2020-2021中考物理欧姆定律的计算综合经典题及答案
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一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5 V
B .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6W
C .滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω
D .电灯的电阻随着电流的增大而减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;
ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以
03V 2.0R U +=电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以
04.5V 1.0=R U +电源…②
由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑
滑动变阻器的最大阻值为
3.5V
=
==3.5Ω1.0A
U R I 滑滑大小 故C 错误;
滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻
R 0的功率为
2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯
故B 正确;
D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
故选B 。
2.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 ⨯+⨯+=4
3;
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 +
+=2
3, 即:
1b 1a R R R R ++=2
3
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.
3.额定电压均为6V 的甲、乙两灯的I ﹣U 图线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A .甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大
B .甲、乙两灯的额定功率之比为2∶1
C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,电阻之比为2∶3
D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,实际功率之比为1∶9 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系;
(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据P UI =求出甲、乙两灯的额定功率之比;
(3)甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,根据图像读出通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比;
(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V ,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据P UI =求出两灯泡的实际功率之比。
【详解】
A .由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V 、6V 时,通过甲的电流依次为0.3A 、0.6A ,通过乙的电流依次为0.2A 、0.3A ,由U I R =
的变形式U R I
=可知,甲灯泡的电阻依次为6.67Ω、10Ω,乙灯泡的电阻依次为10Ω、20Ω,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大,则A 正确,不符合题意;
B .甲、乙两灯的额定电压均为6V ,通过的电流I 甲额=0.6A ,I 乙额=0.3A ,则甲、乙两灯的额定功率之比:
6V 0.6A 2
6V 0.3A 1
U I P P U I ⨯=
=
=⨯甲额甲额甲额乙额
乙额乙额
,
则B 正确,不符合题意;
C .甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V ,由图像可知,通过的电流分别为I 甲=0.3A ,I 乙=0.2A ,此时两灯泡的电阻之比:
0.2A 20.3A 3
U R I I U R I I ====甲
甲甲乙乙乙甲乙
, 则C 正确,不符合题意;
D .甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于
8V ,由图像可知,当电路中的电流0.3A I '=、2V U '甲
=、6V U '乙=时符合,则两灯泡的实际功率之比:
2V 0.3A 16V 0.3A 3U I P P U I ''⨯===''⨯甲甲
乙乙
,
则D 错误,符合题意; 故选D 。
4.如图,电源电压保持不变,两根均匀的相同电阻丝ae 和bf 平行放置,其他导线电阻不计,c 、d 两环始终与电阻丝接触良好。
闭合开关,当cd 处于图中位置时,电压表的示数为6V ;当电阻R 与cd 段导线一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V ;若电阻R 与cd 段导线一起由图中位置向左移动一段相同距离后,电压表的示数变为( )
A .6.5V
B .7V
C .7.5V
D .8V
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
设1ac bd R R R ==,则在如图的电压可表示为
()1
12U U R R R
=
+ ① 当电阻R 与cd 段导线一起向右移动一段距离后,电源电压可表为
()2
122U U R R R R
=
+∆+ ② 当电阻R 与cd 段导线一起向左移动一段相同距离后,电源电压可表为
()3
122U U R R R R
=
-∆+ ③ 由①②得
126RU R R +=
,60
RU
R ∆= 代入③得
37.5V U =
故选C 。
5.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L 1和L 2额定电流分别为
1
113W 0.5A 6V
P I U =
