为0.2A,电阻R2的阻值为20Ω,若将滑片向右滑动,电路中的阻值将增大,故电路中电流不会超过电流表的量程,而电阻R2两端的电压将增大,且最大只能达到3V,题目中未确定滑动变阻器移到何处,故滑动变阻器的阻值不能确定,所以定值电阻R1的阻值和电源电压不会是一个定值,故④错误。
故①③正确。
故选A。
3、等值电阻R1、R3组成如图(a)所示的电路,闭合开关S1,电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1;然后取R3与等值电阻R2组成如图(b)所示的电路,闭合开关S2,电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2,k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好,三个电阻中只有一个电阻存在故障,则下列判断正确的是( )
A.电阻R1可能短路B.电阻R2一定断路
C.电阻R2可能短路D.电阻R3一定断路
答案:B
由(a)图可知,R1与R3串联,电压表V1测R3两端的电压,电流表A1测电路中的电流,由欧姆定律可知:电压表V1与电流表A1的比值为电阻R3的阻值为k1。
由(b)图可知,R2与R3并联,电压表V2测电源电压,电流表测干流的电流,电压表V2与电流表A2的比值为电阻R3与R2并联后的总阻值为k2。
根据题意可知电阻R3的阻值与电阻R3与R2并联后的阻值相等,即k1=k2。且电源、电压表和电流表完全相同且完好,由于只存在一个电阻故障,则
A.电阻R1短路,不会影响电阻R3与R2并联后的总阻值,故A错误;
B.电阻R2断路,则图(b)中的只存在电阻R3,则电压表V2与电流表A2的比值为电阻R3的阻值,故B正确;
C.电阻R2短路,则图(b)中电路的电源短路,电压表V2无示数,故电压表V2与电流表A2的比值为0,故C错误;
D.电阻R3断路,则图(b)中的电压表V2与电流表A2的比值为R2的阻值,不等于图(a)的测量值,故D错误。
故选B。
4、在图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1,可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是( )
A.电源电压不变,不移动滑片PB.电源电压不变,向左移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片PD.增大电源电压,向左移动滑片P
答案:C
由于电路为串联电路,根据串联分压特点,电阻R1阻值变大,则电压变大。
A.电源电压不变,不移动滑片P,由串联分压规律可知电压表示数变大,故A不符合题意;
B.电源电压不变,向左移动滑片,R2阻值变小,R2电压变小,R1电压变大,故B不符合题意;
C.减小电源电压,总电阻不变。根据串联分压特点R1电压变小,可能使电压表示数与替换R1前相等,故C符合题意;
D.增大电源电压,向左移动滑片P,电源电压变大,总电阻变小,根据串联分压特点R1电压会变大,故D不符合题意。
故选C。
5、图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压URT:UR=m,丙图中IRT:IR=n,则下关系式中正确的是( )
A.m=1nB.m>1nC.m<1nD.m=n
答案:B
根据串联分压,电压之比为
URTUR=IRRTIRR=RRTR=m
如图甲,R是定值电阻,故
RRT=mR
如图丙,电流之比为
IRTIR=URRTURR=RRRT'=n
则此时的热敏电阻为
RRT'=1nR
由于丙图,热敏电阻的电压大,电流做功比较多,温度比较高,而RT的阻值随温度的升高而变小,故
RRT'<RRT
故
1nR<mR
故
m>1n
故ACD错误,B正确。
故选B。
6、如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中( )
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, 电压表的示数变小
C.电流表的示数变小, 电压表的示数变大
D.电流表的示数变大, 电压表的示数变小
答案:D
由图可知,开关闭合,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。将滑动变阻器的滑片由B端向A端移动的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,通过电路的电流变大,即电流表示数变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器所分电压变小,电压表示数会变小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.用10Ω电阻实验,读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C.实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
答案:C
A.闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,由图可知该实验中P应置于右端,故A错误;
B.用10Ω电阻实验时,由于电阻大,所以电阻两端分得的电压大,应增大滑动变阻器两端的电压,使电阻两端的电压不变,用5Ω电阻实验时,电阻小,分得的电压小,所以滑动变阻器的阻值与接10Ω时相比更小一些,靠左,故B错误;
C.在探究“导体电流与电阻关系”时,更换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变,故C正确;
D.探究电流跟电阻的关系时,要控制电压不变,多次改变定值电阻的阻值,记录电流值,判断电流跟电阻的关系,多次实验是为了得出普遍规律,故D错误。
故选C。
8、如图所示的电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
答案:D
由电路图知,电流从电源的正极流出依次经过开关,电流表,电阻R,滑动变阻器最后回到电源的负极。此时电阻R与滑动变阻器组成串联电路。电压表并联接在电阻R两端。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻值变大。由串联电路电阻特点知,滑动变阻器接入电路的电阻值变大,整个电路的电阻值变大。根据欧姆定律得,电路中电流变小,电阻R两端的电压变小。即电流表示数变小,电压表示数变大,故ABC不符合题意;故D符合题意。
