一、欧姆定律选择题
1.如图所示,N是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器尺的滑片缓慢向右滑动,在此过程中下列说法正确的是( )
A. V表示数变大,A表示数变大 B. V表示数变大,A表示数变小 C. 弹簧测力计示数变小 D. 弹簧测力计示数变大 【答案】 C
【解析】【解答】A、由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,将变阻器R的滑片缓慢向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小由I=U/R 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,A不符合题意;
B、由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意;
C、由图可知,电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S极,因螺线管的上端与磁铁的下端为同名磁极,相互排斥,且电路中的电流增大,所以,螺线管与磁铁之间的斥力增大,弹簧测力计示数变小,C符合题意; D、由C的分析可知,D不符合题意; 故答案为:C
【分析】(1)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化;
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(3)运用安培定则判断通电螺线管的极性;
(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
2.如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯.当有害尾气浓度β增大时( )
A. 电压表的示数增大,指示灯亮度增大 B. 电压表的示数减小,指示灯亮度增大 C. 电压表的示数减小,指示灯亮度减小 D. 电压表的示数增大,指示灯亮度减小 【答案】 B
【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,
由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小, 由I=可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,故指示灯亮度增大;故CD错误; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误,B正确. 故选B.
【分析】由电路图可知,气敏电阻与指示灯串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,根据甲图得出当有害尾气浓度增大时气敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化;
3.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为6.25W B. 小灯泡正常工作时的电阻为5Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 电路消耗的最小功率为0.05W 【答案】C
【解析】【解答】解:
由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流, A、小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A, 所以小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.4A=1W,故A错误; B、由I= 可得,灯泡正常工作时的电阻:RL=
=
=6.25Ω,故B错误;
C、电源电压一定,由I= 可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V; 电路的最大总电阻:R总最大= 此时灯泡的电阻:RL=
=
=
=45Ω,
=5Ω,
滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大﹣RL=45Ω﹣5Ω=40Ω,故C正确; D、由P=UI可得电路消耗的最小功率: P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误. 故选C.
【分析】(1)由图象可知,灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率;(2)由I= 计算灯泡正常工作时的电阻;(3)变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小,由图象读出此时灯泡的电压和电流,由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值;(4)由P=UI计算电路的最小功率.
4.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是( )
A. R0的阻值是5Ω B. 电路的最大总功率12.8W C. R0的最小功率是1.6W D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω 【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大, 由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A, 由I=可得,R0的阻值: R0=
==5Ω,A符合题意;
电路的最大总功率:
P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,B符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,
由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压UR=7V, 则R0的最小功率:
P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,C不符合题意; 滑动变阻器的最大阻值: R大=
=
=35Ω,D符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,此时电路的功率最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R0的阻值,利用P=UI求出电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,根据图象读出电路的最小电流和变阻器两端的电压,根据P=UI=I2R求出R0的最小功率,再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
5.某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表V2和电流表A示数均变大 B. 电压表V1和电流表A示数之比不变 C. 电压表V2和电流表A的乘积不变 D. 电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变 【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流.(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小, 所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误;
由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,
由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误;(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2 , 则电压表V2示数的变化量:
△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0 , 即 故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化.
=R0 , 且R0的阻值不变,
所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确.
6.地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。下列四幅电路图中, R′是滑动变阻器, R 是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是( )
A. B.
C.
【答案】 B
D.
【解析】【解答】A.当物重增大时,滑片向下运动,变阻器的阻值增大,电流表的示数变小,故A不合题意;
B.电阻R和变阻器R'串联,电压表测电阻R的电压;当物重增大时,滑片向下运动,变阻
器阻值变小,它的电压变小;而总电压不变,因此电压表的示数变大,故B符合题意; C.电流表将滑动变阻器短路,当物重增大时,电流表的示数不变,故C不合题意; D.电压表串联在电路里,当物重增大时,电压表的示数几乎不变,故D不合题意。 故选B。
【分析】(1)当电压不变时,电阻越大,电流越小;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,电压越大;
(3)当物重增大时,判断滑动变阻器的滑片的运动方向,进而得到其阻值的变化,接下来再判断电表的示数变化。
7.有两只分别标有”6V 3W“和”9V 3W“的小灯泡L1、L2 , 不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( ) A. L1和L2正常工作时的电流一样大
B. L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮
C. L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大
D. 将L1串联在一个12Ω的电阻,接在电源电压为12V的电路中,L1也能正常发光 【答案】D
【解析】【解答】解:
A.由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为: I1= = =0.5A,I2= =
= A,
所以两灯泡正常发光时的电流不一样,故A错误; B.由P=UI= 可得,两灯泡的电阻分别为: R1=
=
=12Ω,R2=
=
=27Ω,
两灯泡串联时通过的电流相等,但灯泡的电阻不同,由P=I2R可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,故B错误;
C.L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻不同,由P= 可知,两灯泡消耗的电功率不相等,故C错误;
D.将L1串联在一个12Ω的电阻时,电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω, 电路中的电流I= 故选D.
