2020-2021中考物理复习《欧姆定律的计算问题》专项综合练习含详细答案
更新时间:2023-05-06 19:49:01 阅读量: 实用文档 文档下载
一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.4A,接b时电流表的示数可能为()
A.0.2A B.0.4A C.0.6A D.0.8A
【答案】C
【解析】
【分析】
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合R3=0、R3→∞得出电流表示数的变化范围,即可得出答案。
【详解】
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由可得,电源的电压:
,
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:
,
当R3=0时,
,
当R3→∞时,
,
由R3是定值电阻可知,
,
则C正确;
故选C。
2.如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源,1R为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),2R为定值电阻,a、b间接电
压表,电压表示数如下,水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S 与1R 之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体,电压随时间变化如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V ,保护电阻2R 的阻值为400Ω,则( )
A .有光照射时光敏电阻1R 的阻值为800Ω
B .有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为1:2
C .有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4
D .每1h 通过S 与1R 之间的产品个数为6000个
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A .R 1与R 2串联,有激光照R 1时,其阻值较小,由图象可得
U 1=2V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U 2=U ? U 1=6V?2V =4V
所以,根据串联电路的电流处处相等可得
2224V 0.01A 400U I I R ===Ω
=
根据欧姆定律可得 112V 2000.01A
U R I =
==Ω 故A 错误; B .R 1无激光照时,阻值较大,由图象可得
U 1′=4V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U 2′=U ?U 1′=6V?4V=2V
则有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为
U 2∶U 2′=4V ∶2V=2∶1
故B 错误;
C .R 1无激光照时 22''2
2V '0.005A 400U I I R ====Ω
根据欧姆定律可得此时电阻R 1的阻值
11'''4V 000.005A
U R I ==Ω=8 有光照射和无光照射时光敏电阻R 1的光敏电阻的阻值之比为
R 1∶R 1′=200Ω:800Ω=1:4
故C 正确;
D .由图象可知:每经过0.6s ,就有一个产品通过计数装置,则每1h 通过S 与R 1之间的产品个数为
3600s 60000.6s
= 故D 正确。
故选CD 。
3.如下图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V ,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则( )
A .L 1中的电流为0.2安
B .L 1、L 2中的电流之比I 1∶I 2=4∶1
C .电路的总电阻是10欧
D .L 1、L 2消耗的电功率之比P 1∶P 2=4∶1
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡L 2电流,电压表测量测量灯泡L 2两端的电压;
A .根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0~3A ,所以电流表的示数为1A ;则电路总电流I =1A ;测量灯泡L 2电流的量程是0~0.6A ,所以电
流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A,所以L1的电流为
121A-0.2A=0.8A
I I I
=-=故A不符合题意;
B.通过两只灯泡的电流之比为
1 20.8A4
= 0.2A1
I
I
=
故B符合题意;
C.由于两灯泡并联,则U=U2=2V,根据
U
I
R
=可得
2V
=2Ω
1A
U
R
I
==
故C不符合题意;
D.两灯泡消耗的电功率之比
111
222
4
1
P UI I
P UI I
===
故D符合题意。
故选BD。
4.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是
()
A.电源电压为9V B.滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C.小灯泡的额定功率为6W D.电路总功率的变化范围是6W~12W
【答案】BCD
【解析】
【分析】
由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI
=求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI
=求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流
最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。
【详解】
由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;
AC .当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1的示数为12V ,即电源的电压U =12V ;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压