故选D。
9、如图,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.V1和V2示数不变,A示数变大B.V2和A示数的乘积先变大后变小
C.V1和A示数之比不变D.V2和A示数之比变小
答案:D
滑动变阻器与电阻串联,电流表测电路的电流,V2测电源电压,V1测变阻器的电压。
A.将滑片P从右端向左端移动过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,根据欧姆定律,电流表示数变大,R两端电压变大,则是V1表示数变大,V2测电源电压,示数不变,故A错误;
B.因V2的示数等于电源电压保持不变,故V2和A示数的乘积变大,故B错误;
C.根据欧姆定律,V1和A示数之比即变阻器连入电路的电阻,可知这个比值变小,故C错误;
D.根据欧姆定律,V2和A示数之比即电路的总电阻,结合选项A,可知这个比值变变小,故D正确。
故选D。
10、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻。开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大B.电流表A的示数变大
C.电压表V2的示数变大D.电路的总电阻变小
答案:A
C.由电路图可知,开关S闭合后,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A测电路中的电流。因电源两端电压保持不变,所以,滑片移动时电压表V2的示数不变,故C错误;
BD.在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大;由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故BD错误;
A.因电路中的电流变小,由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故A正确。
故选A。
11、如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6Ω。则当S1断开S2闭合时,AB间的总电阻为( )
A.6ΩB.9ΩC.12ΩD.18Ω
答案:D
开关都闭合时,三个电阻并联
R1=R2=R3
根据并联电路的电阻关系可知,A、B两点间的电阻
R并=13×R1=6Ω
则
R1=3R并=3×6Ω=18Ω
当S1断开S2闭合时,只有一个电阻R1连入电路,因此A、B两点间的电阻
RAB=R1=18Ω
故选D。
12、图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A.R1的阻值为5Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
答案:C
AB.由图知电阻R1和R2的I-U图像,都是过原点的斜线,说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时,通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A,由欧姆定律可知,电阻R1和R2的阻值分别为
R1=UI1=1V0.10A=10Ω
R2=UI2=1V0.20A=5Ω
由计算可知,R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意;
C.将R1、R2串联接入电路,由串联电路电流处处都相等可知,通过电阻R1和R2的电流相同,因R1的阻值大于R2的阻值,由U=IR可知,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,电阻R1和R2两端的电压相等,因R1的阻值大于R2的阻值,由I=UR可知,通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。
故选C。
13、关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律I=UR变形为R=UI,说明导体的电阻与其两端电压成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值一定越小
C.通电金属导体,其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小
答案:C
A.电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过的电流无关,故A错误;
B.电阻大小决定于导体的长度、材料、横截面积.和温度,只根据横截面积无法判定电阻的大小,故B错误;
C.通电金属导体定向移动的是电子,电子定向移动的方向与电流方向相反,故C正确;
D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,根据并联电路的电阻关系可知,并联总阻值变大,故D错误。
故选C。
14、为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
答案:B
分析电路图可知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由I=UR可知,电路中电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小;根据串联电路电压的规律可知,光敏电阻R的电压增大,即电压表示数变大,故B符合题意。
故选B。
15、图示电路中,R1=5Ω,R2=10Ω,电源电压保持不变,闭合开关S,通过R1和R2中的电流分别为I1和I2,R1和R2两端的电压分别为U1和U2,则( )
A.I1:I2=1∶2B.I1∶I2=2∶1
C.U1∶U2=1∶2D.U1∶U2=2∶1
答案:C
AB.由图可知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,根据串联电路中电流规律可知,串联电路中电流处处相等,即电流之比
