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人教版2023初中物理九年级物理全册第十七章欧姆定律知识集锦
1
单选题
1、电源电压恒定且未知,利用阻值已知的电阻R0和一只电表,几个同学分别设计了如图所示的四种电路来测未知电阻Rx的阻值,其中方法可行的有几种( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
答案:C
(1)只闭合开关S时,两电阻串联,电流表测量电路的电流,根据
U=IR
表示出电源电压,当S、S1都闭合时R0被短路,只有待测电阻Rx工作,电流表测量电路的电流,根据
U=IR
算出电源电压,根据电源电压相等列等式表示出待测电阻,故(1)可行;
(2)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;只闭合开关S2,电路为Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix,此时Rx两端的电压等于电源电压,根据
Rx=UxIx
求出电阻,故(2)可行;
(3)开关S和S1都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压
U0=U﹣Ux
根据
I0=U0R0
求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等可知,通过Rx电流等于通过定值电阻电流
Ix=I0
根据欧姆定律求出电阻,故(3)可行;
(4)开关S0闭合,S接1时和S接2时电压表的正负接线柱会连接错误,故无法测出未知电阻Rx的阻值。
综合分析(1)(2)(3)可以测出未知电阻Rx的阻值,即可行方法有3种。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2、如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图像,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中U1:U2=m,丙图中I1:I2=n,则下述正确的是( )
A.m=nB.mn<1C.mn=1D.mn>1
答案:B
由图乙知,灯泡与电阻串联,所以通过它们的电流相同,由I=UR可知,当电流相同时,电压与电阻成正比,所以有
U1U2=RL乙R=m
由图丙知,灯泡与电阻并联,各支路两端的电压相同,当电压相同时,电流与电阻成反比,所以有
I1I2=RRL丙=n
那么RL丙R=1n,由图像甲可知,灯丝的实际功率随电压的增大而增大,灯丝的温度也随之升高,其电阻增大,而乙图中灯泡两端电压比丙图中小,即:U1<U,所以RL乙<RL丙,所以有
RL乙R<RL丙R
则m<1n,即mn<1; 由图像可知,在电流相同时,灯泡的电压较大,即U1>U2,则
U1:U2=m>1
由前面的解答可知
1<m<1n
则可得n<1,比较可知m>n,故ACD错误,B正确。
故选B。
3、如图是电阻甲和乙的I﹣U图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.6A
D.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为3V
答案:C
A.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流大小为0.1A,故A错误;
B.由图像可知,当乙两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.5A,根据欧姆定律可知此时乙的电阻
R乙=U乙'I乙'=2.5V0.5A=5Ω
故B错误;
C.并联电路各支路两端的电压相等,由图像可知,甲、乙两端的电压为1V时,通过它们的电流分别为
I甲=0.2A,I乙=0.4A
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流为
I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A
故C正确;
D.串联电路中各处电流相等,由图像可知,通过甲、乙的电流为0.3A时,它们两端的电压分别为
U甲=1.5V,U乙=0.5V
因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,所以它们两端的总电压为
U总=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V
故D错误。
故选C。
4、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
B.一段导体的电阻大小跟电压电流都有关系
C.电路中电流为0时,电压也为0
D.电压越大,电流一定越大
答案:A
A.在电压一定时,通过导体的电流越大,导体的电阻越小,并且导体的电阻和通过导体的电流的乘积等于电压,故在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,故A正确;
B.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,故B错误;
C.导体中有没有电流通过,不会影响到电压,故C错误;
D.电压越大,如果电路中的电阻也很大,此时电流也可能很小,故D错误。
故选A。
5、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。
6、如图所示电路,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中( )
A.变亮,电压表示数变大B.小灯泡亮度不变,电压表示数不变
C.小灯泡变暗,电压表示数变小D.小灯泡亮度不变,电压表示数变大
答案:B
由电路图知,滑动变阻器与小灯泡并联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即测电源电压,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,故电压表示数不变,小灯泡两端的电压不变,小灯泡的亮度不变,故选B。
