【物理】济宁市初三物理欧姆定律测试题(含答案解析)
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【物理】济宁市初三物理欧姆定律测试题(含答案解析)
一、选择题
1.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 .
2.小灯泡L的额定电压为3V,它的I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P 向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω2A”.下列说法中错误的是()
A. 电源电压为4.5V
B. 小灯泡的额定功率为1.5W
C. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值
和灯泡串联,
由图象可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A,
由I= 可得,滑动变阻器两端的电压:
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U L+U滑=1.5V+3V=4.5V,故A正确,不符合题意;(2)由图象可知,灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A,
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,
所以,灯泡的额定功率:
P L额=U L额I′=3V×0.5A=1.5W,故B正确,不符合题意;
此时滑动变阻器两端的电压:
U滑′=U﹣U L额=4.5V﹣3V=1.5V,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑′ = =3Ω,故C正确,不符合题意;
滑动变阻器消耗的电功率:
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W,故D不正确,符合题意.
故选:D.
【分析】(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;(2)由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流,根据P=UI 求出灯泡的额定功率,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,根据P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率.
3.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。
当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是()
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,A不符合要求;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求;
C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求;
D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。
故答案为:C
【分析】本题主要考查了欧姆定律的应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②正确分析电路的连接情况;③利用串联电路的分压特点.
4.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是()
A. 只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B. 闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大
C. 开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D. 开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
【答案】B
【解析】【解答】解A只闭合S1, R1、R2串联,电压表测R2电压, P向左移动,R2电阻变小,总电阻变小,电流变大,根据串联电路的分压规律知电压表示数变小,A不符合题意;(2)闭合S1、S2,断开S3, R1与灯并联后与R2串联,将P左移,R2电阻变小,根据分压原理,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据P=
,R1消耗的功率增大,B符合题意;(3)(4)开关都闭合,R2短路,所以滑片移动对电路无影响CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】分析开关在不同状态下电路结构,结合串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向左移动时两电表变化量比值的变化情况;由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及两者功率变化.
5.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中U L:U R=m,丙图中,I L:I R=n,则下述正确的是:()
A. m=n
B. m>n
C. m<n
D. mn=1
【答案】D
【解析】【解答】在图乙中,灯泡与电阻串联,电路中的电流相同,由欧姆定律I=可得:,已知U1:U2=m,则=m;由图丙可知:灯泡与电阻并联,则各
支路两端的电压相同,由欧姆定律I=可得:,已知I1:I2=n,则=n,所以, ;由于并联时灯泡两端的电压比串联时的大;由图象甲可知,R L乙小于R L丙,所
以 < ,即m< .所以mn<1.
故答案为:D.
【分析】图乙中,灯泡与电阻串联,U1:U2=m;图丙中,灯泡与电阻并联,I1:I2=n,分别根据串联电路的电压规律和并联电路的电压规律求得两电阻之比.
6.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是
()
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:4
D. 4:3
【答案】C
【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,两电阻两端的电压之比:
= = = = ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V1与V2的示数之比:
= = = .
故选C.
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比.
7.某同学做电学实验时,电路如下图所示.已知他所用电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,开关S闭合后,在实验操作无误的情况下,下列说法中正确的说法是()
A. 电流表的最大示数为0.6A
B. 滑动变阻器消耗的最小功率为0W
C. 电压表的最小示数为1V
D. 电阻R0消耗的最大功率为1.8W
【答案】 C
【解析】【解答】(1)∵电源电压为6V,电压表的量程为0﹣3V,
∴P不能滑到左端,
∴滑动变阻器连入电阻不能为0,滑动变阻器的电功率不能为0;
当电压表的示数为3V,即:U R=3V时:①电流最大(电流表的示数最大),I大=
=0.3A,②R0消耗的电功率最大,P大=I2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W;
(2)当滑片P在右端(电阻全连入为50Ω ),此时电路中的电阻最大,电流最小,
I小= =0.1A,U小=I小R0=0.1A×10Ω=1V.
故答案为:C.
