【物理】绍兴市欧姆定律测试卷(含答案解析)
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【物理】绍兴市欧姆定律测试卷(含答案解析)
一、选择题
1.在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4 V,电阻R1的电功率变化范围是0.8 W~0.2 W,则电源电压是()
A. 4V
B. 6V
C. 8V
D. 10V
【答案】 C
【解析】【解答】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路电流最大,电阻R1的电功率最大为0.8W,
P=U2 /R1即U2/ R1=0.8W①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大0时,电路电流最小,电阻R1的电功率最小为0.2W,P′=(U-U P)2 /R1即(U-4V)2/ R1=0.2W②
①②构成方程组解得
U=8V,所以A,B,D错误,C正确.
故选C.
2.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是()
A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A
D. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
【答案】 C
【解析】【解答】解:
AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;
C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,
由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,
所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据P=UI计算甲的功率.
3.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω.闭合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是()
A. 电流表A的示数变小
B. 电压表V的示数增大
C. 滑片可在R2上任意移动
D. 若滑片移到b端时,R1与R2的电功率之比为3:1
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源两端的电压,电流表测干路电流,(1)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,B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,向左移动滑动变阻器滑片P的过程中,R2接入电路中的电阻变小,由I=可知,通过R2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A的示数变大,A不符合题意;(2)由电路图可知,R2的滑片移至a端时会造成电源短路,所以,滑片不可在R2上任意移动,C不符合题意;(3)因并联电路中各支路两端
的电压相等,所以,若滑片移到b端时,由P=UI=可知,R1与R2的电功率之比:
====,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清依据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V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的电流变化,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R2的电流变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化;明确当R2的滑片移至a端
时会造成电源短路,若滑片移到b端时,根据并联电路的电压特点和P=UI=求出电功率之比.
4.小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。
油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化。
下列说法中正确的是()
A. 电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B. 电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大
C. 当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D. 当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
【答案】A
【解析】【解答】如图,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电流表测量电路中电流。
A. C. D 当油箱中的油量减少时,浮子下降,带动滑片上升,滑动变阻器接入电路的电阻变
大,电路总电阻变大,根据可知,电路中电流变小,所以电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少,A符合题意,CD不符合题意;
B. 电流表示数变小时,即通过R0的电流变小,根据知,电阻R0两端电压变小,B 不符合题意;
故答案为:A。
【分析】滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,根据油量的变化可知浮子的变化,在杠杆的作用下可知滑片P移动的方向,从而得出接入电路中电阻的变化,
根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电阻R0两端电压的变化.
5.用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。
下列说法正确的是()
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10Ω
C. 如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,干路中的电流是0.43A
D. 如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A
【答案】 D
【解析】【解答】A.由图像可知,用电器甲电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由可得,用电器
甲的电阻,A不符合题意;B.由图像可知,当用电器乙可得的电压分别为 1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、
0.35A、0.5A,由可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,B不符合题意;C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压=0.43A×10Ω=4.3V,由图像可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,C不符合题意;D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,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I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.25A=0.65A,D 符合题意。
故答案为:D
【分析】由图象可知,通过用电器甲电阻的电流与两端的电压成正比例函数,则其为定值电阻,从图象中读出任意一种电流和电压值,利用欧姆定律求出其电阻.
同理,根据图象读出用电器乙几组电流与电压值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后判断其阻值的变化以及最大阻值.
如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,根据欧姆定律求出用电器甲两端的电压,根据图象读出用电器乙两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,然
后比较判断.
如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流.
6.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.
7.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。
变阳器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。
则下列变阳器接入电路的方式正确的是()
A. a接e、d接f
B. a接e、b接f
C. c接e、d接f
D. c接e、b接f
【答案】A
【解析】【解答】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺
线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,如图所示:
故答案为:A。
【分析】此题涉及到安培定则、磁极间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素、滑动变阻器的接线柱的接法等多个知识点.
