备战中考物理综合题专题复习【欧姆定律】及答案
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.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 。
2.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S 闭合后将滑片P 向右移动时,下列说法中正确的是(灯丝电阻变化忽略不计)( )
A .电路消耗的总功率变小
B .小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当
C .电压表V 1示数和电压表V 2示数之和不变
D .电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
设灯泡电阻为R L ,由电路图可知,开关S 闭合后,R 0、R 1、R L 串联,V 1测R 1和R L 两端电压之和,V 2测R 0和R 1两端电压之和,A 测电路电流;滑片P 移动前,R L 、R 0、R 1两端电压分别为U L 、U 0、U 1,电路电流为I 1,滑片P 移动后,R L 、R 0、R 1两端电压分别为'
L U 、'
0U 、
'1U ,电路电流为I 2;将滑片P 向右移动时,R 1接入电路电阻变大,电路总电阻变大,电源
电压恒定,由欧姆定律U
I R
=
可知,电路电流变小。
A .由=P UI 可知,电源电压恒定,电路电流变小,电路总功率变小,故A 正确;
B .将滑片P 向右移动时,电路电流变小,R L 和R 0阻值一定,由U
I R
=
可知,R L 和R 0分压变小,由串联电路分压规律可知,R 1分压变大。
则R L 两端电压变化量
'
L L L =-U U U ∆
V 2示数变化量
()()()()2'''
'V 0101L L L L U U U U U U U U U U U ∆=+-+=---=-
则
2V L =U U ∆∆
所以小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当,故B 正确; C .滑片P 移动前,电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为
L 1011U U U U U U +++=+
滑片P 移动后,电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为
'''
''L 1011U U U U U U +++=+
因为R 1分压变大,所以电压表V 1示数和电压表V 2示数之和变大。
故C 错误; D .根据串联电路分压规律,总电压等于各部分电压之和,所以,电压表V 1示数变化量
1V 20101200=()()()U U I R U I R I I R IR ∆---=-=∆
所以
1V 0U R I
∆=∆
即电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变,故D 正确。
故选ABD 。
3.如图,电源电压恒定,电阻R 1=10Ω,R 2=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 .2.2V
D .1.5V
【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
由图S 接b 时,R 2与R 串联,由欧姆定律知,此时电压表测R 2两端电压为
215Ω15Ω
U I R R U
''==
⨯+--------------①
S 接a 时,R 1与R 串联,此时电压表测R 1两端电压,示数为2V ,则有
12V 10Ω10Ω
IR R U
==
⨯+------------②
①÷②可得
()()
310Ω2V 215ΩR U R '+=+ 所以
10
3V 15
R U R '+=⨯
+ 因为
10
115
R R +<+ 所以
3V U '<
R 1、R 2分别与R 串联,R 2>R 1,根据串联电路的分压原是可知,R 与R 2串联时比R 1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
2V3V
U'
<<
故选BC。
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是()
A.只闭合开关 S1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V1 无示数,电压表 V2 与电流表 A 示数的比值不变
B.只闭合开关 S3,移动变阻器滑片,电压表 V1示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变
C.只闭合开关 S2,移动变阻器滑片,电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2的示数的变化量
D.若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,R1消耗的功率最大
【答案】BD
【解析】
只闭合开关S1,R1和V1没有接入电路,电压表V1无示数;R2、R3串联,电压表V2测变阻器R3的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V2与电流表A示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A错误;
只闭合开关S3,R1、R3串联,电压表V1测R1的电压,电流表测电路中的电流,由I=U/R 可得,前后两次电阻R1的大小:R1 =U1/I1=U2/I2,由合分比定理可得R1 =U1−U2/I1−I2,即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,B正确;
只闭合开关S2,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R3的电压变化量等于R1、R2的电压变化量之和,即电压表V1示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量,故C错误;
若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,此时R1与R2并联,R1的电压等于电源电压最大,根据
P=UI=U2/R可知,R1消耗的功率最大,故D正确,故选BD.
5.根据欧姆定律可以得到公式R=U
I
,关于这个公式的下列说法中,正确的是
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
导体的阻值是导体本身所具有的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变,所以A、B、C说
法错误,不符合题意.由欧姆定律得出
U
R
I
,若知道导体两端的电压和导体中的电流,
我们可以计算导体的电阻;导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,但电压和电流的比值不变,所以D说法正确,符合题意.
故选D.