L 012V 6V 6V U U U =-=-=
因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率
L L max 6V 1.0A 6W P U I ==?=
电路的最大总功率
max max 12V 1.0A 12W P UI ==?=
故A 错误、C 正确;
BD .当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流min 0.5A I =,电压表V 1的示数U 1=5V ,此时滑动变阻器两端的电压
R 112V 5V 7V U U U =-=-= 由U I R
=可得,滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5A
U R I === 电路的最小总功率
min min 12V 0.5A 6W P UI ==?=
则电路总功率的变化范围是6W ~12W ,故BD 正确。
故选BCD 。
5.一灯泡标有“6V 6W ”字样,其工作时I U -图像如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A ”字样的滑动变阻器连接在图乙所示的电路中,电源电压恒定不变。当滑片P 最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表量程为0~3A ,电压表量程为0~3V 。闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,为保证电路安全,下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率为0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω
③电流表的变化范围是0.5A~1A
④电路的总功率变化范围4.5W~6W
A.只有②④B.只有①②④C.只有①③D.只有③④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①②灯泡标有“6V 6W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,由图乙知,变阻器与灯串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测整个电路的电流,当滑片P在最左端时,变阻器被短路,电路中只有灯接入,小灯泡恰好正常发光,故电源电压为6V;电压表的量程为0~3V,则变阻器两端的电压最大为3V,由串联电路分压的规律知,灯的最小电压为
Lmin R max 6V3V3V
U U U
=-=-=由图甲知,此时通过灯的最小电流为
Lmin 0.75A
I=则灯的最小功率为
Lmin Lmin Lmin 3V0.75A 2.25W
P U I
==?=故①错误;
由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大阻值为
Rmax max
Lmin
3V
4Ω0.75A
U
R
I
===
则滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω,故②正确;
③由上述分析知,电路中最小的为0.75A,当灯正常发光时,由图甲知,电路中的最大电流为1A,则电流表的变化范围是0.75A~1A,故③错误;
④根据P UI
=可得,电路消耗的最大功率和最小功率分别为
max max 6V1A6W
P UI
==?=,
min min 6V0.75A 4.5W
P UI
==?=
则电路的总功率变化范围4.5W~6W,故④正确。
故选A。
6.如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为
“0~3V ”。灯泡上标有“2.5V 1.25W ”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R 的规格为“15Ω 1A ”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A .电压表的示数为2.5V 时电流表的示数为0.6A
B .滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω
C .灯泡消耗的最小电功率为0.45W
D .电路消耗的最大电功率为2W
【答案】C
【解析】
【详解】
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。
A .电压表的示数为2.5V 时灯泡正常发光,根据P UI =可得,灯的额定电流:
L L L 1.25W 0.5A 2.5V
P I U ===额额额 因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A ,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为
max L 0.5A I I ==额
A 错误;
B .由U I R
=可得,灯泡的电阻: L L L 2.5V 5Ω0.5A
U R I =
==额额 电流最大时,电路中的总电阻: max 6V 12Ω0.5A
U R I === 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
L -12Ω-5Ω7ΩR R R ===滑
B 错误;
C .当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中
的最小电流:
min L max 6V 0.3A 5Ω15U I R R =
==++Ω
滑 灯泡的最小功率: ()()22Lmin min L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==?=
C 正确;
D .该电路的最大功率:
max max 6V 0.5A 3W P UI ==?=
D 错误。
7.某同学想用一只“1.5V 、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V 的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A ”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )
A .应并联一段15cm 长的电阻线
B .应串联一段20cm 长的电阻线
C .二段30cm 长的电阻线并联后与灯串联
D .应串联一段15cm 长的电阻线