== 2229W 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L 1的额定电流,故L 2不能正常发光,故A 正确,A 不符合题意; B .L 1和L 2电阻分别为
1116V 12Ω0.5A U R I === 2226V 4Ω1.5A
U R I =
== 电路电流不应超出L 1的额定电流时,此时滑动变阻器连入电路的最小,即
12V 24Ω0.5A
U R I =
==总 则
1224Ω12Ω4Ω8ΩR 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
12V 0.5A 6W P UI ==⨯=
故D 正确,D 不符合题意。
故选C 。
6.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
2
L
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
()2
20.2A 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 1
A
1
24Ω12Ω32
U 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1
A 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
'11A 24Ω 2.7W 23P I
R ⎛⎫⎛⎫
==⨯≈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
D 错误; 故选B 。
7.两灯L 1和L 2规格分別为“6V ,3W ”和“3V ,3W ”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A .两灯L 1和L 2灯丝电阻之比为2:1
B .两灯串联,电路两端允许加的最大电压为9V
C .两灯并联,当一盏灯正常发光时,通过另一盏灯的电流为1.0A
D .两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比为1:4 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据2
U P R
=可知,两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是
()()22
221
2
121
26V 3V :::4:13W
3W
U U
R R P P =
=
=
两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是4:1,A 错误;
B .两灯串联,假设电路两端允许加的最大电压为9V ,根据上述可知,灯L 1的电压是
14
9V 7.2V 5
U =⨯=
灯L 2的电压是
21
9V 1.8V 5
U =⨯=
灯L 1的电压已经超过其自身的额定电压,这样不符合安全要求,所以两灯串联,电路两端允许加的最大电压不能是9V ,B 错误;
C .两灯并联,当一盏灯正常发光时,假设是灯L 1正常发光,那么电源电压是6V ,灯L 2的电压是6V ,这已经超过灯L 2的额定电压,灯L 2会被烧坏;假设是灯L 2正常发光,那么电源电压是3V ,灯L 1的电压是3V ,由题意可知,灯L 1的电阻大小是
()2
1
6V 12
Ω3W
R ==
那么流过灯L 1的电流大小是
13V
0.25A 12Ω
I =
= C 错误;
D .根据2
U P R
=可知,两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比是
22121212
11
:::1:4U U P P R R R R =
== 实际功率之比为1:4;D 正确。
故选D 。
8.如图甲所示电路中,电源电压8V 且保持不变,标有“8V ,8W ”小灯泡与滑动变阻器串联,当滑片P 由A 端滑到B 端过程中,根据两电压表与电流表示数绘制出的U -I 图像,两图像交于Q 点,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A .Q 点处滑动变阻器两端电压U >4V
B .Q 点处流过小灯泡的电流I <0.5A
C .Q 点处整个电路总功率P <4W
D .Q 点处小灯泡实际功率P 灯>2W
【答案】D 【解析】 【详解】
由甲可知,该电路是灯泡与电阻器串联,电压表V 1测灯泡L 电压,电压表V 2测变阻器R 的电压,二者电流相等,电流表测电流I 。
对甲电路进行动态分析可得,当滑片往A 移动,滑动变阻器R 电阻变小,电路电流变大,电压表V 1示数变大,电压表V 2示数变小。
A . 从图中可以获得信息,Q 点为二者的交点,Q 点表示二者此刻的电流、电压都相等即
I R =I L ,U R =U L
灯泡与变阻器串联,所以二者电压之和等于电源电压,即
U L +U R =8V
所以
U R = U L =4V
故A 错误;
B . 设灯泡正常发光时的灯丝电阻为R L1,灯泡两端电压为4V 的时候灯丝电阻为R L2,
R L1=
2U P 额
额
=()2
8V 8W
=8Ω
灯泡L 的电阻在变化,随着电压增大,灯丝的温度变高,电阻变大。
电压减少时,灯丝温度较低,电阻较小,即:R L1>R L2,则:R L2<8Ω。
Q 点为二者的交点,Q 点表示二者此刻的电流、电压都相等。
所以Q 点时电流,
I Q =L2U R '=L24V R >4V 8Ω
=0.5A 故B 错误;
C . 由于I Q >0.5A ,所以此时电路总功率
P Q =UI Q >8V ×0.5A=4W
故C 错误; D . 灯泡的实际功率
P LS =UI L2=4V ×I L2>4V ×0.5A=2W
故D 正确。
故选D 。
9.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15ΩR =。
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 。
10.某同学做“调节灯泡亮度”的实验,电路图如图所示,电源电压恒定为4.5V ,电压表量程为“0-3V ”,电流表量程为“0-0.6A ”,滑动变阻器标有“20Ω 1A ”,灯泡标有“3V
1.5W ”字样(忽略灯丝电阻受温度的影响),为保证电路安全,小灯泡两端电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。
则以下判断不正确的是( )
A .变阻器滑片向右滑动时,电压表示数变大,电流表示数变小
B .灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为3Ω
C .当电压表示数为3V 时,电路消耗的总功率最大
