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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解题技巧总结
1
单选题
1、如图所示为油量表示意图,当油量减少时,下列说法正确的是( )
A.R不断减小B.R总不断减小
C.I总不断减小D.R两端电压不断减小
答案:C
由电路图可知,R0与R串联,电流表测量电路中的电流。当油量减少时,浮子下降,滑杆右端向上滑动,R接入电阻增大,串联电路中,电路的总电阻等于各个电阻之和,所以电路中总电阻R总增大,根据I=UR可知,电压不变时,电流I总减小;R接入电阻增大,根据串联正比分压可知,R两端电压不断增大,故C正确,ABD错误。
故选C。
2、甲、乙是由同种材料制成的两个长度相同、粗细均匀的电阻。在不同电压下,多次测量电流值,描绘了U-I图像。从中获得的信息正确的是( )
A.甲电阻大于乙电阻
B.乙电阻较细
C.当甲、乙电阻没有接入电路中时,电阻均为0
D.若甲、乙电阻串联在同一电路中,通过甲电阻的电流小于通过乙电阻的电流
答案:B
A.由图可知当两电阻两端的电压相同时,通过甲电阻的电流大于通过乙电阻的电流,根据欧姆定律可知甲电阻小于乙电阻,故A错误;
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,横截面积越小,电阻越大,甲、乙是由同种材料制成的两个长度相同的电阻,甲电阻小于乙电阻,所以乙电阻较细,故B正确;
C.导体的电阻是导体本身的一种属性,与其两端的电压和通过它的电流无关,故C错误;
D.串联电路中电流处处相等,若甲、乙电阻串联在同一电路中,通过甲电阻的电流等于通过乙电阻的电流,故D错误。
故选B。
3、如图所示电路,当闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L和滑动变阻器R串联
B.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,小灯泡的亮度变暗
C.当滑动变阻器发生断路时,小灯泡依然发光
D.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电压表、电流表示数均减小
答案:C
A.由电路图可知灯泡L和滑动变阻器并联,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流,故A错误;
B.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,由于并联电路各支路互不影响,通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,故B错误;
C.当滑动变阻器发生断路时,由于并联电路各支路互不影响,小灯泡依然发光,故C正确;
D.由于电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变;闭合开关,当滑动变阻器滑片向右滑动时,接入的阻值变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,电流表示数变小,故D错误。
故选C。
4、在如图所示的伏安法测电阻实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障D.变阻器的滑片P向右滑动
答案:D
根据题意知道,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的,故下一步操作是移动滑动变阻器滑片,减小变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光,由图知道,变阻器的滑片P向右滑动,变阻器接入电路的阻值会减小,故D正确,ABC错误。
故选D。
5、如图所示电路中,电阻R1=12Ω,R2=6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V。则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为( )
A.1VB.2VC.3VD.4V
答案:B
当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V,此时电阻R1与电阻R0接入电路,此时电路中电流为
I=UR1=3V12Ω=0.25A
则电源电压为
U=IR=0.25A×(12Ω+R0)
当单刀双掷开关S置于位置2时,此时电阻R2与电阻R0接入电路,则电路中的电流为
I=UR总=0.25A×(12Ω+R0)6Ω+R0>0.25A
故电压表示数为
U=IR2>0.25A×6Ω=1.5V
由于串联分压,电阻变小,故电压表示数变小,故电压表的示数一定小于3V,故电压表的示数可能为2V,故B正确。
故选B。
6、如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1∶R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1∶I2=1∶1B.I1∶I2=1∶2
C.U1∶U2=1∶1D.U1∶U2=2∶1
答案:A
AB.由图可知,R1与R2串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;
CD.R1、R2两端的电压之比
U1U2=I1R1I2R2=R1R2=5Ω10Ω=12
故CD错误。
故选A。
7、如图所示,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
C.小灯泡亮度变亮,电路总电阻变大
D.小灯泡亮度变暗,电路总功率变小
答案:D
AB.由电路图知道,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律知道,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻值,由于忽略温度对灯丝电阻的影响,所以,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电压表与电流表示数的比值不变;但接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR知道,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误;