【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出两灯泡的正常发光
=
=0.5A,因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等,所以
L1能正常发光,故D正确.
时的电流,然后比较两者的关系;(2)根据P=UI= 求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;(3)L1和L2并联
在一起同时使用时,它们两端的电压相等,根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系;(4)将L1串联在一个12Ω的电阻时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光.
8.如图的电路,电源电压不变.闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电流表与电压表示数变化的情况分别是( )
A. 变小 不变 B. 变大 变小 C. 变大 变大 D. 变大 不变 【答案】 D
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流, 因电源电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数,BC不合题意;
当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,A不合题意,D符合题意. 故答案为:D.
【分析】电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流 . 滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,由于电压表测电源电压,所以它的示数不变,滑动器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律分析可知电路中电流的变化情况 .
9.如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等 . 闭合电键S后,电流表示数最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】【解答】A图中电流表与一个电阻串联后又与开关并联,所以开关闭合后将其短路,电流表的示数为零;
B图中开关闭合后,两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为: ; C图中两电阻串联,开关闭合后,电流表示数为: ; D图中两电阻并联,电流表测量一个支路的电流,示数为: . 所以A图中电流表示数最小, 故答案为:A .
【分析】A、开关闭合后,为上面的电阻的简单电路,电流表与下面的电路被短路,电流表示数为零;
BCD、开关闭合后,根据电路的连接方式,利用欧姆定律分别列出电流的表达式,再比较大小 .
10.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有( )
方案:①用一个更小的电阻替换R3 ②将如图(a)中的R2与(b)中的R1互换 ③用一个更大的电阻替换R2 ④将如图(a)中的R1与(b)中的R3互换
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 【答案】C
【解析】【解答】a图R1、R2并联,电流表A1在干路上,b图R1、R3串联,电源电压相同且不变,电流表A1的示数比A2大,要使两电流表示数相同,可以减小A1的示数或者增大A2的示数,根据欧姆定律可知,可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2 , 故①③符合题意;因R1、R2、R3的大小未知,故②④不确定。 故答案为:C.
【分析】由(a)电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流;由(b)电路图可知,R1与R3串联,电流表A2测电路电流;电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系.
11.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(灯丝电阻不变)。在保证小灯泡L电流不超出额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是 ①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω ③电压表示数变化范围是0~3V ④电流表示数变化范围是0.3~0.5A( )
A. 只有②、④正确 B. 只有②、③正确 C. 只有①、④正确 D. 只有①、③正确 【答案】 A
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流: I=IL= =
=0.5A,故①错误;
=5Ω,
灯泡的电阻:RL= =
串联电路中电流处处相等,灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为“0~0.6A”,所以,为使电路安全,电路中的最大电流:I最大=IL=0.5A;
电压表示数最大为3V时,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小为UL′=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V,此时电流中电流最小, 由欧姆定律可得,电路中的最小电流:I最小=
=
=0.3A,
所以电流表的示数范围为0.3A~0.5A,故④正确;
电路中电流最小时,总电阻最大,滑动变阻器有最大值,根据串联电阻的规律, R变最大=R总最大﹣RL=
﹣RL=
﹣5Ω=10Ω;
电路中电流最大时,总电阻最小,滑动变阻器有最小值, 则R变最小=R总最小﹣RL=
﹣RL=
﹣5Ω=4Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω,故②正确。
因变阻器允许连入电路中最小电阻为4Ω,所以电压表示数不可能为0,故③错误。 综合分析只有②④正确。 故答案为:A。
【分析】结合小灯泡的铭牌,根据P=UI可得灯泡正常发光时电路中的电流.根据串联电路的电流特点确定电路的最大电流;当电压表示数最大3V,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小,此时电流中电流最小,由欧姆定律求出电路的最小电流;根据欧姆定律和
串联电路的规律求出变阻器连入电路中电阻的范围;根据变阻器的取值范围可确定变阻器的电压能否为0.
12.如图所示,开关闭合后.当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过程中( )
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,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大 【答案】 D
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,因串联电路中各处的电流相等,由P=I2R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AB不符合题意;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,C不符合题意、D符合题意。 故答案为:D
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R可知电路中电流的变化,再根据欧姆定律可知灯泡两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端电压变化.
13.如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2 . 则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
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的简单电路,电流表测电路中的电流,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,所以,通过R0的电流不变,因并联电路中干路电流等
于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I−I0=I2−I1 , 因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压: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的简单电路,电流表测电路中的电流;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的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律得出等式即可Rx的阻值.