I1∶I2=1∶1
故AB不符合题意;
CD.根据U=IR可知R1和R2两端的电压之比为
U1U2=IR1IR2=R1R2=5Ω10Ω=12
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
多选题
16、如图所示的电路中,元件均完好,R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值,闭合开关后移动R2的滑片时,下列说法正确的是( )
A.V1的示数大于V2的示数
B.V1的示数不可能等于V的示数
C.V1与V2的示数之和增大
D.V1示数的变化量等于V2示数的变化量
答案:AD
由图可知,该电路为串联电路,电压表V测量的是电源电压;电压表V1测量的是R1两端的电压;电压表V2测量的是R2两端的电压。
A.闭合开关后移动R2的滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,则其分得的电压发生变化;R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值,根据串联电路的分压规律可知,V1的示数要始终大于V2的示数,故A正确;
B.电压表V测量的是电源电压,保持不变,由于在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,当R2的滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电压表V1测量的是电源电压,则V1的示数会等于V的示数,故B错误;
C.V1与V2的示数之和等于电源电压,保持不变,故C错误;
D.电源电压等于各部分电压之和,电源电压不变,则V1示数的变化量等于V2示数的变化量,故D正确。
故选AD。
17、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变。在不拆改电路的情况下,下列选项中,利用这个电路进行实验能完成的是( )
A.能测出R2的电阻值
B.探究电阻两端电压U一定时,通过电阻的电流I与电阻R成反比
C.探究电阻R的阻值一定时,通过电阻的电流I与电阻两端的电压U成正比
D.探究电路中的电流I一定时,电阻两端的电压U与电阻R成正比
答案:AC
A.电压表测量了R2的电压,电流表能测出通过它的电流,故此实验可以测出R2的阻值。故A符合题意;
B.要探究电压一定时,电流与电阻的关系。需要能够观测出某电路电压一定,且能改变该段电路的电阻值,测量该段电路中的电流。电路中,只能观测R2两端电压,但它的阻值是不变的,故无法进行对此问题的验证。故B不符合题意;
C.要完成此选项中的探究实验,需要能改变某段电路两端的电压,且该段电路的阻值不变,能对该段电路两端电压与其中的电流进行测量。电路中,变阻器能调节R2两端电压,且R2为定值电阻,也能测量出它两端的电压和通过它的电流。故C符合题意;
D.要完成此探究,需要测量某段电路的电压、调节该段电路的阻值。电路中,我们能测量R2两端电压,但R2的阻值是不变的,无法进行此问题的探究。故D不符合题意。
故选AC。
18、在如图所示的电路中,S闭合后下列所列的各种情况正确的是( )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后U丙=U甲+U乙
B.如果甲是电压表,乙、丙电流表,S1断开形成串联电路
C.电路中甲表和乙表不能同时是电流表
D.如果电路是并联电路,则乙表的示数等于丙表的示数
答案:AC
A.由图知,如果甲、乙、丙都是电压表,闭合S1后,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压,电压表丙测电源电压,根据串联电路的电压规律知
U丙=U甲+U乙
故A正确;
BD.由图知,如果甲是电压表,乙、丙电流表,S闭合,S1断开,两电阻并联,根据并联电路电流规律知,乙电流表示数大于丙,故BD错误;
C.由图知,如果电路中甲表和乙表同时是电流表,会造成电源短路,这是不允许的,故C正确。
故选AC。
19、如图所示,是检查酒驾的电路原理图,图中 R0是定值电阻,Rm是酒精传感器,其电阻与酒精气体的浓度成反比。测量时,当驾驶员吹出的气体酒精浓度升高时,下列判断正确的是( )
A.电压表 V1的示数减小
B.电压表 V2的示数减小
C.当电流表 A 的示数减小
D.电压表 V1与电流表 A 的示数之比减小
答案:AD
由电路图可知,R0与Rm串联,电流表测电路中的电流,V1测Rm两端的电压,V2测R0两端的电压;
由题意可知,酒精气体浓度越大时Rm的阻值越小,电路中的总电阻越小;根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
根据U=IR可知,R0 两端的电压变大,即V2的示数变大;
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,Rm 两端的电压减小,即 V1 的示数变小;电压表 V1 示数变小,电流表 A 的示数变大,其比值减小。故 BC 错误,AD 正确。
故选AD。
20、如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A.a是电压表
B.只闭合S1,P向右滑动,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小
C.闭合S1、S2,断开S3,A1的示数大于A2的示数
D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A2的示数减小
答案:AD
A.由电路图可知,当S1与S2闭合时,电表a与滑动变阻器并联,若a为电流表,会造成电源短路,故a不是电流表;此时电路是安全的,说明a是电压表,故A正确;
B.只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电压表a示数的变化量
ΔU2=U滑-U滑′=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=ΔIR1
则
ΔU2ΔI=R1
即a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变,故B错误;