CD.闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,由P=I2R知道,灯泡功率减小,亮度变暗;由于电源电压不变,由P=UI知道,电路总功率变小,故C错误,D正确。
故选D。
8、如图所示是小翼同学探究导体的电流与电阻关系时所用的实验电路,在实验过程中,他将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,闭合开关后,为了保持定值电阻的两端电压不变,他接下来要进行的操作是( )
A.记录电压表和电流表示数B.减少电池节数
C.将滑动变阻器滑片向右移动D.将滑动变阻器滑片向左移动
答案:C
在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下,电路中由于将10Ω的定值电阻换成15Ω的定值电阻,使整个电路的电阻值R总增大。利用公式I=UR可知,电路中的总电流I减小。此时滑动变阻器两端的电压Up=IRp,由于Rp不变,I减小,导致了Up的减小,而定值电阻两点之间的电压等于总电压减去滑动变阻器两端的电压,由于滑动变阻器两端的电压减小导致了定值电阻两点之间的电压增大,探究导体的电流与电阻关系时要保持电阻两端的电压不变,所以要减小定值电阻两点之间的电压U2。根据公式U2=IR2可知,R2为15Ω不变,只能减小电路中的电流,所以要使电路中的电阻增大,即滑片P向右端移动增大电阻。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9、关于图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
答案:C
AB.如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,故有
U=U1=U2
各支路电流
I1=U1R1,I2=U2R2
因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD.因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,所以有
U=U1=U2
故C正确,D错误。
故选C。
10、如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,R1滑片向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
答案:D
由电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,电流表A测电路中的电流。因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变。
ACD.R1滑片向左移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V1示数与电流表A示数的比值变小、电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大,故AC错误,D正确;
B.根据串联电路的分压原理可知,电阻越大分到的电压越多,电阻越小分到的电压越小,R1滑片向左移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,故分到的电压变小,即滑动变阻器R1两端的电压变小,故电压表V2的示数变小,故B错误。
故选D。
11、在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是( )
A.成正比,R=10ΩB.成正比,R=1Ω
C.成反比,R=10ΩD.成反比,R=1Ω
答案:A
由图所示的I-U图像是一条过原点的直线,所以当电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当电压为2V时,电流为0.2A,根据欧姆定律I=UR可得R的阻值为
R=UI=2V0.2A=10Ω
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12、小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法不正确的是( )
A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
B.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
答案:D
A.由图象知道,通过导体甲的电流随电压的增大而增大,并且成倍数的增大,即成正比,故A正确,不符合题意;
B.由图象知道,加同样电压时(3V),I甲=0.6A,I乙=0.3A,则
R甲=UI乙=3V0.6A=5Ω
R乙=UI乙=3V0.3A=10Ω
所以R甲<R乙,故B正确,不符合题意;
C.由图象知道,当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A,故C正确,不符合题意;
D.当甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上,干路中的电流为
I=UR1+RL=3V5Ω+10Ω=0.2A
故D错误,符合题意。
故选D。
13、在如图甲所示的电路中,电源两端的电压恒为U,定值电阻的阻值为R1,两电流表均有“-”“0.6”“3”三个接线柱。当开关S闭合后,电流表A1、A2的指针均如图乙所示,此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP。下列说法中正确的是( )
A.电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U>U1=U2
B.通过R2的电流为0.24A
C.电阻R1∶RP=4∶1