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路电流;
(1)电源的电压大于电压表的最大示数,由串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大
时电路中的电流最大,此时定值电阻消耗的电功率最大,滑动变阻器两端的电压不为0,由P=UI可得滑动变阻器的最小电功率不可能为0,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,利用P=I2R求出电阻R0消耗的最大功率;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出电压表的最小示数.
8.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。
闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,若将A、B两元件并联接在原来的电源上,则此时电路中的总电流为()
A. 1.2A
B. 0.6A
C. 0.7A
D. 0.5A
【答案】A
【解析】【解答】(1)由电路图可以知道,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流, 因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数为0.2A时:
由图象可以知道,A和B两端的电压分别为:
所以,电源的电压:
;(2)若将A、B两元件并联接在原来的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,
由图象可以知道,通过两元件的电流分别为:
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:
故答案为:A.
【分析】电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,再结合电流—电压图像即可求解.
9.如图所示,电源电压保持不变,R1:R2:R3=1:1:2.闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电流表A的示数为I,只闭合开关S1,电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′,电流表A的示数为I′,则下列说法中错误的是()
A. U1:U2=1:1
B. U1′:U2′=1:3
C. I:I′=4:1
D. U2:U2′=2:3【答案】 C
【解析】【解答】解:已知R1:R2:R3=1:1:2,可设R1=R2=R,R3=2R,
闭合开关S1、S2时,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,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,电路中电流表的示数:
I===,
两电压表的示数分别为:
U1=IR1= ×R=,U2=IR2= ×R=,
则U1:U2=:=1:1,A符合题意;
只闭合开关S1时,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2和R3两端的电压之和,电流表测电路中的电流,
此时电路中电流表的示数:
I′===,
则I:I′=:=2:1,C不符合题意;
两电压表的示数分别为:
U1′=I′R1= ×R=,U2′=I′(R2+R3)= ×(R+2R)=,
则U1′:U2′=:=1:3,U2:U2′=:=2:3,BD符合题意。
故答案为:C
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中电流表的示数,再根据欧姆定律求出两电压表的示数,进一步得出两电压表的示数之比;根据电阻的串联和欧姆定律表示出此时电路中电流表的示数,然后求出两种情况下电流表的示数之比,再根据欧姆定律表示出两电压表的示数,进一步求出两种情况下电压表V1、V2的示数之比.
10.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.
11.如图所示,电源电压U恒定,闭合开关和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中()
A. 灯泡L的亮度不变
B. 两端的电压变大
C. 电流表A2的示数变大
D. 电流表的示数变大
【答案】 A
【解析】【解答】根据电路图,当开关都闭合时,电路中只有灯泡和电流表串联,在移动滑片时,灯泡亮度不变,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据连入电路中的电阻情况,分析当改变电阻时,电流或电压变化情况。
12.现有R1、R2两个电阻,它们的U﹣I关系图象分别如图甲、图乙所示。
将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端,下列说法正确的是()
A. 该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B. 通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C. 电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D. 电阻R1与电阻R2的电功率相等
【答案】 A
【解析】【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端时,通过它们的电流相等,B不正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电流I=0.2A,U1=4V,U2=2V时符合,
则==,C不正确;
由I=可得,两电阻的阻值之比:
===,A符合题意;
由P=UI可得,两电阻的电功率之比:
===,D不正确。
故答案为:A。
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,且它们两端的电压之和等于电源的电压,根据两个图象找出符合的电压和电流值;然后根据欧姆定律判断电路中两电阻的阻值关系,根据P=UI判断两电阻的电功率之间的关系。
13.标有“6V1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示.若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为()
A. 24Ω 0.67W
B. 20Ω 0.96W
C. 24Ω 0.96W
D. 20Ω 0.8W
【答案】D
【解析】【解答】解:把这种规格的三只灯泡串联接在12V的电源两端,则每只灯泡两端的电压都为4V,
从图象上可以看出,此时电路电流为0.2A,
由欧姆定律得,每只灯泡的电阻:
R= = =20Ω;
则每只灯泡的实际功率:
P实=UI=4V×0.2A=0.8W,故ABC 错误,D正确.
故选:D.