7、如图所示的是一个定值电阻和一个小灯泡的I-U图象,下列说法中正确的是( )
A.甲为定值电阻
B.乙的电阻为5Ω
C.若把甲和乙并联,当电源电压为2V时,电路中的总电流为0.6A
D.若把甲和乙串联,当电路中的电流为0.4A时,电路中的总电阻为12.5Ω
答案:D
A.定值电阻的阻值一定,其函数图像是正比例函数图像,故A错误;
B.由图可知乙的电阻为
R乙=U乙I乙=4V0.8A=10Ω
故B错误;
C.若把甲和乙并联,都等于电源电压,由图可知,当电源电压为2V时,通过电阻甲的电流为
IL=0.6A
通过电阻R的电流为
IR=0.2A
由并联电路的电流特点可知电路中的总电流为
I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A
故C错误;
D.若把甲和乙串联,由图可知,当电路中的电流为0.4A时,灯泡两端的电压U L=1V,电阻R两端的电压为UR=6V,由串联电路的电压特点可知电路的总电压为
U=UL+UR=1V+4V=5V
则电路的总电阻为
R=UI'=5V0.2A=12.5Ω
故D正确。
故选D。
8、如图所示,为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图像,从图中可知( )
A.R1>R2
B.R1、R2串联后,总电阻I﹣U图线在区域Ⅱ内
C.R1、R2并联后,总电阻I﹣U图线在区域Ⅲ内
D.R1、R2并联后,总电阻I﹣U图线在区域Ⅰ内
答案:D
A.从图像中可以看出,相同的电压下R2的电流小,则说明R2的阻值大于R1的阻值,故A符合题意;
B.两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,总电流小于任何一个电阻中的电流,故总电阻I﹣U图线在区域Ⅲ,故B不符合题意;
C D.两个电阻并联后,总电阻最小,所以相同电压下,电流是最大的,故总电阻的I﹣U图线在区域Ⅰ内,故C不符合题意;D符合题意。
故选D。
9、如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大D.电路中的电流越小
答案:B
如图,电压表测R2两端的电压,被测量者身高越高滑片越往上移,R1越小,R2的电阻越大,根据串联分压原理,它两端的电压越大;由于RI、R2之和不变,即电路的总电阻不变,电路中的电流不变,综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10、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。
11、关于电阻的说法正确的是( )
A.横截面积相同的导体,越长电阻越大
B.两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积,总电阻大于其中任何一个电阻
C.电阻大小在数值上等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值
D.根据R=UI可知:电流相同时,导体的电阻与它两端的电压成正比
答案:C
A.导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,还与导体的温度有关,材料相同、横截面积相同的导体,越长电阻越大,故A错误;
B.两个电阻并联相当于增大了导体的横截面积,总电阻小于其中任何一个电阻,故B错误;
C.由欧姆定律可得R=UI,电阻大小在数值上等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值,故C正确;
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过的电流无关,故D错误。
故选C。
12、如图所示,甲、乙两导体由同种材料制成且长度相同。闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.U甲>U乙B.I甲>I乙C.U甲=U乙D.I甲=I乙
答案:C
AC.如图所示,两电阻是并联的,根据并联电路电压的规律,并联电路各支路两端电压等于电源电压,所以U甲=U乙,故A错误,C正确;
BD.导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,如图甲比乙要细,在材料、长度和温度相同时,导体越细电阻越大,所以R甲>R乙,由欧姆定律I=UR可知,在电压相同时,I甲<I乙,故BD错误。
故选C。
13、如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲:I乙=2:3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数( )
A.U甲:U乙=2:3B.U甲:U乙=2:1
C.U甲:U乙=1:3D.U甲:U乙=3:1
答案:D
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,则
R2∶R1=I1∶I2=(I乙-I甲):I甲=(3-2)∶2=1∶2
若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,则电源电压U=U甲,U2=U乙,根据串联电路的分压特点知道,两电压表的读数比是
U甲U乙=UU2=R总R2=R1+R2R2=1+21=31
故选D。
14、在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,变大的是( )
A.电压表V的示数B.电流表A1示数
C.电流表A示数与电流表A1示数的差值D.电压表V示数与电流表A示数的比值
答案:D
A.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端及各支路两端电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,因此电压表的示数不变,故A错误;