D.在滑片向右滑动过程中,电流表A1的示数变大,电流表A2的示数不变
答案:C
A.由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表A1测干路电流,A2表测支路电流,电压表测电源电压。由于并联电路两端的电压相等且都等于电源电压,所以电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U=U1=U2,故A错误;
B.并联电路中,干路电流大于支路电流,由于电流表A1测干路电流,所以A1接的是大量程,分度值为0.1A,所以干路电流为1.2A;由于指针指在同一位置时,A2表测通过R1的电流,接的是小量程,分度值为0.02A,故通过R1的电流为0.24A,由并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A
故B错误;
C.通过R1的电流I1=0.24A,通过R2的电流I2=0.96A,此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP,由于并联电路两端的电压相等,所以有
I1R1=I2RP
带入数据可得
R1RP=I2I1=0.96A0.24A=41
故C正确;
D.在并联电路中,支路互不影响,所以在滑片向右滑动过程中,电流表A2的示数不变;由于向右移动滑动变阻器接入阻值变大,电压不变,根据I=UR可知,通过R2的电流变小,即电流表A1的示数变小,故D错误。
故选C。
14、如图所示的电路中,电源电压恒定,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从一端向另一端滑动过程中,以下说法正确的是( )
A.若滑动变阻器滑片P自a向b移动,电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B.若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变小
C.若滑动变阻器滑片P自b向a移动,电压V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值变大
D.不管滑片P怎么移动,电压V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值都不变
答案:D
由题图可知,电路为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表V1测定值电阻两端的电压,电压表V2测滑动变阻器连入电路中电阻两端的电压;
A.滑动变阻器滑片P自a向b移动,滑动变阻器连入电路中的电阻增大,由欧姆定律得电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,电压表V2的示数与电流表A的示数之比,即为滑动变阻器连入电路中的电阻,因此比值变大,故A错误;
B.滑动变阻器滑片P自b向a移动,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,由串联分压规律可知,电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小,则V1与V2的示数比值变大,故B错误;
CD.滑动变阻器滑片P自b向a移动,设定值电阻两端的电压为U1,滑动变阻器连入电路电阻两端的电压为U2,则U1与U2的和为电源的电压,即
ΔU2=ΔU1=U'-U=I'R1-IR1=I'-IR1
又串联电路电流变化量相同,即
ΔI2=ΔI1=ΔI=I'-I
则
ΔU2ΔI=ΔU2ΔI2=ΔU1ΔI=I'-IR1I'-I=R1
电压V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变,所以无论滑片P怎么移动,电压V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值均不变,故C错误,D正确。
故选D。
15、在图所示的电路中,滑动变阻器滑片Р位于中点。用电阻R3替换R1(R3>R1)后,在确保电路安全的前提下,能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是( )
A.增大电源电压,不移动滑片РB.减小电源电压,不移动滑片P
C.电源电压不变,滑片P向右移D.电源电压不变,滑片P向左移
答案:A
由电路图可知,R1(或R3)与R2并联,A测干路电流,A1表测通过R2的电流。替换前,电流表A与A1示数差值为
ΔI=I-I1=UR1+UR2-UR2=UR1①
替换后,电流表A与A1示数差值为
ΔI'=I'-I1'=UR3+UR2-UR2=UR3②
由于R3>R1,对比①②可知,要使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同,需增大电源电压,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
多选题
16、如图所示的电路中,电源两端电压为3V,小灯泡L1、L2的额定电压均为3V,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光。再闭合开关S1,则可能出现的情况是( )
A.小灯泡L1变亮B.小灯泡L2灯丝烧断
C.小灯泡L2不发光D.电流表指针反方向偏转
答案:ACD
由题意知,闭合开关S,小灯泡L1、L2均发光,由于电源电压和两个灯泡的额定电压是一样的,此时,小灯泡L1、L2串联,所以两灯都没达到额定电压。再闭合开关S1,从电路图中可以发现,电流表的正负接线柱接反了,故电流表指针会反向偏转;此时只有灯泡L1接入电路,故灯泡L2不发光,但也没有故障。而灯泡L1的电压达到了额定电压,所以会变亮。故ACD符合题意,B不符合题意。
故选ACD。
17、如图所示,电源电压保持不变,两定值电阻为R1和R2,滑动变阻器为R3,甲、乙为电流表或电压表。闭合开关S,三个电阻中都有电流通过。以下说法正确的是( )
A.电路可能串联也可能并联
B.甲、乙一定都是电压表
C.将滑动变阻器的滑片P滑向b端的过程中,乙表的示数一定变小