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片向右移动时,在①②③④各种情况中,数据变大的有
①电压表V的示数
②电流表A2的示数
③电压表V的示数与电流表A的示数的比值
④电流表A1与电流表A的示数的比值
A.只有①B.②和③C.只有③D.③和④
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
首先分析电路,滑动变阻器和电阻R1是串联,电流表A测量干路电流,A1表测量R1的电流,电流表A2测量滑动变阻器的电流,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,通过它的电流A2减小,干路电流A减小,但支路R1的电流不发生变化,电压表测量电源电压,也是各个支路电压,电压表与电流表A的比值是电路中的总电阻,总电阻是变大的,③正确;电流表A1不变,电流表A的示数减小,因此两表的比值增大,④正确,选D。
7.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表A1读数变大;电压表V读数变小
B.电压表V读数与电流表A1读数的比值变大
C.电流表A2读数变小;电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表A2读数的比值变小
【答案】D
【解析】
【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测干路电流,电流表A2测R2支路的电流;根据电源的电压可知滑片移动时电压表读数的变化,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,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步求出电压表V读数与电流表A2读数的比值和电压表V与电流表A1的比值变化。
【详解】
AC.由图知:电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是通过R2的电流,电压表测量的是电源电压故不变,故AC错误;
BD.滑动变阻器接入电路中的电阻是左半部分,当滑片向左移动时,R2变小即电压表读数与电流表A2读数的比值变小,电路中的总电阻变小即电压表读数与电流表A1读数的比值变小,故B错误、D正确。
故选D。
8.如图,电源电压U不变,开关S断开与闭合时,电压表的示数之比是5:8,则电阻R1 与R2 的阻值之比是
A.3:5 B.5:3 C.5:8 D.8:5
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
开关断开时,两电阻串联,电压表测量R1上的电压U1;开关闭合时,R2被短路,电压表
测量总电压U。
因串联电路总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,则
U1:U2=(U-U2):U2=3:5
又因串联电路各处的电流相等,且U=IR,所以
R1:R2=U1:U2=3:5
故选A。
9.如图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压保持不变。
闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电压表V1的示数从10V变化到20V,电压表V2的示数从14V变化到34V,则下列说法中正确的是()
A.电源电压为34V B.电阻R1的阻值为12Ω
C.电路中最小电流为1A D.灯L的阻值始终是4Ω
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知灯泡L、定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测灯泡L与定值电阻R1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表V1的示数。
A.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,电压表V2的示数即为电源电压是34V,故A项正确;
BC.当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是14V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为
R2234V14V20V
U U U
=-=-=
由
U
I
R
=可得通过电路最小电流
R2
2
20V
1A
20Ω
U
I
R
===
小
由
U
I
R
=可得定值电阻R1的阻值
1110V 10Ω1A
U R I =
==小 故B 项错误,C 项正确;
D .当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小为1A ,电压表V 1的示数是10V ,电压表V 2的示数是14V ,则灯泡两端电压为
L 2114V 10V 4V U U U =-=-=
由U
I R
=
可得此时灯泡L 的电阻 L L 4V
4Ω1A
U R I =
==小 当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,此时通过电路电流最大,电压表V 1的示数是20V ,电压表V 2的示数是34V ,则灯泡两端电压为
L 2134V 20V 14V U U U '''=-=-=
由U
I R
=
可得此时电路电流 1120V
2A 10Ω
U I R '=
==大 则由U
I R
=
可得此时灯泡L 的电阻 L L 14V 7Ω2A
U R I ''===大 电路通过电流最大、最小时灯泡L 的阻值不同,故D 项错误。
故选AC 。
10.如图甲所示的电路中,R 为滑动变阻器,R 0为定值电阻,电源电压恒定不变,(不计温度对电阻的影响),在滑片P 滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图像信息,下列说法不正确的是( )
A .R 0阻值是5Ω
B .滑动变阻器的最大阻值是35Ω
C .电源电压为9V
D .当滑片P 在最右端时,R 0两端的电压是
1V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.由甲图知,定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。
由乙图知,当电压表的示数为7V时,变阻器接入电路的阻值最大,此时电路电流为
0.2A,设电源电压为U总,据串联电路的特点得
U总-7V=0.2A⋅R0
此为①式,
当电压表的示数为0时,变阻器接入电路的阻值为零,此时电路电流为1.6A,那么
U总=1.6A⋅R0
此为②式,
解①②两式得
U总=8V,R0=5Ω
故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;
B.由题意知,变阻器的最大阻值
1
max
1
7V
35Ω
0.2A
U
R
I
===
故B正确,不符合题意;
D.当滑片P在最右端时,R0两端的电压
U0=U总-U1=8V-7V=1V
故D正确,不符合题意。
故选C。
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V
8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率
A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.