B.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端电压U,电流表A1测滑动变阻器R1的电流I1,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器R1阻值变大,由并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,可知滑动变阻器R1两端电压U1=U,由公式I=UR可知,电流表A1示数为
I1=U1R1=UR1
因在电压U一定时,滑动变阻器R1阻值变大,电流I1变小,所以电流表A1示数变小,故B错误;
C.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表测量电源两端电压U,电流表A1测滑动变阻器R1的电流I1,电流表A测量干路中电流I,设流过电阻R2的电流为I2。由并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和,可知
I=I1+I2
得出电流表A示数与电流表A1示数的差值为
I-I1=I2
由并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,可知电阻R2两端电压U2=U,根据欧姆定律可知
I2=U2R2=UR2
因电源电压U不变,电阻R2的阻值不变,因此流过电阻R2的电流为I2不变,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故C错误;
D.根据电路图可知,滑动变阻器R1和电阻R2并联,电压表V测量电源两端电压U,电流表A测量干路中电流I,根据欧姆定律的变形式可知,电压表V示数与电流表A示数的比值为
R总=UI
由并联电路中电阻规律
1R总=1R1+1R2
当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器R1阻值变大,则上式中1R1变小,而1R2不变,因此1R总变小,则R总变大,即电压表V示数与电流表A示数的比值变大,故D正确。
故选D。
15、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。
多选题
16、如图所示,电源电压保持不变。开关S闭合,将变阻器滑片P由中点位置向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变
B.电压表V的示数变小
C.电流表A示数与电流表A1示数之差变大
D.电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变
答案:AD
如图所示,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A测量干路电流,电压表测电源电压,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大。
A.由于并联电路相互不影响,滑动变阻器滑片P由中点位置向右移动的过程中,R1支路的电流不变,所以电流表A1的示数不变,故A正确;
B.电压表测量电源电压,电源电压不变,所以电压表V的示数不变,故B错误;
C.滑动变阻器滑片P由中点位置向右移动的过程中,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律,电压一定时,R2支路上电流变小,电流表A示数与电流表A1示数之差为R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数之差变小,故C错误;
D.由于电流表A1与电压表V示数都不变,电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变,故D正确。
故选AD。
17、如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω 1A”,小灯泡规格“2.5V 0.25A”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,电路中各元件均安全工作,小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表的示数变化范围是0.1A~0.25A
C.电压表的示数变化范围是1V~2.5V
D.滑动变阻器的阻值调节范围是10Ω~50Ω
答案:BC
从图中可以看出,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡电压。灯泡的额定电流已知,则由可得I=UR灯泡的电阻
RL=ULIL=2.5V0.25A=10Ω
A.从图中可以看出,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入的电阻越大,通过电路电流越小,即电流表示数变小,不考虑灯泡阻值变化,根据I=UR可知灯泡两端的电压越小,即电压表示数变小,故A错误;
B.为保证各用电器安全,电路电流最大为0.25A;当滑动变阻器接入电阻最大时,电路电流最小,此时电路总电阻为
Rmax=RL+RPmax=10Ω+50Ω=60Ω
电路的最小电流
Imin=URmax=6V60Ω=0.1A
因此电流表的示数变化范围是0.1A~0.25A,故B正确;
C.电压表测小灯泡两端电压,小灯泡两端电压不允许超过额定电压,故电压表最大示数即小灯泡正常工作时的额定电压2.5V;不考虑灯泡阻值变化,电路最小电流为0.1A,由I=UR可得小灯泡两端电压,即电压表最小示数
Umin=IminRL=0.1A×10Ω=1V
所以电压表的示数变化范围是1V~2.5V,故C正确;
D.当灯泡正常工作时,滑动变阻器接入电阻最小,滑动变阻器接入电阻最小时的电压为
UP=U-UL=6V-2.5V=3.5V
此时电路的电流
Imax=IL=0.25A
滑动变阻器接入最小电阻为
RPmin=UPImax=3.5V0.25A=14Ω
滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,所以滑动变阻器接入的最大电阻为50Ω,故D错误。
故选BC。
18、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( )