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .电源电压6V ,小灯泡额定电压1.5V ,根据串并联电路电压规律,应串联一段合适长度的电阻线进行分压,才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,A 选项不符合题意;
BCD .串联电路中电流值处处相等,由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A ,小灯泡的额定电流 1.5V 0.3A 5Ω
U I R === 由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流,故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光,需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。则串联上的电阻线部分两端电压
总灯-6V-1.5V 4.5V U U U ===
根据串联分压
灯灯
R U R U = 有
4.5V 5Ω 1.5V R
=
解得电阻线并联后总阻值并15
ΩR =。 电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A ”,则30cm 长的电阻线的阻值
R =L ?1Ω/cm =30cm ?1Ω/cm=30Ω
两根30cm 长的电阻线并联后总电阻 12并1215Ω2
R R R R R R =
==+ BD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
8.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S ,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端的过程中, R 1、R 2的 I -U 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A .A 图线是电阻 R 2 的 I -U 关系图象
B .电源电压为 18V
C .R 1 的阻值是20Ω
D .滑动变阻器 R 2的最大阻值为30Ω
【答案】D
【解析】
【详解】
A .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表V 1测R 1两端的电压,V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R 1两端的电压最大,R 2两端的电压为0;由图象可知,A 为滑动变阻器R 2的U ?I 关系图象,
B 为电阻R 1的U ?I 图象,故A 正确,不符合题意;
B .当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小;由U ?I 图象可知,电路中的最小电流I =0.2A ,R 1两端的电压U 1=4V ,R 2两端的电压U 2=14V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:
U =U 1+U 2=14V+4V=18V
故B 正确,不符合题意;
C .由I =U R 可得,定值电阻R 1的阻值
R 1=1U I =4V 0.2A =20Ω 故C 正确,不符合题意;
D .由I =U R
可得,滑动变阻器的最大阻值: R 2=2U I =14V 0.2A
=70Ω 故D 错误,符合题意。
9.如图甲所示,两个电压表的量程都是0~15V ,电流表的量程是0~0.6A ,小灯泡两端的电压不许超过额定电压,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ;闭合开关,为了保证所有元件都安全。滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a 点间滑动,当滑片在这两点间滑动时,得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图像AB 和BC ,下列说法正确的是( )
A .电源电压为6V
B .滑动变阻器的取值范围为12Ω55Ω
C .该电路功率范围为2.4W
6W D .小灯泡正常发光时的电流为0.6A
【答案】BC
【解析】
【详解】 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V 1测灯泡两端的电压,电压表V 2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于a 点时,电路中的电流最大,由小灯泡两端的电压不许超过额定电压可知,此时灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路中的电流I =0.5A ,故D 错误;灯泡两端的电压U L =6V ,变阻器两端的电压6V a U =,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
L 6V+6V=12V a U U U =+=
由U I R
=可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值 6V =12Ω0.5A
a a U R I == 电路的最大功率 12V 0.5A 6W P UI ==?=大
当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,电路的功率最小,由图乙可知,电路的最小电流I′=0.2A ,变阻器两端的电压11V U =右,滑动变阻器接入电路中的最大阻值
11V =55Ω0.2A
U R I =='大右 则滑动变阻器的取值范围为12Ω~55Ω,电路的最小功率
12V 0.2A 2.4W P UI ==?=小小
则该电路功率范围为2.4W ~6W 。
故选BC 。
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为0.3A ,电压表的示数为3V ;将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1断开、S 2闭合,电流表的示数为0.2A ,则错误的是( )
A .电压表、电流表的位置互换前R 1、R 2并联
B .电源电压3V
C .电阻R 1的阻值为10Ω
