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【物理】 欧姆定律培优卷

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【物理】 欧姆定律培优卷

一、欧姆定律选择题

1.在如图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R0的变化情况如图乙所示,下列说法正确的( )

A. 电阻R1的阻值为20Ω B. 滑片P移到b端时,R2两端的电压为6V C. 滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W D. 当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A 【答案】 D

【解析】【解答】图像是串联电路,根据乙图,当滑片在b端时,电压表示数最大为6V,则电源电压为6V,电压表测量R1的电压,R2两端电压为0,B不符合题意;当滑片在a端,电压表示数最小,此时电压表为2V,滑动变阻器分压4V,滑变电阻为最大,电阻为20Ω,根据U1:U2=R1:R2 , R1的阻值为10Ω,A不符合题意;滑片P在a端时,R1分压最

小,为2V,此时R1的电功率为时,电阻为10Ω,此时电路中的电流为 故答案为:D.

, C不符合题意;滑片P在中点

, D符合题意。

【分析】结合电压和滑动变阻器变化的图像,分析在不同电阻时对应不同电压,利用欧姆定律可以计算电流的大小,根据电压和电阻计算电功率的大小。

2.如图所示,闭合开关,条形磁铁静止后,将滑动变阻器滑片P从左往右滑动的过程中,弹簧将( )

【答案】B

A. 缩短 B. 伸长 C. 静止不动 D. 先伸长后缩短 【解析】【解答】解:滑片从左往右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;根据图中电流方向结合安培定则可判断出:螺线管的上端为N极,下端为S极,此时根据磁极捡到相互作用:异名磁极相互吸引,所以螺线管对磁铁的吸引力增大,弹簧的长度变长。

故答案为:B。

【分析】根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化,再根据欧姆定律确定电路中电流的变化;安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).

3.在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是( )

A. 电磁铁的A端为N极

B. 小磁针静止时,N极水平指向左

C. 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 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,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是N极,B端是S极,A不符合题意;

B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,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、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,C错误,符合题意;

D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁的磁性变强,D不符合题意; 故答案为:C。

【分析】首先利用安培定则判断螺线管的磁极,再由磁极间的作用规律判断小磁针的指向;电磁感应是发电机的原理;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化.

4.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( )

A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V B. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W 【答案】 B

【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压UL=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,电压表的示数:UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V,故A错误;

B、由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V,所以UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V.故B正确; C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误;

D、由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W.故D错误. 故选B.

【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;

(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数; (2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数;

(3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系;

(4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.

5.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向右端移动时,下列说法正确的是( )

A. 电压表示数不变,电流表示数变大 B. 电压表示数变大,电流表示数变小 C. 电压表示数变小,电流表示数变小 D. 电压表示数变大,电阻R1的电功率变大 【答案】 D

【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由 知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据 的电压也增大,根据 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,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律电压表和电流表示数的变化及功率变化.

、电功率计算公式

分析

,电阻R1的电流增大,两端

知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、D符合题

6.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。 下列结论正确的是( )

A. 电源电压是12V B. R2的阻值是30Ω

C. 电流表的最大示数是2.1A D. 该电路的最大功率是W 【答案】 C

【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1 , 如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。

甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,

,所以,

R1=10Ω。

,因为,R1和滑动变阻器R0的全

部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , 乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为

,所以,U1′=

U,所以,乙图中

,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等

于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,

所以,

,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以

U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为 U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。

,所以U1′=2V,所以电源电压为:

A、电源电压是18V,B、R2=60Ω,C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流,

=1.8A,

=0.3A,

=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:

I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=W, 故答案为:C。

【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.

7.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 .

8.如图甲所示,电源电压恒为12V,闭合开关S,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图象,则( )

A. 滑片P在 a 端时,R1的阻值为 20Ω、消耗的电功率为2W B. 滑片P在b端时,电路消耗的总功率为1.2W C. 图乙反映的是电压表与电流表示数的关系 D. 图丙反映的 R2 与 R1 的电功率比值 k 与 R2 的关系 【答案】 D

【解析】【解答】解:由图知,两电阻串联,电压表测R2的电压,电流表测电路中的电流,

当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W, 根据串联电路电流的规律及P=I2R, 故R滑大= =

=100Ω;

AC、P在a端时,变阻器连入电路中的电阻最大,由分压原理,R2的电压最大,即电压表示数最大,电路中的电流最小;

P滑到b端时,变阻器连入电路中的电阻为0,R2的电压为0,电路中的电流最大,故乙图反映的是变阻器的电流随电压的变化关系,即电流表与电压表示数的关系,C选项中,因果关系搞反了,C不符合题意;

当 P在a端时,由图乙知,电压表示数为10V,根据串联电路电压的规律,R1的电压为: U1=12V﹣10V=2V, 根据分压原理, R1=

R滑大=

×100Ω=20Ω;