12.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,R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。
则下列判断正确的是()
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B.电源电压为18V
C.R2两端的电压与通过它的电流成正比
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.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,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的U-I关系图像,B为电阻R1的U-I图像,故A错误;
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,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
U=U1+U2=14V+4V=18V
故B正确;
C.由A图像可知,R2两端的电压与通过它的电流关系为一次函数,不是成正比,故C错误;
D.根据图像A,由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值为
2 214V
70Ω0.2A
U
R
I
===
故D错误。
故选B。
13.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b 端移动到a端的过程中,定值电阻R0两端的电压随滑动变阻器R1接入电路的阻值变化情况如图乙所示,下列说法错误的是()
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为10Ω
C.当滑片P在b端时,通过R0的电流为0.6A
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,R0消耗的电功率为0.4W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图乙可知,当滑动变阻器R1接入电路的阻值为0时,定值电阻R0两端的电压为6V,此时定值电阻R0两端的电压等于电源电压,故A项正确,不符合题意;
BC.当滑片P在b端时,由图乙可知,滑动变阻器R1接入电路的阻值最大为50Ω,此时定值电阻R0两端的电压为1V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端的电压为
106V1V5V
U U U
=-=-=因为串联电路电流处处相等,则通过R0的电流为
01 01
5V
=0.1A 50Ω
U U
I
R R
===
根据
U
I
R
=可得定值电阻R0的阻值
1V
10Ω
0.1A
U
R
I
===
故B项正确,不符合题意,C项错误,符合题意;
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,由图乙可知,此时定值电阻R0两端的电压为
2V,根据
2
U
P
R
=可得R0消耗的电功率
()()
2
2
2V
0.4W
10Ω
U
P
R
'
===
故D项正确,不符合题意。
故选C。
14.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是()
A .电流表示数变化范围为0~0.5A
B .电压表示数变化范围为0~3V
C .滑动变阻器连入电路的阻值在10Ω~20Ω范围内变化
D .电路的总功率在1.8W ~3W 范围内变化 【答案】D 【解析】 【分析】
由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值;根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流;根据欧姆定律的应用求出定值电阻R 1两端的最大电压,然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压,再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;最后根据P =UI 求出电路消耗的最大功率和最小功率。
【详解】
A .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表的示数U 2=3V 时,电路中的电流:
1211min 6V 3V 0.3A 10Ω
U U U R R I --=
===, 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大:
2min 2max 3V
10Ω0.3A
R U I =
==, 因串联电路中各处电流相等,R 1允许通过的最大电流为0.5A ,电流表的量程为0~0.6A ,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ,所以最大电流为0.5A ,则A 错误; BC .R 1两端电压最大:
1max max 10.5A 10Ω5V U I R ==⨯=,
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:
2min 1max 6V 5V 1V U U U =-=-=,
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:
ma 2min 2m x in 1V
2Ω0.5A
R I U =
==, 因此电压表的示数范围为1V ~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω~10Ω,则BC 错误;
D.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,即
max max 6V0.5A3W
P UI
==⨯=,
当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,即
min min 6V0.3A 1.8W
P UI
==⨯=,
故电路的总功率范围为1.8W~3W,则D正确;
故选D。
15.如图1所示,L上标有“6V3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为
0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω。
只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R a,电流表示数为I a。
只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于b点时,电压表示数U b=8V,电流表示数为I b。
已知Ra:
R0=12:5,I a:I b=3:5.(灯丝电阻不随温度变化)。
则以下说法错误的是()
A.小灯泡的电阻12Ω
B.电源电压18V
C.为保护电路,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为24Ω
D.为保护电路,只闭合S2时,电路消耗的最小功率为3W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当开关S1闭合、S2断开,滑片P置于a点时,等效电路如图甲所示;
当只闭合S2,滑片P置于b点时,等效电路如图乙所示
A .由2
U P R
=可得,小灯泡电阻为
22
L L L (6V)=12Ω3W
U R P ==
故A 正确,不符合题意;
B .当只闭合S 2,滑片P 置于b 点时,R 与R 0串联,U b = 8V ,由题图可知电阻R b = 16Ω,则电流
8V =0.5A 16Ω
b b b U I R =
= 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
()()000.5A 16b b U I R R R =+=⨯Ω+①