【分析】三只完全相同的灯泡串联,灯泡的电阻相等,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,三只灯泡两端的电压相等,
再从图象上找到对应的电压和电流,根据相应的公式分别算出每只灯泡的实际电阻和实际功率.
14.如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()
A. 电流表A1变小,A2变小,电压表V不变
B. 电流表A1变小,A2不变,电压表V不变
C. 电流表A1变小,A2变小,电压表V变大
D. 电流表A1不变,A2变大,电压表V变小
【答案】 B
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,CD不符合题意;
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A2的示数不变,
当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,
由I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,B符合题意,A不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流
不变,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I=可知该支路电流的变化情况.
15.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()
A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20Ω
B. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7W
C. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60Ω
D. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【答案】 D
【解析】【解答】解:⑴闭合开关S,S1、S2均向左闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R x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最大且电压表的示数U x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0和滑动变阻器两端的电压之和:
U0滑=U﹣U x=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I1===0.0375A,
R x允许接入电路的最大阻值:
R x大===80Ω,A不符合题意;
⑵闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流:
I2===0.3A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.3A,
则电路允许消耗的最大功率:
P大=UI2=4.5V×0.3A=1.35W,B不符合题意;
⑶闭合开关S,S1向左、S2向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0和R x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最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,
此时滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣U0x=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I3===0.05A,
则R0和R x的最大总阻值:
R总===60Ω,
所以,R x允许接入电路的最大阻值:
R x大′=R总﹣R0=60Ω﹣10Ω=50Ω,C不符合题意;
⑷闭合开关S,S1向右、S2向左闭合,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中的电流,
设此时电路的总电阻为R总′=R x+R0+R滑,即R x=R总′﹣R0﹣R滑,
只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=R x′+R0+R滑,即R x′=R总″﹣R0﹣R滑,
由R=可知,只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=2(R x+R0+R滑),
则R x′﹣R x=(R总″﹣R0﹣R滑)﹣(R总′﹣R0﹣R滑)=R总″﹣R总′=2(R x+R0+R滑)﹣(R x+R0+R滑)=R x+R0+R滑>R x,
所以,R x′>2R x,即只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件额连接方式及电表的测量对象,A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻
最大,根据串联电路的电压特点求出R0和滑动变阻器两端的电压之和,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R x允许接入电路的最大阻值;
B.根据欧姆定律求出电压表的示数U0=3V时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流,利用P=UI求出电路允许消耗的最大功率.
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R0和R x的最大总阻值,利用电阻的串联求出R允许接入电路的最大阻值.
D.根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻,同理表示出只调R x使电流表示数减半时电路的总电阻,根据欧姆定律可知两种情况下电路的总电阻关系.
16.如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变.当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是()
A. 电流表和电压表的示数都增大
B. 电流表和电压表的示数都减小
C. 电流表示数减小,电压表示数不变,变阻器功率变小
D. 电流表示数减小,电压表示数变大,灯泡功率不变
【答案】C
【解析】【解答】如图灯泡与滑动变阻器并联,电流表测量滑动变阻器的电流,电压表测量电源电压,利用欧姆定律和电功率的知识解答。
当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,电阻变大,所以电流变小,即电流表示数变小,电压表因为测量电源电压而变。
AB不符合题意;
灯泡的电压和电流都没有变化,所以根据,功率不变;
滑动变阻器的电压不变,但电流变小了,根据,电流减小则功率变小。
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表测通过变阻器的电流。
根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化.
17.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】D
【解析】【解答】解:(1)由图知,两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测并联电路总电流。
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,AB不符合题意;(2)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,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,因通过R1的电流不变,根据并联电路的电流规律可知,总电流变小,即电流表A2示数变小,D符合题意,C 不符合题意。
故答案为:D。
【分析】两电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测总电流:并联电路各支路独立工作、互不影响,故电流表A1示数不变;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,由欧姆定律分析通过其的电流变化,因通过R1的电流不变,根据串联电路电流的规律,分析电流表A2示数变化.
18.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.
19.如图所示,电源电压为12V,滑动变阻器的规格为“50Ω2A”,L1和L2分别标有“6V3W”和“6V9W”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()。