R1消耗的电功率为: P1= =

=0.2W,A不符合题意;

B、滑片P在b端时,电路中的电流为0.6A,电路消耗的总功率为: P=UI=12V×0.6A=7.2W;B不符合题意;

D、根据串联电路电流的规律及P=I2R,R2 与 R1 的电功率比值:

k= = ,将R1=20Ω代入得:k=

即k与R2成正比,为过原点的直线,当R2=100Ω时,k=5, 即图丙反映的是R2与R1的电功率比值k 与R2的关系,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,根据串联电路电流的规律及P=I2R得出R滑大;P在a端时,变阻器连入电路中的电阻最大,根据分压原理,即电压表示数最大,电路中的电流最小;P滑到b端时,变阻器连入电路中的电阻为0,R2的电压为0,电路中的电流最大,可确定乙反应的是变阻器的电流随电压的变化关系.

当 P在a端时,由图乙知电压表示数,根据串联电路电压的规律求出R1的电压,根据分压原理求出R1;由P=求出R1消耗的电功率;滑片P在b端时可知电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的总功率;根据串联电路电流的规律及P=I2R得出R2 与 R1 的电功率比值,将R1=20Ω代入表达式,结合数学知识分析.

9.如图所示电路中,定值电阻R1=10Ω,沿动变阻器R2最大阻值为20Ω,电源电压保持U=6V不变,将滑片P滑至最右端,闭合S,下列说法正确的是( )

A. R1和R2串联在电路中

B. 电流表A1的示数是电流表A2示数的两倍

C. 当滑片P向左滑动的过程中,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值保持不变 D. 将滑片P滑至最左端,电路仍能正常工作 【答案】 C

【解析】【解答】A.根据电路图判断,电流分别经过电阻,是并联电路,A不符合题意; B.动力臂A1测量干路电流,A2测量R1的电流,由于R1和R2不相等,则并联时电流不相等,干路电流不是支路的2倍,B不符合题意;

C.当滑片移动时,电压表测量电源电压,示数不变,电流表A2测量定值电阻的电流,示数不变,所以两表的比值不变,C符合题意;

D.当滑片移至最左时,电流不经过R2,此时电源短路,D不符合题意。 故答案为:C.

【分析】根据电路的连接方式,结合电流表和电压表测量的位置,分别判断在电阻变化时,电流或电压的变化情况。

10.图甲是某电子秤的原理示意图,R 1的阻值为100 Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻, 其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6 V保持不变,则( )

A. R2的阻值变化范围为0~1000 Ω B. 电路中电流的变化范围为0.1 A~0.6 A C. 电路中电流为0.02 A时,托盘内物体的质量为600 g D. 托盘内物体质量为400 g时,电流表的示数为0.01 A沿此线折叠 【答案】C

【解析】【解答】A. 由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0∼500Ω,A不符合题意; B. 当托盘内物体的质量为零时,压敏电阻R2=500Ω,则电路总电阻:R=R1+R2=100Ω+500Ω=600Ω,此时电路中的电流:I=

=0.01A,当托盘内物体的质量为1000g时,压敏

电阻阻值是0Ω,则电路总电阻:R′=R1+R′2=100Ω+0Ω=100Ω,此时电路中的电流:I′=

=0.06A,所以,电路中电流的变化范围为0.01A∼0.06A,B不符合题意;

C. 当电路中电流I1=0.02A时,电路总电阻:R总= 值:R2=R

=300Ω,则压敏电阻R2的阻

−R1=300Ω−100Ω=200Ω,由图乙可知,当R2=200Ω时,托盘内物体的质量为

600g,C符合题意;

D. 当托盘内物体质量为400g时,由图乙可知,R2″=300Ω时,则电路总电阻:R′总=R1+R2″=100Ω+300Ω=400Ω,此时电路中的电流:I2= 故答案为:C。

【分析】电阻R1、R2串联电流表测电路中的电流,由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围;根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中电流的变化范围;再根据欧姆定律、串联电路电阻特点求出托盘内物体的质量和电流表的示数.

=0.015A,D不符合题意。

11.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3 A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为0.5 A。下列说法错误的是 ( )

A. 电源电压为15 V B. 电阻R的阻值为30 Ω

C. 电阻R最小功率为7.5W D. 在加满油后,1 min内电阻R产生的热量为450 J 【答案】C

【解析】【解答】根据 式:

和电源电压不变的特点,利用电路的两种状态,可得关系

故电源电压为15 V,AB选项正确,但不符合题意;

解得R为30Ω,代入得:

电阻R最小功率时,即电流最小时的功率, 错误,符合题意;

在加满油后,滑片位于b端,电流最大,1 min内电阻R产生的热量为:

,D正确,但不符合题意。

【分析】,R与R′串联,电流表测电路中的电流;当滑片位于a端时,电阻R的功率最小,根据P=I2R求出其大小;在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R产生的热量.