C.闭合S1、S2,断开S3,R1和电流表A1被短路,电流表A1示数为零,变阻器和电流表A2接入电路,电流表A2测变阻器的电流,电流表A1的示数小于电流表A2的示数,故C错误;
D.闭合S1、S2、S3时,R2与滑动变阻器并联,P向左滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,A2的示数变小,故D正确。
故选AD。
21、如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为12VB.灯L2两端电压为2.4V
C.灯L1、L2电阻之比为1:5D.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变大
答案:AD
由图得,两灯泡串联,电压表V1、电压表V2分别测量电源电压、灯泡L1的电压。闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,根据串联电路电压规律可知,电压表V1选择的量程为0~15V,示数为12V,电压表V2选择的量程为0~3V,示数为2.4V。
A.电源电压为电压表V1的示数,为12V,故A正确;
B.灯L2两端电压为
U2=U-U1=12V-2.4V=9.6V
故B错误;
C.灯L1、L2电阻之比为
R1:R2=U1:U2=2.4V:9.6V=1:4
故C错误;
D.若L1灯丝烧断,电压表V2测量电源电压,示数变大,故D正确。
故选D。
22、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,小灯泡发光,过了一会儿,灯泡熄灭,电压表示数接近电源电压,则下列判断中正确的是( )
A.小灯泡L断路B.小灯泡L短路C.电阻R断路D.电阻R短路
答案:BC
A.由图可知,该电路为串联电路,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流,若小灯泡L断路,电压表的正负接线柱不能与电源相连,所以电压表无示数,电路中无电流,电流表示数为0,故A错误;
B.若小灯泡L短路,小灯泡不发光,电阻R串联在电路中,电源电压加在电阻R上,电压表示数为电源电压,故B正确;
C.若电阻R断路,电路中没有电流,灯泡不发光,导致电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,示数接近电源电压,故C正确;
D.电压表测电阻R两端的电压,若电阻R短路,则电压表无示数,而不是接近电源电压,故D错误。
故选BC。
23、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动的过程中( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V2示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
答案:ACD
由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测变阻器R1两端电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.将滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,由I=UR可知,电路中电流减小,电流表A示数变小,故A符合题意
B.根据公式U=IR可知,电流减小,则R2两端的电压减小,即电压表V2示数减小,故B不符合题意;
C.电压表V1的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器的阻值,滑动变阻器阻值变大,比值变大,故C符合题意;
D.电压表V2示数与电流表A的示数的比值等于定值电阻R2的阻值,因此比值不变,故D符合题意。
故选ACD。
24、在探究电流与电压关系实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法正确的是( )
A.保护电路安全B.改变电阻两端电压
C.可实现多次测量,寻找普遍规律D.可实现多次测量,减小实验误差
答案:ABC
A.连接电路时,滑动变阻器的滑片处于最大值处,此时电路中的电阻最大,通过电路的电流最小,可以起到保护电路的作用,故A正确;
BCD.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,通过调节滑片,改变电路电路中的电流,从而改变电阻两端的电压,可以实现多次测量,目的是得出具有普遍性的结论,而不是减小实验误差,故BC正确、D错误。
故选ABC。
25、如图是小海设计的温度测量仪的电路,电源两端电压恒定,R1是阻值10Ω的定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数增大
B.电压表V1示数与增大
C.电压表V2的示数增大
D.电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比的绝对值是10Ω
答案:CD
ABC.由电路图可知,该电路为串联电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。当R2的温度随环境温度降低时,其阻值增大,电流减小,即电流表的示数变小。根据欧姆定律推导公式U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数减小,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数增大。故AB错误,C正确;
D.V1示数为R1两端的电压,电流表示数是通过R1的电流,根据欧姆定律可知
R1=U1I=10Ω
调节R2的阻值,取两组数据,根据串联电路的特点得
U=U2+IR1
U=U'2+I'R1
联立解得
U'2-U2I-I'=R1
即电压表V2示数变化量与电流表示数变化量之比的绝对值是
ΔUΔI=R1=10Ω
故D正确。
故选CD。
填空题
26、如图甲,电源电压不变,闭合S后,滑片P最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为_______Ω,当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时,电流表的示数为_______A。