D.若交换R3和R2的位置,并保证各元件均工作,则调节R3的滑片过程中甲、乙示数的变化量一定相等
答案:AC
AB.由电路图可知,闭合开关S,若甲为电压表、乙为电流表时,R1与R2被短路,两电阻无电流通过,不符合题意;
若甲为电流表、乙为电压表时,R2与R3被短路,两电阻无电流通过,不符合题意;
若甲、乙均为电流表时,R1、R2、R3并联,电流表甲测R1和R2支路的电流之和,电流表乙测R2和R3支路的电流之和,电流表A测R3支路的电流,此时电阻中都有电流通过,符合题意;
若甲、乙均为电压表时,R1、R2、R3串联,电压表甲测R3和R2两端的电压之和,电压表乙测R1和R2两端的电压之和,电流表A测电路中的电流,此时电阻中都有电流通过,符合题意;
综上可知,甲、乙可能同时为电流表也可能同时为电压表,电路可能串联也可能并联,故A正确,B错误;
C.若甲、乙均为电流表时,R1、R2、R3并联,电流表甲测R1和R2支路的电流之和,电流表乙测R2和R3支路的电流之和,电流表A测R3支路的电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响, R1和R2支路的电流不变,将滑动变阻器的滑片P滑向b端的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,通过变阻器的电流变小,则R2和R3支路的电流之和变小,即电流表乙的示数变小;
若甲、乙均为电压表时, R1、R2、R3串联,电压表甲测R3和R2两端的电压之和,电压表乙测R1和R2两端的电压之和,电流表A测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P滑向b端的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,R1和R2两端的电压均变小,则电压表乙的示数变小;
综上可知,将滑动变阻器的滑片P滑向b端的过程中,乙表的示数一定变小,故C正确;
D.若交换R3和R2的位置,并保证各元件均工作,甲、乙均为电流表时,R1、R2、R3并联,电流表甲测R1和R3支路的电流之和,电流表乙测R3和R2支路的电流之和,电流表A测R2支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,R1和R2支路的电流相等,因甲、乙两表示数的变化量都是R3支路的电流电流变化量,即甲、乙两电流表的示数始终相等;所以调节R3的滑片过程中甲、乙示数的变化量相等;
若甲、乙均为电压表时,R1、R2、R3串联,电压表甲测R3和R2两端的电压之和,电压表乙测R1和R3两端的电压之和,电流表A测电路中的电流;电路中电源电压不变,如果滑动变阻器R3的电阻变大,则电路中电流减小,R1、R2两端的电压减小,R3两端的电压增加,则有
ΔU3=ΔU1+ΔU2
甲电压表的示数增加
ΔU甲=ΔU3-ΔU2
乙电压表的示数增加
ΔU乙=ΔU3-ΔU1
故调节R3的滑片过程中,如果R1、R2的组织不相等,甲、乙示数的变化量不相等,即
ΔU甲≠ΔU乙
综上可知,调节R3的滑片过程中甲、乙示数的变化量可能相等,也可能不相等,故D错误。
故选AC。
18、某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列说法正确的( )
A.导体的电阻随电压增大而增大
B.导体的电阻为5欧姆
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
答案:BD
AC.导体电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压、通过的电流无关,当导体两端的电压为0时,电阻仍然存在,故AC错误;
B.由图可知,当电压为3V时,电流为0.6A,故根据欧姆定律的计算公式可得,导体的电阻为
R=UI=3V0.6A=5Ω
故B正确;
D.根据
I=UR
可得,当导体两端的电压为0时,电流为0,故D正确。
故选BD。
19、如图所示,电源电压为18V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 2A”,电流表量程为“0-3A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小
B.滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为0~50Ω
C.若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25V
D.若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18V
答案:AC
从图中可以看出,滑动变阻器与定值电阻并联,电流表测量干路电流。
A.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入的电阻变大,电路总电阻变大,由欧姆定律得,电流表的示数变小,故A正确;
B.当电流表示数最大为3A时,滑动变阻器允许接入电路中的阻值最小。由并联电路特点可知
U1=U2=U=18V
通过R1的电流
I1=U1R1=18V10Ω=1.8A
通过R2的电流
I2=I-I1=3A-1.8A=1.2A
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值
R2=U2I2=18V1.2A=15Ω
范围为15Ω~50Ω,故B错误;
C.若电源电压可调,当电流表示数达到最大为3A时,滑动变阻器接入的电阻也最大为50Ω时,电源电压最大。此时电路的总电阻
R=R1R'R1+R'2=10Ω×50Ω10Ω+50Ω=253Ω
电源电压
U'=IR'=3A×253Ω=25V
故C正确;
D.若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,滑动变阻器接入的电流也最大为2A时,电源电压最小值。
I1''=I-I2''=3A-2A=1A
电源电压
U″=I1''R1=1A×10Ω=10V
故D错误。
故选AC。
20、以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.B.