,C

12.如图所示,电源电压恒为5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”灯泡标有“3V 1.8W”字样.闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )

A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~20Ω B. 电流表示数的变化范围是0.1~0.6A C. 电压表示数的变化范围是1.5V~3V D. 灯泡的最小功率是0.2W 【答案】 D

【解析】【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.

根据P=UI可得,灯的额定电流:

IL额= = =0.6A,由I= 得:灯泡的电阻RL= =

=5Ω,

由于电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6A;

由I= 得:电路中的最小总电阻R最小= =

≈8.3Ω,

由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:

滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小=R最小﹣RL=8.3Ω﹣5Ω=3.3Ω,

因为滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω~20Ω,故A错误;

电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω; 则电路中的最小电流:I最小=

=

=0.2A,

所以电流表示数的变化范围是0.2~0.6A,故B错误; 灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V; 所以电压表示数的变化范围是1V~3V,故C错误;

此时灯泡的功率最小为:PL最小=I最小2RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故D正确. 故选D.

【分析】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流和电阻,然后结合电压表的量程,电流表的量程确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用U=IR求出灯泡两端的最小电压,利用P=I2R求出灯泡的最小功率.本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流,对于选择题并不一定完全解答选项.

13.如图是某实验小组测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中Ro为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为U1;当开关S、S2闭合,S1断开时,电压表的示数为U2。则下列四个选项中Rx的表达式正确的是( )

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】【解答】由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,即U=U1 , 当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U2 , 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:U0=

U−Ux=U1−U2 ,

因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I= Rx=

,即

,解得:

故答案为:B。

【分析】当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压;当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值.

14.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4:3.此时灯L1和L2的电阻之比为( )

A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 【答案】A

【解析】【解答】由图知,如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表乙测量L2两端电压,电压表甲测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,且甲、乙两个电表的示数之比是4:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(4﹣3):3=1:3;又因为串联电路电流相等,即I1=I2;所以,由I= 可得,R1:R2= : =U1:U2=1:3。 故答案为:A。

【分析】首先确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.

15.如图所示的电路,电源电压保持不变,电路中各元件连接正确且均完好,闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中( )

A. 电流表A的示数变大 B. 电压表V的示数变大

C. 电压表V与电流表A的示数的比值变大 D. 电压表V与电流表A的示数的乘积变

小 【答案】D

【解析】【解答】A. 此电路为串联电路,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测电路电流,当闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,滑动变阻器的电阻增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律,电路中的电流变小,即电流表的示数变小, A不符合题意他.

B. 根据串联电阻分压关系,滑动变阻器的电阻增大,分压将增大,根据串联电路电压特点,所以电阻R1两端的电压减小,即电压表示数变小,B不符合题意.

C. 电压表V与电流表A的示数的比值即为电阻R1的阻值,应不变,C不符合题意. D. 因电压表与电流表的示数都变小,所以乘积将变小,D符合题意.、 故答案为:D.

【分析】R1与R2串联,电压表V测R1的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电路中电流的变化分析.

16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5.闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是( )

A. 4:1;1:4 B. 1:4;4:1 C. 1:5;5:1 D. 5:1;1:5 【答案】 A

【解析】【解答】解:当开关断开时,由欧姆定律可得:I1= ; 当开关闭合时,通过R2的电流I2= ; 则电流表的示数I=I1+I2=

由题意知: = 则解得:5R2=R1+R2; 即 = ;

由功率公式P= 得:

= ;

R1消耗的电功率P1= ; R2消耗的电功率P2= ; 则功率之比: = = ; 故答案为:A

【分析】当开关断开时,电路中只有R1接入,则由欧姆定律可得出电流与电阻的关系;当开关闭合后,两电阻并联,因电源电压不变,则可由欧姆定律可求得通过R2的电流,由并联电路的电流的规律可求得总电流与两电阻的关系; 两电阻并联,则由功率公式P= 可求得功率关系。

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

=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,闭合开关S,下列说法正确的是( )

A. 向右移动滑片P,电压表V1的示数变小 B. 向右移动滑片P,电压表V2的示数变小 C. 向左移动滑片P,电流表A的示数变大 D. 向左移动滑片P,电压表V1与电流表A的示数比值不变 【答案】 D

【解析】【解答】解:由图可知,闭合开关S,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压,电源电压保持不变,所以滑片移动中V2的示数不变,故B错误;

滑片向右移动时,R1连入阻值变小,根据串联电路的分压原理知,R2分得电压增大,即V1

示数变大,故A错误;滑片向左移动时,R1连入阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,故C错误;

由欧姆定律可知,电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值,所以两表比值不变,故D正确. 故选D.