14.如图电路,电源电压为12V且保持不变。闭合开关S , 当滑片P置于变阻器的中点时,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 , 在10s内定值电阻R1产生的热量为36J . 则下列结果正确的是( )
A. 电路中的最大电流为1A
B. 滑片P在中点时,10s内滑动变阻器R消粍的电能为60J C. 滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8:1 D. 先后两次消耗的电功率之比为16:9 【答案】 D
【解析】【解答】解:根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
滑片从中点到b端时,变阻器接入电路的阻值增大,由串联分压的规律可知,电压表示数(变阻器的电压)将增大,电压表示数增大了2V,即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V=6V;
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J,由Q= t可得R1的阻值: R1=
t=
×10s=10Ω;
A、当滑片在a点时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中的电流最大, 则电路中的最大电流:I最大= =
=1.2A,A不符合题意;
B、串联电路中各处的电流相等,滑片在中点时,电路中的电流:I= =
=0.8A,
10s内滑动变阻器R消耗的电能:W滑=U滑It=4V×0.8A×10s=32J,B不符合题意;
C、当滑片在b点时,变阻器接入的阻值最大,电路中的电流最小,电路中的最小电流:I= =
=0.6A,
=
= ,C不符
最小
由P=UI可得,滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比: 合题意;
D、由P=UI可得,R1先后两次消耗的电功率之比: 合题意。 故答案为:D
=
= ,D符
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b端时,电压表示数将增大,因此电压表示数增大了2V,然后根据串联电路电压规律以及Q= t即可求出R1的阻值;当滑片在a点时,电路中的电流最大,根据欧姆定律即可求出电路中的最大电流;先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流,然后根据W=UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能;根据P=UI即可求出R、R1先后两次消耗的电功率之比.
15.将电阻 与100欧的电阻并联后,它们的总电阻小于10欧。下列判断中正确的是( )
A. 一定小于10欧 B. 可能大于10欧 C. 一定大于10欧 D. 不可能为10欧 【答案】B
【解析】【解答】因为并联电路电阻的关系为: 故答案为:B.
【分析】根据并联电路的总电阻小于任何一支路的电阻分析解答即可.
,所以并联电路的总电阻小
于任一支路的电阻,即小于各支路中最小的电阻,故电阻R1可能大于10欧.
16.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像相符的是 〔 〕
A. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而
增大
C. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小 D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小 【答案】 C
【解析】点拨:从图中可以看出,当电阻增大时,电流在减小,电流与电阻成反比例函数,结合欧姆定律可以知道这个前提是电阻两端的电压一定。并且是因为电阻的变化而导致电流发生变化,所以应该是电流随着电阻的变化而变化。
全解;C
回味:在电路中是因为电阻变化使电流随着变化,电阻是因,电流是果。在物理上这种因果关系不能颠倒,如在光学中光的反射定律中只能讲反射光线与入射光线的关系。
17.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),由图象可知( )
A. 电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B. R0的电阻值是10Ω
C. 该电路最小功率0.05W D. 滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比,由电压是产生电流的原因可知,不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U=3.0V,电路中的最大电流I大=0.6A,由I= 可得,R0的阻值:R0=
=
=5Ω,故B错
误;(3)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电路中的总电阻:R总= 功率:P
=UI
=
=30Ω,因串联电路中总电阻等
于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R大=R总﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω,电路的最小
小
小
=3.0V×0.1A=0.3W,故C错误;(4)滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω
=
时,消耗的功率为0W;当变阻器接入电路的电阻为R时,电路中的电流:I=
,变阻器消耗电功率:PR=I2R=( )2R= =
= =
,则当R=5Ω,变阻器消耗的电功率最大,PR大=
所以,滑动变阻器R的电功率变化范围0~0.45W,故D正确.故选D.
=0.45W,
【分析】(1)由图象可知,R0两端的电压和电流关系是一个正比例函数图象,要注意电压是电流产生的原因;(2),当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据P=UI求出电路中的最小功率;(4)滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时,消耗的功率为0W;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的变化.
18.如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电路中( )
A. 电流表的示数变大,小灯泡变亮 B. 电流表的示数变小,小灯泡变亮 C. 电压表的示数变小,小灯泡不亮 D. 电压表的示数变大,小灯泡不亮 【答案】D
【解析】【解答】解: 当开关S断开时,灯L与电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
S闭合时,L短路,灯不亮,电路中只有R,此时电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;
根据串联电路电压的规律,故电压表示数变大,
根据串联电阻的规律,S闭合时电阻变小,根据欧姆定律I= 可知,电路中电流变大,电流表示数变大;
综上所述,只有D正确,ABC错误. 故选D.
【分析】分析当开关S由断开到闭合时电路的变化,根据串联电路的规律和欧姆定律确定
正确答案.