D .电阻R 2的阻值为15Ω 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】 A .电压表、电流表的位置互换前,从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关S 1,然后分成两部分电流,一部分电流流过电阻R 1,流过电流表、开关S 2,最后回负极,另一部分电流流过电阻R 2,流过开关S 2,最后回负极;可知R 1、R 2是并联的,A 正确,不合题意;
B .由题意可知,电压表、电流表的位置互换前,这是一个并联电路,电压表并联在电阻R 1的两端,电压表的示数是3V ,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压的大小是3V ,B 正确,不合题意;
C .由题意可知,电压表的示数是3V ,即电阻R 1的电压是3V ,流过电阻R 1的电流大小是0.3A ,根据U R I
=可知,电阻R 1的阻值大小 1113V 10Ω0.3A
U R I === 电阻R 1的阻值大小是10Ω,C 正确,不合题意;
D .将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1断开、S 2闭合,两电阻串联在电路中,电流
表测串联电路的电流,根据U R I =可知,电路中的总电阻大小是 3V 15Ω0.2A
U R I ===总 两电阻串联,电阻R 2的阻值大小是
21-15Ω-10Ω5ΩR R R ===总
电阻R 2的阻值大小是5Ω,D 错误,符合题意。
故选D 。
11.如图甲所示,电源电压恒定,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器,闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑片P 从B 端至A 端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U -I 图像如图乙所示,则
A .电源电压为20V
B .EF 是V 1表示数随A 表示数变化的图像
C .滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D .整个电路的最大功率为14.4W
【答案】D
【解析】
【详解】
AB .由图甲可知,R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表V 1测R 1两端的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测串联电路的电流。滑片P 从B 端至A 端的过程中,R 2变小,根据串联分压原理,V 2示数变小,又根据串联电路的电压规律,V 1示数变大。因此图乙中EF 是V 2表示数随A 表示数变化的图像,图线MN 是V 1表示数随A 表示数变化的图像;当滑片P 在A 点时,V 1示数最大为电源电压,则电源电压U =12V ,故AB 错误;
C .当滑片在B 端时,由图乙可知,R 2两端电压U 2=8V ,此时对应的电流I =0.4A ,由欧姆定律可得,
R 2=
28V 0.4A U I ==20Ω 故C 错误;
D .电源电压一定,当电路中电流最大I=1.2A 时,电路的总功率最大
P =UI =12V×1.2A=14.4W ,
故D 正确;
故选D 。
12.如图所示,电源电压保持12V 不变,小灯泡L 上标有“6V 3W ”字样,滑动变阻器最大电阻值R =48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A .要使电压表的示数增大1V ,小灯泡L 两端的电压就会减小1V
B .当滑片P 移到最右端时,通电100s 滑动变阻器消耗的电能是192J
C .当滑片P 移到变阻器的中点时,小灯泡L 正常发光
D .当滑片P 移到变阻器的中点时,电阻R 的实际功率是3.6W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A .从图中可以看到,这是一个串联电路,电压表测的是小灯泡L 两端的电压,所以电压表的示数增大1V ,小灯泡L 两端的电压也会增大1V ,A 错误;
B .可知,小灯泡L 的电阻是
()2
2L L L 6V 12Ω3W U R P === 这是一个串联电路,电路中的电流大小是
L 12V 0.2A 48Ω12Ω
U I R R ===++ 通电100s 滑动变阻器消耗的电能是 ()220.2A 48Ω100s 192J W I Rt ==??=
B 正确;
C .当滑片P 移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是
'L 12V 1A 124Ω12Ω32U I R R =
==++
小灯泡L 的电压是 ''L L 1A 12Ω4V 3
U I R ==?= 小灯泡不会正常发光,C 错误;
D .当滑片P 移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是1A 3
,变阻器接入电路的电阻大小是24Ω,则滑动变阻器R 的实际功率是
()2
2'1
1A 24Ω 2.7W 23P I
R ????==?≈ ? ????? D 错误;
故选B 。
13.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“10Ω 1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L 电流不超过额定电流的情况下,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①、③正确
B .只有②、③正确
C .只有①、④正确
D .只有②、④正确
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
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 ,由P =UI 可得:小灯泡正常发光时的电流为:
L L 1.25W 0.5A 2.5V
P I U =
== 故①错误; 当电路中的电流为0.5A 时,滑动变阻器电阻最小分得电压最小,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的示数
L 4.5V 2.5V 2V U U U 滑=﹣=﹣=
故电压表的示数变化范围为2 V 3V ,故③错误
2V <3V
没有超出电压表的量程,灯泡两端的电压可以达到2.5V ,串联电路中各处的电流相等,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为
min max 2V 4Ω0.5A U R I