【分析】闭合开关,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压. 根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化,从而知电路的电阻变化,由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况.本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律的应用,会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键.

19.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、乙两个电表的示数之比是2:3.此时灯L1、L2的电阻之比是( )

A. 2:1 B. 3:2 C. 2:3 D. 1:2 【答案】 D

【解析】【解答】如果甲乙任何一个为电流表,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;

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且甲、乙两个电表的示数之比是2:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(3﹣2):2=1:2; 又因为串联电路电流相等,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的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.

20.生活处处有物理,下列说法错误的是( )

A. 用筷子夹取食物时,利用了摩擦力

B. 公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 C. 打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动

D. 驾驶员在驾驶车辆时需系上安全带是防止惯性带来的伤害 【答案】 B

【解析】【解答】A、筷子能夹住食物放入嘴里而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间存在摩擦力,该选项说法正确;

B、公交车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强,该选项说法错误; C、打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味,是扩散现象,说明了分子在运动,该选项说法正确; D、当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带.该选项说法正确; 故选B.

【分析】A、两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;

B、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;

C、物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;

D、一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这就是惯性.系安全带可以在很大程度上防止车辆因紧急刹车时,人由于惯性向前倾可能造成的伤害.

21.如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是( )

A. 电流表示数减小了0.1A B. 电压表示数减小了0.5V C. 定值电阻的电功率增大了0.2W D. 电路总功率增大了1.5W 【答案】D

【解析】【解答】由图可知,变阻器R

与R串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电

压,电流表测电路中电流;A、使变阻器的阻值减小5Ω,根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小,由于电源电压不变,根据I= 可知电路中电流变大,所以电流表示数变化了0.1A,应是增大0.1A,A不符合题意;

B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变 , 变阻器的阻值减小5Ω后,此时变阻器接入电路的阻值为R

-5Ω,由题意可知:△I=I2-I1=0.1A,即:

0.1A,所以: 去),所以,I1=

=0.1A,解得:R变=10Ω,R变=-45Ω(舍 =0.5A,I2=

=0.6A,则电压表示数变化量:△U变=I2(R变-5Ω)-I1R变=0.6A×(10Ω-5Ω)-0.5A×10Ω=-2V,所以电压表示数减小了2V;B不符合题意;

C、定值电阻电功率的增大量:△P1=I22R-I12R=(0.6A)2×20Ω-(0.5A)2×20Ω=2.2W,C不符合题意;

D、总功率的增大量:△P=UI2-UI1=15V×0.6A-15V×0.5A=1.5W,D符合题意。 故答案为:D。

【分析】根据电路中电流的变化和总电阻的变化计算电阻的大小,利用电源电压和电阻计算总电流,结合电流和电阻计算用电器的电功率.

22.如图所示,电源电压为12V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,L1和L2分别标有“6V 3W”和“6V 9W”的字样,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝的影响),下列说法正确的是( )

A. L2能正常发光 B. 滑动变阻器接入电路的最小阻值是8Ω C. 电流表示数的变化范围是0~0.5A D. 电路消耗的最大功率是12W 【答案】 B

【解析】【解答】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L1、L2串联,电流表测电路中的电流。A.由P=UI可得,灯泡的额定电流分别为:

,滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,因串联电路中各处的电

流相等,所以,电路中的最大电流为I最大=I额1=0.5A,则L1能正常发光;A不符合题意; B.此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据

,灯泡的电阻分别为:

可得,最小总电阻:

因串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以变阻器接入电路中的

最小阻值:R滑小=R总小-R1-R2=24Ω-12Ω-4Ω=8Ω,B符合题意;C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,则R总大=R滑+R1+R2=50Ω+12Ω+4Ω=66Ω; 电路中的最小电流:

,所以,电流表示数的变化范围是

=UI

=12V×0.5A=6W,D不符合

,C不符合题意;D.电路消耗的最大功率:P

题意。 故答案为:B

最大最大

【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P=UI求出灯泡的额定

电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,比较灯泡的额定电流和、滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电压特点求出数滑动变阻器两端的最小电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电路中的最小电流;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.

23.如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数 的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )

A. 5Ω 30V B. 5Ω 2.5V C. 10Ω 20V D. 10Ω 10V 【答案】B

【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,则由I= 可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×R1 , ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,当R2=10Ω时, =6A1 , 则电路中的电流I2= A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I2(R1

R2)= A×(R1

10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,0.5A×R1

= A×(R1 10Ω),解得:R1=5Ω,电源电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V.A、C、D不符合

题意;B符合题意. 故答案为:B。

【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, 1 I =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,根据欧姆定律求解即可.

24.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.

25.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.

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