A.乙是小灯泡的I﹣U图像
B.定值电阻的阻值为10Ω
C.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1.2A
D.随着电压的升高,小灯泡的电阻值变小
答案:BC
A.定值电阻的阻值不变,其通过的电流和两端的电压成正比,由此可知,图像乙是定值电阻R的I﹣U图像,则图像甲是灯泡L的I﹣U图像,故A错误;
B.定值电阻R的阻值为
R=URIR=4V0.4A=10Ω
故B正确;
C.并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,由图可知,定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,通过L的电流为IL=0.8A,通过R的电流为IR=0.4A,由并联电路的电流特点可知干路的电流为
I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A
故C正确;
D.由图可知,当L两端的电压为U1=1V时,通过的电流I1=0.4A,此时灯泡的电阻为
R1=U1I1=1V0.4A=2.5Ω
当L两端的电压为U2=2V时,通过的电流为I2=0.6A,此时灯泡的电阻为
R2=U2I2=2V0.6A≈3.3Ω
由上述分析可知随着电压的升高,灯泡的电阻逐渐变大,故D错误。
故选BC。
19、如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω ,当闭合开关 S ,滑动变阻器滑片 P 从 a 端移到 b 端,两电表示数变化关系用图乙中线段 AB 表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.4VB.6VC.10ΩD.20Ω
答案:BD
CD.由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流。当滑片在a端时,滑动变阻器电阻丝全部接入电路,电路的电阻最大,电路的电流最小,由图象乙可知,此时滑动变阻器两端电压
U2=4V
通过滑动变阻器的电流
I2=0.2A
由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大值
R2大=U2I2=4V0.2A=20Ω
故C错误,D正确;
AB.根据串联电路的电流特点可知,此时通过定值电阻R1的电流
I1=I2=0.2A
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压
U=U1+U2=I1R1++U2=0.2A×10Ω+4V=6V
故A错误,B正确。
故选BD。
20、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。
21、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。
22、某同学在“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像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻甲的阻值小于定值电阻乙的阻值
B.当在导体乙的两端加上10V的电压时,通过导体乙的电流为0.4A
C.将甲、乙串联后连入电路,甲、乙两端总电压是12V时,则电路中的电流是0.4A
D.将甲、乙并联后连入电路,干路中的电流为1.2A时,则电源电压为8V
答案:ACD
A.由图可知,当甲乙的两端电压U=4V时,通过甲的电流I甲=0.4A,通过乙的电流I乙=0.2A,则甲的阻值为
R甲=UI甲=4V0.4A=10Ω
乙的阻值为
R乙=UI乙=4V0.2A=20Ω
所以导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故A正确;
B、由图像可知,当在导体乙的两端加上10V的电压时,通过导体乙的电流不等于0.4A,故B错误;
C、根据图知,当电路中的电流是0.4A时,甲、乙两端的电压分别为4V和8V,根据串联电路电压的规律知电源电压为
U=4V+8V=12V
故C正确;
D、根据图知,当电源电压为8V时,通过甲、乙的电流分别为0.8A和0.4A,根据并联电路电流的规律知干路电流为
I=0.8A+0.4A=1.2A
故D正确。
故选ACD。
23、如图甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。闭合开关S,滑动变阻器的滑片由最右端滑到最左端的过程中,电路中的两个电压表随电流变化的图象AB、BC如图乙所示,滑动变阻器的滑片在某一端时,小灯泡L正常发光。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡L的额定功率为0.9W
C.定值电阻R0阻值是10Ω
D.滑动变阻器的滑片滑动过程中小灯泡的最小功率为0.125W
答案:BCD
A.由题意知
U=U1+U2
由图乙知,电流相同,
U1+U2=6V
故A错误;
B.灯泡L电压随滑动变阻器R的滑片移动而增加,当滑片置于最左侧时灯泡正常发光,额定电压为3V,因为若灯泡额定电压为1V,向左移动滑片,灯泡电压将增加。灯泡会被烧坏,故灯泡额定电压为3V。由图乙知,灯泡电压为3V时,电流为0.3A。由P=UI知灯泡额定功率为
P=UI=3V×0.3A=0.9W
故B正确;
C.滑片置于最左端时,R0两端电压为3V,电流I=0.3A,由R=UI知,R0电阻为
R0=UI=3V0.3A=10Ω
故C正确;
D.滑片在最右端时,灯泡L消耗的功率最小,此时电路中电流为
I=UR=5V10Ω+30Ω=0.125A
由P=UI知,灯泡L功率为
P=UI=1V×0.125A=0.125W
故 D正确。
故选BCD。
24、如图是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像,现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是( )
A.乙的阻值是甲的阻值的两倍
B.通过乙的电流是甲的电流的两倍