答案: 20 0.3
[1]由电路图可知,当滑片P在最右端时滑变阻器全部接入,R0与R串联,则电路中电阻最大,电流最小,由图像可知此时电路中的电流I小=0.2A,R两的电压UR=4V,
根据欧姆定律可计算滑动变阻器R的最大阻值为
R大=UI小=4V0.2A=20Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和,串电路各处电流相等,所以电源的电压
U=I小R0+UR=0.2A×R0+4V------------①
当滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表示数为零,由图像可知这时电路中电流最大为I大=0.6A,电源电压即R0两端的电压,则
U=I大R0=0.6A×R0--------------②
解①②得
R0=10Ω,U=6V
[2]当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω,则电流表的示数为
I=UR0+R'=6V10Ω+10Ω=0.3A
27、如图电路,电源电压不变,定值电阻R1阻值9Ω。闭合开关S,当滑片P置于变阻器中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,则电源电压为______V,滑动变阻器最大阻值为______Ω。
答案: 12 9
[1]由电路图可知,R1与R串联,电压表测R两端的电压,设滑片P置于变阻器的中点时,电阻为R,则滑片P置于变阻器的b端时,阻值最大为2R;则当滑片P置于变阻器的中点时,此时变阻器两端电压为4V,根据串联电路电流处处相等可得
UR=U1R1=U电源-UR1
代入数据得
4VR=U电源-4VR1•••••①
当滑片P置于变阻器的b端时,阻值最大为2R,电压表的示数变化了2V,根据串联电路电压分配特点,电阻最大,电压也增大,故变阻器两端的电压
U′=4V+2V=6V
根据串联电路电流处处相等可得
U'2R=U1'R1=U电源-U'R1
代入数据得
6V2R=U电源-6VR1•••••②
联合①②式,解得
U电源=12V
[2]当滑片P置于变阻器的b端时,变阻器阻值最大,电压表的示数为6V,则R1两端的电压
U1′=U电源-U′=12V-6V=6V
即
U1′=U′=6V
根据串联电路的电压分配特点,则滑动变阻器的最大阻值
Rmax=R1=9Ω
28、在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为10V,R0为滑动变阻器,R、Rx为定值电阻,且R<Rx,R=15Ω。闭合开关S前,应将R0的滑片移动至最 ___________(选填“左”或“右”)端;闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1由a点切换到b点时,电压表示数变化了0.5V,电流表示数变化了0.1A,则Rx=___________Ω。
答案: 右 20
[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
[2]闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
U=U1+U0=U1+I1R0---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与RX 串联,电压表测电阻RX两端电压U1' ,电流表测电流I1',由于
R<RX
根据串联分压
U1<U1'
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
U1'=U1+0.5V
接入电路电阻增大,电流会减小
I1'=I1-0.1A
电源电压可表示为
U=U1'+U0'=(U1+0.5V)+I1'R0=(U1+0.5V)+(I1-0.1A)R0---------②
联立①②式,可得
0.5V=0.1A×R0
R0接入的阻值为
R0=5Ω
代入由①式
U=U1+U0=I1R1+I1R0
10V=I1×15Ω+I1×5Ω
解得
I1=0.5A
U1=I1R1=0.5A×15Ω=7.5V
则Rx两端电压和电流为
U1'=U1+0.5V=7.5V+0.5V=8V
I1'=I1-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A
Rx电阻为
RX=U1'I1'=8V0.4A=20Ω
29、定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。当把R1、R2并联在某一电路中时,两电阻两端的电压之比U1∶U2=______,通过两电阻的电流之比I1∶I2=______。
答案: 1∶1 4∶1
[1]当把R1、R2并联在某一电路中时,根据并联电路的电压特点,两电阻两端的电压相等,两电阻两端的电压之比
U1∶U2=1∶1
[2]由图像可知,当U1=U2=2V时,对应的电流I1=0.4A,I2=0.1A,由I=UR可得,两电阻的阻值
R1=U1I1=2V0.4A=5Ω
R2=U2I2=2V0.1A=20Ω
则两电阻的阻值之比
R1∶R2=1∶4
当把R1、R2并联在某一电路中时,电压之比为1∶1,通过两电阻的电流之比
I1∶I2=U1R1∶U2R2=R2∶R1=4∶1
30、如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由图像可知_________是小灯泡的I—U图像;定值电阻的阻值为__________Ω;把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是___________A。
答案: 甲 10 1.2
[1]小灯泡的电阻是变化的,故小灯泡的I—U图像是曲线。
[2]定值电阻的阻值为
R=UI=4V0.4A=10Ω
[3]把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,定值电阻R和小灯泡L两端的电压为4V,定值电阻R的电流为0.4A,通过小灯泡的电流为0.8A,干路中的电流是
I总=I甲+I乙=0.8A+0.4A=1.2A
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