C.D.
答案:ABD
A.只闭合S时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1,两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式
I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值,故A符合题意;
B.只闭合S时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流I0,再闭合S1,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式
I0Rx= (I- I0)R0
可求出Rx的阻值,故B符合题意;
C.S1接不同点电流方向改变,电压表会出现反偏,求不出Rx的阻值,故C不符合题意;
D.闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测Rx的电压,闭合开关S、S1,两只电阻串联,电压表测电源电压,根据电路电流相等列式
UR0+Rx=U0Rx
可求出Rx的阻值,故D符合题意。
故选ABD。
21、关于电阻、电流和电压,下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
B.当通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
答案:AC
A.电阻是导体本身的一种性质,只与自身的长度、材料、横截面积有关,与温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,故A正确;
B.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,当通过导体的电流为零时,导体的电阻不为零,故B错误;
C.导体的电阻一定时,导体两端的电压与电流的比值是一个定值,说明通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C正确;
D.导体的电阻与导体电压、通过导体的电流无关,故D错误。
故选AC。
22、如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。下列说法正确的是( )
A.闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为0.9A
B.闭合开关S1、S2、S3,通过R1和R2的电流之比为1∶2
C.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电流表和电压表的示数均变小
D.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V
答案:ACD
AB.闭合开关S1、S2、S3,R3被短路,R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,并联电路中各个支路的电压相等,电流表的示数为
I=UR1+UR2=6V10Ω+6V20Ω=0.9A
通过R1和R2的电流之比为
I1I2=UR1UR2=R2R1=20Ω10Ω=21
故A正确,B错误;
C.只闭合开关S1,R1和R3串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=UR可知电路中的电流变小,由U1=IR1可知R1两端的电压变小,即电流表和电压表的示数均变小,故C正确;
D.只闭合开关S1,R3的滑片由a端时,变阻器连入电路的电阻为零,只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表的示数是6V,R3的滑片由b端时,变阻器连入电路的电阻最大,电路中的电流为
I'=UR1+R3=6V10Ω+30Ω=0.15A
电压表的示数
U′1=I′R1=0.15A×10Ω=1.5V
只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V,故D正确。
故选ACD。
23、如图为“探究电流与电阻关系”的电路图。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在A、B间先后接入不同阻值的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表的示数。当20Ω的定值电阻接入A、B间时,无论怎样移动滑片P电压表的示数始终无法达到2V,其原因可能是( )
A.电源电压4.5V太高
B.20Ω的电阻阻值太大
C.滑动变阻器的最大阻值太小
D.定值电阻两端电压控制为2V太高
答案:ABC
A.若换上20Ω的电阻,定值电阻两端的电压刚好为2V,则电路中电流为
I=UR=2V20Ω=0.1A
滑动变阻器的能够分担的最大电压为
U滑max=IR滑=0.1A×15Ω=1.5V
则电源电压最大只能为
Umax=U+U滑max=2V+1.5V=3.5V
故A符合题意;
B.若电源电压为4.5V,定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器能够分担的电压为
U滑=U0-U=4.5V-2V=2.5V
此时若滑动变阻器全部接入,电路中电流最小,最小的电流为
Imin=U滑R滑=2.5V15Ω=16A
此时定值电阻可接入的最大值为
Rmax=UImin=2V16A=12Ω
故B符合题意;
C.由上可知,当接入的定值电阻为20Ω时,电路中电流为0.1A,滑动变阻器接入电路的阻值应为
R滑'=U滑I=2.5V0.1A=25Ω
故C符合题意;
D.若电源电压为4.5V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器全部接入,则此时电路中电流为
I'=UR总=4.5V20Ω+15Ω=970A
此时定值电阻两端电压为
U'=I'R=970A×20Ω=2.57V
可见,将定值电阻的电压控制得更高一些可完成实验,故D不符合题意。
故选ABC。
24、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大B.电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变小D.电压表 V1与电流表A的比值不变