===滑滑 当电压表的示数为3V 时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡两端的电压
L max 4.5V 3V 1.5V U U U '=-=-=滑
灯泡的电阻
L L L 2.5V 5Ω0.5A
U R I =
== 电路中的最小电流 L min L 1.5V 0.3A 5ΩU I R =
== 电路中电流变化的范围是0.3A ~0.5A ,故④正确;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
max max 3V 10Ω0.3A
min U R I ===滑滑 滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故②正确。
故选D 。
14.如图,电源电压为12V ,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A ”,L 1和L 2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(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列说法不正确的是( )
A .L 2不能正常发光
B .滑动变阻器连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6W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .由电路图可知,两个灯泡和滑动变阻器串联,根据
P UI
=
可知L1和L2额定电流分别为
1 1
13W
0.5A 6V
P
I
U
===
2
2
2
9W
1.5A
6V
P
I
U
===
在保证电路安全的情况下,电路电流不能大于L1的额定电流,故L2不能正常发光,故A正确,A不符合题意;
B.L1和L2电阻分别为
1
1
1
6V
12Ω
0.5A
U
R
I
===
2
2
2
6V
4Ω
1.5A
U
R
I
===
电路电流不应超出L1的额定电流时,此时滑动变阻器连入电路的最小,即
12V
24Ω
0.5A
U
R
I
===
总
则
12
24Ω12Ω4Ω8Ω
R R R R
=--=--=
滑总
故B正确,B不符合题意;
C.滑动变阻器阻值达到最大时,电流表示数最小,为
12
12V
0.18A
50Ω12Ω4Ω
U
I
R R R
'===
++++
故C错误,C符合题意;
D.电路消耗的最大功率是为
12V0.5A6W
P UI
==?=
故D正确,D不符合题意。
故选C。
15.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动的过程中,下列说法中正确的是()
A.电流表A1的示数变小,灯泡的亮度不变
B .电流表A 2的示数变大,电压表V 的示数不变
C .电压表的示数与电流表A 1的示数的比值变小
D .电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值变小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB .看图分析可知,滑动变阻器与灯泡并联,电流表A 2测量干路总电流,A 1测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量该并联电路的电源电压。滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压和灯泡所在支路不受滑动变阻器阻值变化的影响,即电压表示数不变,灯泡亮度不变。并联电路中各支路两端电压等于电源电压,由欧姆定律
R R U I R
= 总总总
U I R = 可知,电压不变,滑动变阻器所在支路电流随滑动变阻器电阻变大而减小,即A 1示数变小;并联电路总电流随总阻值变大而减小,即A 2示数变小。A 选项正确,B 选项错误。 CD .由欧姆定律可得
U R I
= 电压表的示数与电流表A 1的示数的比值等于滑动变阻器阻值,电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值等于电路总阻值。由题已知滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,故电压表的示数与电流表A 1的示数的比值、电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值均变大,CD 两选项错误。
故选A 。
16.如图所示,电源电压保持不变,R 1、R 2为定值电阻,R 2的阻值为10Ω.当开关S 1闭合,S 2断开,滑动变阻器R 的滑片从a 移至b 处时,电压表先后的示数之比为4:3,电流表先后的示数之比为2:3.当开关S 2闭合,S 1断开,滑动变阻器R 的滑片在a 处时,电流表的示数为0.3A ,滑动变阻器的滑片在b 处时,电流表示数为0.5A .滑片在a 处时,滑动变阻器的阻值为R a ,滑片在b 处时,滑动变阻器的阻值为R b .则以下说法正确的是( )
A .R b =30Ω
B .电源电压为12V
C .R 1:R 2=2:1
D .该电路能达到的最大电流为1.6A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 ABC .当开关S 1闭合,S 2断开,R 1和R 串联,电压表测R 两端的电压,滑动变阻器R 的滑片从a 移至b 处时,电压表先后的示数之比为4:3,即:
a 1a
b 1b
R U R R R U R R ?+?+=43
; 即:
a 1
b b 1a R R R R R R +?+=43
①; 电流表先后的示数之比为2:3,即:
1a 1b
U
R R U R R ++=23
, 即:
1b 1a R R R R ++=23
②; 联立①②可得:
R a =2R b ;
当开关S 2闭合,S 1断开,R 2和R 串联,滑动变阻器R 的滑片在a 处时,电流表的示数为0.3A ,即:
I 1=2a U R R +=b
10Ω2U R +=0.3A ③ 滑动变阻器的滑片在b 处时,电流表示数为0.5A ,即:
I 2=1b U R R
+=b
10ΩU R +=0.5A ④, 联立③④解得: U =15V ,
R b =20Ω;
则:
R a =2R b =40Ω ⑤;
把⑤代入②解得:
R 1=20Ω;
则:
R 1:R 2=20Ω:10Ω=2:1;
故AB 错误,C 正确;
D .当S 1、S 2同时闭合,R 阻值为0时,该电路电流最大,最大电流为:
I =1U R +2U R =15V 20Ω+15V 10Ω
=2.25A; 故D 错误.