只闭合S 1,滑片置于a 点时,Ra 与L 串联,因I a :I b =3:5,所以
33
0.5A=0.3A 55
a b I I ==⨯
则电源的电压
()()0.3A 12a a L a U I R R R =+=⨯+Ω②
由①②式和R a :R 0=12:5可得
R 0=20Ω R a =48Ω U =18V
故B 正确,不符合题意; C .灯泡的额定电流
L L L 3W
=0.5A 6V
P I U =
=
额额额
开关S 1闭合、S 2断开,滑片P 置于变阻器上的a 点时,电流表的量程大于灯的额 定电流,则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A
L 18V
=0.5A +12Ω
a U I R R R =
=+小大小
解得变阻器接入电路的最小电阻24R =Ω小故C 正确,不符合题意;
D .只闭合S 2时,滑动变阻器和定值电阻R 0串联,要使电路消耗的功率最小,则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R 最大,即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V ,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得
U U U R R -=
最大
最大最大
即
18V -15V 15V
=20ΩR 最大
解得
100
R=Ω
最大
而变阻器R的最大电阻为100Ω,即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω。
则电路中的电流最小为
15V
=0.15A
100Ω
U
I
R
==
最大
最小
最大
消耗的最小功率
18V0.15A=2.7W
P UI
==⨯
最小最小
故D错误,符合题意。
故选D。
16.在如右图所示的电路中,电源电压保持不变。
开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是2~3 A,电压表的示数变化范围是3~8 V。
则电源电压和定值电阻R1的阻值分别为
A.18 V 5 ΩB.18 V 4 Ω
C.11 V 4 ΩD.11 V 5 Ω
【答案】A
【解析】
【详解】
电压表测量的是滑动变阻器的电压,所以当电压表示数变大时,电流表示数减小,当电压表示数减小时,电流表示数变大。
当电流表示数为2A时,电压表示数为8V;电流表示数为3A时,电压表示数为3V。
设电源电压为U,则有:
1
8V
2A
U
R
-
=
1
3V
3A
U
R
-
=
解得18V
U=,
1
5Ω
R=。
故选A。
17.如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其电阻随温度变化如图乙所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是
A .图甲中的R 0有保护电路的作用
B .温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
C .温度为40℃时,电流表的示数为0.2A
D .温度升高时,电压表的示数会变小 【答案】B 【解析】 【详解】
A .由图可知,R 与R 0串联在电路中,当热敏电阻随温度的升高而过小时,电路中的总电阻R 串=R +R 0而不致过小,因此R 0起到保护电路的作用,故A 正确,但不符合题意;
B .由图可知电压表测R 两端电压U ,电流表测电路电流即R 电流I ,由欧姆定律可知,UI=R ,即电压表与电流表示数的比值表示的是热敏电阻的值,当温度降低时,由图乙可知,其阻值变大,即电压表与电流表的示数比值变大,故B 错误,但符合题意;
C .由图可知,温度为40℃时,热敏电阻的值为R =20Ω,则电流表示数
6V
0.2A 2010U I R R =
==+Ω+Ω
,故C 正确,但不符合题意; D .由图乙而知,当温度升高时,R 会变小,根据串联电路的分压特点可知,热敏电阻两端的电压会变小,即电压表示数会变小,故D 正确,但不符合题意。
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变.在电路中并联一个电压表,当滑动变阻器R 1的滑片P 从a 端移至c 端,电压表的示数从零变为6伏,则下列判断正确的是( )
A .电压表并联在R 1两端,滑片P 位于中点b 时电压表的示数为3伏
B .电压表并联在R 1两端,滑片P 位于中点b 时电压表的示数大于3伏
C .电压表并联在R 1两端,滑片P 位于中点b 时电压表的示数小于3伏
D .电压表并联在R 2两端,滑片P 位于中点b 时电压表的示数为3伏 【答案】B 【解析】 【详解】
如图所示,R 1和R 2串联在电路中,在电路中并联一个电压表,当滑动变阻器1R 的滑片P 从a 端移至c 端,电压表的示数从零变为6伏,电压表示数在逐渐变大,所以电压表是接
在R1两端.故D错误;既然电压表并联在R1两端,根据串联电路的分压原理,滑动变阻器连入的电阻越大,分压越大;滑片P移至c端电压为6伏,又因为与定值电阻串联,所以在中点时电压表的示数应大于3伏.
故选B。
19.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是
A.电路消耗的总功率保持不变
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.电流表的示数增大,电压表的示数减小
D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据 ,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;
P UI
B.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;
D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
故选D。
20.小组同学设计电子身高测量仪,电源电压恒定,R0是定值电阻,R X是滑动变阻器,滑
动变阻器的滑片P与被测人头顶齐平。
闭合开关S,被测人身高越高,电流表、电压表示数都变大的电路是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.两电阻串联,电压表测R X两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X接入
电路的电阻变小,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,由U=IR可知,R0两端的电压变大,则R X两端的电压变小,即电压表的示数变小, A不符合题意;
B.两电阻串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X接入
电路的电阻变小,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,由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,B符合题意;
C.两电阻串联,电压表测R X两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X接入
电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U
R
可知,电路中的电流变小,即电流表的
示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R X两端的电压变大,即电压表的示数变大,C不符合题意;
D.两电阻串联,电压表测R X两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X接入
电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U
R
可知,电路中的电流变小,即电流表的
示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小,D不符合题意。
故选B。