8.有两个电阻类电路元件A、B,流过元件的电流与它两端的电压关系如图甲所示,把它们串联在4.5V电路中,如图乙所示,下列说法错误的是()
A. 元件A的电阻是定值电阻,大小为5Ω
B. 元件B的电阻随温度的升高而减小
C. 把它们并联在1V电路中时,电路总功率为0.3W
D. 把它们串联在4.5V电路中时,元件B的电功率为1.8W
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、由图象可知,通过A的电流与两端的电压成正比,则A是定值电阻;
由图象可知,A两端的电压为2V时,通过的电流依次为0.4A,
由I=可得:
R A===5Ω,A符合题意;
B、由图象可知,B两端的电压为1V、2.5V、3V时,通过的电流依次为0.1A、0.4A、
0.6A,
由I=可得R=可知,乙对应的电阻依次为10Ω、6.25Ω、5Ω,
由于通过电阻的电流越大时元件的温度升高,所以,元件B的电阻随温度的升高而减小,B符合题意;
C、并联在电压为1V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,它们两端的电压U A′=U B′=U′=1V,
由图象可知,I A=0.2A,I B=0.1A,
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:
I′=I A+I B=0.2A+0.1A=0.3A,
电路的总功率:
P′=U′I′=1V×0.3A=0.3W,C符合题意;
D、把它们串联在4.5V电路中时,由于串联电路的电流处处相等,则由图象可知,电路I″=0.2A时,A两端的电压U A″=2V,B两端的电压U B″=2.5V时符合,
所以,P B=″U B″I B″=2.5V×0.2A=0.5W,D不符合题意。
故答案为:D
【分析】AB、根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;由图象可知A的电压和对应的电流值,根据欧姆定律即可求出电阻;
C、元件A、B并联在电压为1V的电路中时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,利用P=UI求出电路的总功率;
D、元件A、B串联在电压为4.5V的电路中时,通过它们的电流相等,电源的电压等于两电阻两端的电压之和,根据图象读出符合题意的电流和电压,根据欧姆定律求出它们的阻值之比。
9.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”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.
10.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如右图所示电源电压为12V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是()
A. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =1∶1
B. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =3∶2
C. I1∶I2 =2∶3 U1∶U2 =1∶1
D. I1∶I2 =1∶1 U1∶U2 =2∶3
【答案】A
【解析】【解答】两电阻并联在电源上,它们两端的电压相等,都等于电源电压,则它们两端的电压之比,通过它们的电流之比
故答案为:A。
【分析】在并联电路中电压都相等,当电压相等时,电流和电阻成反比.
11.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,调节变阻器,各电表示数变化情况是()
A. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数变大
B. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变大
C. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变小
D. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数不变
【答案】D
【解析】【解答】由实物图可知,电阻和滑动变阻器并联接入电路中,该电路为并联电路;电表乙并联在滑动变阻器两端,故乙为电压表,测量的是电源的电压,保持不变;电表甲串联在干路中,故甲为电流表,测量的是电源电压;
滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;由于定值电阻两端的电压、电阻不变,故通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,电流表示数减小,即甲表示数变小,乙表示数不变,D符合题意,A不符合题意;
滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大;由于定值电阻两端的电压、电阻不变,故通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流增大,电流表示数增大,即甲表示数增大,乙表示数不变,BC不符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知是并联电路,电压表测量电源电压,当电阻增大时,电流减小.
12.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= = =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,电路的最小功率:P小=UI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:P R=I2R=()2R= =
= =
,则当R=5Ω,变阻器消耗的电功率最大,P R大= =0.45W,
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.
【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.
13.有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“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= = =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.
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
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.
14.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:R L= = =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= = =45Ω,
此时灯泡的电阻:R L= = =5Ω,
滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大﹣R L=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.
15.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.
16.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。
R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。
若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()
A. AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C. 绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D. 绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
【答案】D
【解析】【解答】解(1)当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1电阻变大,计数器会计数一次,信号处理系统记录的是AB间每一时刻的电压(AB间的电压即R2两端的电压),因为R1、R2串联,根据串联电路的分压原理可知,此时R2两端的电压较低,所以应该是AB 两端电压为2V时,跳绳自动计数器会计数一次,A不符合题意;因为电源电压12V,所以此
时R1两端电压是12V-2V=10V,根据串联电路电流处处相等:,解得R1=5R2, B不符合题意;由乙图可以看出,当没有挡住射向R1的激光,U2'=U AB'=6V,由串联电路的分压原理可知此时两电阻相等,C不符合题意;且R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】两电阻串联,AB间电压为R2两端电压,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题.。