答案:BC
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.因电源两端的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,故A错误;
BC.将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 I=UR可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,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V2的示数变大,故BC正确;
D.由电压表V1的示数不变、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故D错误。
故选BC。
25、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P向右滑动时,下列说法不正确的是( )
A.两个电流表的示数都变大B.两个电流表的示数都变小
C.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
答案:ABC
AB.由图知,两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测干路电流;因为并联电路各支路独立工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻R1的电流不变,即电流表A1示数不变,故AB错误,符合题意;
CD.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,变阻器连入电路中的电阻变大,由I=UR 可知,通过变阻器的电流变小,因通过R1的电流不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流变小,即电流表A2示数变小,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选ABC。
填空题
26、如图所示电路中,电源电压不变,电阻R1=20Ω,闭合开关后,电压表示数为2V;若将电压表换成电流表,电路电流为0.3A,则电阻R2=_____Ω。
答案:10
闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R2两端的电压,若将电压表换成电流表,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律可得电源电压为
U=IR1=0.3A×20Ω=6V
串联电路总电压等于各部分电压之和,则两电阻串联时,电阻R1两端的电压为
U1=U-U2=6V-2V=4V
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得通过电阻R2的电流为
I2=I1=U1R1=4V20Ω=0.2A
根据欧姆定律可得电阻R2的阻值为
R2=U2I2=2V0.2A=10Ω
27、如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,则电阻 R2=______Ω。
答案:30
由图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为
U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V
根据并联电路电压关系,R2两端电压
U2=U1=12V
根据并联电路电流特点,通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A
则
R2=U2I2=12V0.4A=30Ω
28、如图,这是在“探究电流与电压的关系”实验中,根据实验数据绘制的I﹣U图像,由此可知,实验中所用定值电阻的阻值为_____Ω,在电阻一定时,电流与电压成_____。
答案: 5 正比
[1]由图像知,当R两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据I=UR可得定值电阻R的阻值为
R=UI=2V0.4A=5Ω
[2]由图可知,绘制出电阻R的I﹣U图像为过原点的直线,据此可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
29、如图所示,R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻,且R1∶R2∶R3=1∶2∶6,已知R1=5Ω,把它们并联起来接入电路时的总电阻为______Ω。
答案:3
已知R1=5Ω,因为
R1∶R2∶R3=1∶2∶6
则R2和R3的阻值
R2=2R1=2×5Ω=10Ω
R3=2R1=6×5Ω=30Ω
把它们并联起来接入电路时的总电阻为
R=11R1+1R2+1R3=115Ω+110Ω+130Ω=3Ω
30、在如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在 AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为______V,电流表的示数为______A。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为______V。
答案: 6 1.5 2
[1]灯泡接在AB之间,电路为并联电路,此时小灯泡正常发光,所以电压为灯泡的额定电压 6V。
[2]电流表接在CD之间,测量干路电流,其中R0的电流
I0=UR0=6V6Ω=1A
小灯泡的电流为
IL=PLUL=3W6V=0.5A
所以干路电流
I=I0+IL=1A+0.5A=1.5A
电流表的示数为1.5A。
[3]改换电路后小灯泡和电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压,小灯泡的电阻
RL=UL2PL=6V23W=12Ω
串联分压可得
UR0UL=R0RL
并且
UR0+UL=6V
由此可得UR0=2V,电压表的示数为2V。
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