19.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a
端时,两灯都正常发光.不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )
A. 电源电压为12 V B. 两灯都正常发光时电流表的示数为3A C. 整个电路的最小功率2.25W D. 整个电路的最大功率9 W 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联, 因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,
所以,电源的电压U=U1=U2=6V,故A错误;(2)由P=UI可得,两灯泡都正常发光时通过的电流:
I1= = =0.5A,I2= =
=1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,两灯都正常发光时电流表的示数:
I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,故B错误;(3)由I= 可得,两灯泡的电阻: R1= =
=12Ω,R2= = =6Ω,
当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路的最小总功率:
P小= = =1.5W,故C错误;(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端
时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大, 因此时两灯泡均正常发光, 所以,整个电路的最大功率: P大=P1+P2=3W+6W=9W,故D正确. 故选D.
【分析】(1)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压;(2)根据P=UI求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数;(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电
阻和R的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和
P=UI= 求出电路的最小总功率;(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率.
20.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R1的电流为0.5A B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω D. 若断开开关S2 , 电流表A1示数变大 【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:
,A不符
合题意;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:
,B不符合题意;电阻R1的阻值:
,C符合题意。若断开开关S2 , 电流表A1只测量R2的电流,电
流表A1示数变小,D不符合题意。 故答案为:C。
【分析】根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律计算电路中的电压和电阻.
21.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(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V,若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为( )
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=①÷②可得: =所以U′=3V×因为
,
, <1,所以U′<3V;
×10Ω…②,
R1、R2分别与R串联,R2>R1 , 根据串联电路的分压原是可知:R2与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V; 综上可知:2V<U′<3V,故B正确,ACD错误. 故选B.
【分析】由欧姆定律可得出开关置于两位置时的电压表示数表达式,通过分析可得出电压的可能值
22.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的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
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,所以乙是电压表,甲如果是电流表, S闭合时,灯L2短路,与题意不符,故甲也是电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联, = ,根据分压原理可知 压之和可得,
甲、乙两电表的示数之比为
.
,根据串联电路总电压等于各用电器两端的电
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的电压,乙表测电源电压,两灯串联,根据分压原理和串联电路电压的规律得出答案.
23.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. 只有 B. 只有 【答案】 D
【解析】【解答】解:由图知,
①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2 , 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I0R0=(I-I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
②只闭合S2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,故能测出Rx阻值;
③闭合开关S、S2 , 两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2 , 闭合S1 , 电压表测量电阻R0两端电压U0 , 根据电路电流相等列式 值,故能测出Rx阻值;
④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表测量Rx两端电压为Ux , 根据电路电流相等列式 = 可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。
故答案为:D。
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
= 可求出Rx的阻
C. 只有
D.
都可以
24.如图所示的电路中,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的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1和电流表A2的示数都变大 B. 电路总功率变大,电压表的V的示数不变
C. 电路总功率变小,电压表V的示数不变 D. 电流表A2和电压表V的示数都保持不变 【答案】 B
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.
因电源电压不变,
所以,滑片移动时,电压表V的示数不变, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故A错误; 在滑片P从最左端向中心移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小, 由I= 可知,通过变阻器的电流变大, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变大,即电流表A2的示数变大,故D错误; 由P=UI可知,电路总功率变大,故B正确、C错误. 故选B.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,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电流的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,利用P=UI可知电路总功率的变化.本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,分析电路的串并联和电表所测的电路元件是关键.
25.如图甲所示的电路中,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,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A. 电源的电压为6V B. 电路的最大总功率为3.6W
C. R2的电功率一直变大 D. 图乙中D点是滑片位于中点时的状态 【答案】 C
【解析】【解答】 A、由于U-I图线可知,当滑片从a端移动到b端,滑动变阻器两端的电压增大了4V,定值电阻两端的电压减小了4V,电流也减小了0.4A,
. 电源电压
B、当电流为0.6A时,电路的最大功率为
,不合题意;
,不合题意 ;
C、滑动变阻器全部接入分得4V电压,是电阻的2倍,根据串联分压,最大阻值是定值电阻的2倍 . 当滑片处在中点,接入电路的阻值和定值电阻相等,分得电压应该是3V,符合题意; D、电阻
D点滑片位于中点 ,不合题意 . 故答案为:C .
【分析】A、从图乙读出定值电阻电压和电流的变化量,根据欧姆定律的变形公式算电阻出定值电阻R1的阻值,再利用欧姆定律的变形公式U=IR计算电源电压; B、根据电源电压和电路中的最大电流,利用公式P=UI计算电路的最大功率; C、根据串联分压的原理分析R2阻值的变化情况; D、利用欧姆定律的变形公式较得出结论 .
计算出R2的最大阻值,再计算滑片在D点时的阻值,比
计
, 在D点时,它的阻值
, 所以,图中
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容