C.乙两端的电压是甲两端电压的两倍
D.电源电压是乙两端电压的两倍
答案:AC
BC.将甲、乙串联后接入电路,因为串联电路中各处电流相等,所以通过甲、乙的电路相等,由图知,当电路中的电流等于0.3A时,甲两端的电压为U甲=1.5V,乙两端的电压为U乙=3.0V=2U甲
串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压
U=4.5V=1.5U乙
故B错误,C正确;
AD.由欧姆定律可得它们的电阻值
R甲=U甲I=1.5V0.3A=5Ω
R乙=U乙I=3.0V0.3A=10Ω
由计算可知
R乙=2R甲
故A正确,D错误。
故选AC。
25、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。
填空题
26、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为I1;当滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表的示数为7.2V。若I1∶I2=5∶8,则电源电压为 _____V。
答案:12
由图可知,R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压;当滑片P位于最右端时,R2全部接入电路,此时电路中的总电阻
R=R1+R2
根据欧姆定律可知,电流表的示数
I1=UR=UR1+R2
当滑片P位于中点时,R2一半接入电路,此时电路中的总电阻
R′=R1+12R2
根据欧姆定律可知,电流表的示数
I2=UR'=UR1+12R2
则电流表示数之比
I1I2=UR1+R2UR1+12R2=R1+12R2R1+R2=58
解得
R2=3R1
此时R2两端的电压U2=7.2V,根据串联分压的特点可得
U1U2=R112R2=R112×3R1=23
则R1两端的电压
U1=23U2=23×7.2V=4.8V
根据串联电路的电压可知,电源电压
U=U1+U2=4.8V+7.2V=12V
27、如图所示的电路中,电源电压为15V,调节滑动变阻器滑片P从是右端b移动到最左端a,电流表示数由0.3A变为0.5A,则定值电阻R0=______Ω,滑片位于b点时电压表示数为______V。
答案: 30 6
[1]由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;滑动变阻器滑片P在最左端a时,只有R0的简单电路,R0两端的电压等于电源电压,通过它的电流是0.5A,R0的阻值
R0=UIa=15V0.5A=30Ω
[2]滑动变阻器滑片P在最右端b时,电阻R0与滑动变阻器R的全部电阻串联,R0两端的电压
U0=IbR0=0.3A×30Ω=9V
因串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压,即电压表示数
U滑=U-U0=15V-9V=6V
28、如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值R变=20Ω,当滑片移至a端,电流表示数为0.45A;当滑片移至b端,电流表示数为0.15A,则定值电阻R为______Ω。
答案:10
当滑片移至b端,此时电阻R被短路,电阻中只有滑动变阻器,接入电路的阻值为R变=20Ω。电流表示数为0.15A,即该电路电流为0.15A,由欧姆定律可知,电源电压为
U=IR变=0.15A×20Ω=3V
当滑片移至a端,此时电路为滑动变阻器与电阻R的并联电路,滑动变阻器接入电路的阻值为R变=20Ω。电流表示数为0.45A,即干路电流为0.45A。由并联电路特点可知,此时滑动变阻器两端的电压等于电源电压,则通过它的电流为0.15A。由并联电流电流特点可知,通过电阻R的电流为
I1=I干-I=0.45A-0.15A=0.3A
定值电阻R的阻值为
R=UI1=3V0.3A=10Ω
29、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件B的电阻为___________Ω;将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则干路电流是___________A。
答案: 10 0.6
[1]有图像可知,当电压为3.0V时,通过B的电流为0.3A,根据欧姆定律可得
RB=UIB=3.0V0.3A=10Ω
[2]将A、B并联接在2V的电源上,A、B电压都为2V,有图像可知,通过A的电流为
IA=0.4A
通过B的电流为
IB=0.2A
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流为
I干路=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
30、小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,实验中所得数据画出乙图所示的图象。根据图像,实验中应保持R两端的电压为______V不变。实验时,将R由5Ω换成10Ω时,滑片P要向______(选填“左”或“右”)端移动。为完成整个实验应选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器。
答案: 2.5 左 35
[1]由图象乙可知,电阻两端的电压
UR=IR=0.1A×25Ω=0.5A×5Ω=2.5V
可知实验中应保持R两端的电压为2.5V不变。
[2]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UR=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍数关系为
3.5V2.5V=1.4
根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1.4×25Ω=35Ω
即小明所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
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