17.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I —1R
图像,如图乙,由图可知( )
A .定值电阻两端电压控制为2V 不变
B .当电流为0.2A 时,电阻R 为0.1Ω
C .当滑片向右移时,电压表数变大
D .当电流分别为0.25A 和0.5A 时,接入电路的导体的电阻之比为1:2
【答案】A
【解析】
【分析】
由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。
【详解】
AB.由I—1
R
图象可得,当导体中电流为0.2A时,其对应的电阻为10Ω,该实验利用控
制变量法,需控制定值电阻两端电压不变
0.2A10Ω2V
U IR
==?=
故A符合题意,B不符合题意;
C.滑片右移时,R'电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R'两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R两端电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;
D.电流分别为0.25A和0.5A时,通过R的电流之比为
1
2
0.25A1
0.5A2
I
I
==
实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得
112
21
2
1
2
U
I R R
U
I R
R
===
由上式可得
1
2
2
1
R
R
=
故D不符合题意。
故选A。
18.如图所示,MN间电压恒定,1R为定值电阻,滑动变阻器2R的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25安;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40安,则MN间的电压是
A.6伏B.5伏C.4伏D.3伏
【答案】D
【解析】
【详解】
R1与滑动变阻器R2并联,设MN间的电压为U,根据并联电路的电流关系,
则
21
0.25
U U
A
R R
+=……………….①
120.412
U U A R R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。故D 正确为答案.
19.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E 为干电池;电子秤示数表盘由电流表A 改装而成;R 是一根长为6cm 阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a 端时,电流表示数为0.6A ;在b 端时,电流表示数为0.15A .C 是一根弹簧,其所受压力F 与压缩量△L 的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g 取10N/㎏,不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a 端,所称物重最大时P 在b 端).下列说法正确的是()
A .该电子秤中R 0阻值为0.5Ω
B .闭合开关,不称重物时电阻R 0两端电压为6V
C .电子称工作时电路中电阻R 0消耗的电功率范围是0.1125W ~1.8W
D .当电路中的电流为0.3A 时,电子称称重示数为4kg
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
滑片在a 端时,电路为R 0的简单电路,电路中的电流I a =0.6A ,
由I=可得,电源的电压:
U=I a R 0=0.6A×R 0,
滑片在b 端时,R 与R 0串联,电路中的电流I b =0.15A ,
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=I b (R+R 0)=0.15A×(15Ω+R 0),
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R 0=0.15A×(15Ω+R 0),
解得:R 0=5Ω,A 错误;
则电源电压U=I a R 0=0.6A×5Ω=3V ,
所以,不称量重物时R 0两端的电压为3V ,B 错误;
当滑片在a 端时,电阻R 0消耗的电功率最大,则
P 最大=I a 2R 0=(0.6A )2×5Ω=1.8W ,
在b 端时,电阻R 0消耗的电功率最小,则
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