D .当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时,灯泡的功率为0.54W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
电路为串联电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。
A .变阻器滑片向右滑动时,滑动变阻器接入阻值变大,由欧姆定律以及串联分压的特点可知滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大,通过电路电流变小,即电流表示数变小,故A 正确,不符合题意;
B .灯泡正常发光时,由P=UI 可得电路电流为
L L L 1.5W 0.5A 3V
P I I U ==== 根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为
L 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=滑 由U I R
=可得滑动变阻器接入阻值 1.5V 3Ω0.5A
U R I =
==滑滑 故B 正确,不符合题意; C .根据P=UI 可知,要想电路消耗的总功率最大,则电路电流应该最大,考虑电路安全,
电路最大电流应该为0.6A ,由2
U P R
=可得灯泡的阻值 ()32L L L 3V 6Ω1.5W
U R P === 此时由U I R
=可得灯泡两端电压 L L 0.6A 6Ω 3.6V U I R ''==⨯=
根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为
L 4.5V 3.6V 0.9V U U U ''=-=-=滑
即电压表示数为0.9V 时,电路消耗的总功率最大,故C 错误,符合题意;
D .当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时,电路总电阻
9Ω6Ω15ΩR =+=
此时电路电流
4.5V 0.3A 15ΩU I R ''=
== 由U I R
=可得灯泡两端电压 L L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ''''==⨯=
则灯泡的功率
L L 0.3A 1.8V 0.54W P I U '''''==⨯=
故D 正确,不符合题意。
故选C 。
11.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.L1中的电流为0.2安
B.L1、L2中的电流之比I1∶I2=4∶1
C.电路的总电阻是10欧
D.L1、L2消耗的电功率之比P1∶P2=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L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;
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L2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 2224 1
P UI I
P UI I
===故D符合题意。
故选BD。
12.已知R 1:R 2=2:3,开关S 由断开到闭合,图中电流表先后示数之比为2:5的电路是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】AD
【解析】
【详解】
A .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是
'125U U I R R R
==+ 当开关S 闭合时,只有电阻R 1接入电路中,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是 ''12U U I R R =
= 所以电流表先后示数之比是
'''::2:552U U I I R R
=
= 选项A 符合题意; B .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,电路中的电流大小是
'125U U I R R R
==+ 当开关S 闭合时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是 ''23U U I R R =
= 所以电流表先后示数之比是
'''::3:553U U I I R R
=
= B 项不合题意; C .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 1接入电路中,电路中的电流大小是
'12U U I R R
== 当开关S 闭合时,电阻R 1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是
121265
R R R R R R =
=+总 电路中的电流大小是 ''56U U I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是 '''5::3:526U U I I R R
=
= C 项不合题意; D .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是
'23U U I R R
== 当开关S 闭合时,电阻R 1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是65
R R =
总,电路中的电流大小是 ''56U U I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是 '''5::2:536U U I I R R
=
= 选项D 符合题意
13.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S 1时,电压表V 的示数为U 1,电阻R 1消耗的功率P 1为1.8W ;只闭合开关S 2、S 3时,电压表V 的示数为U 2,电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2;所有开关都闭合时,电流表A 2的示数比I 2增加了0.9A ;已知12:1:3U U =,12:4:1I I =,则( )
A.电阻R2和R3的比值为4:1
B.电阻R1的阻值为20Ω
C.电源电压为20V
D.电流表A1示数I1为2.4A
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
只闭合开关S1时,等效电路图如图甲所示:
;
只闭合开关S2、S3时,等效电路图如图乙所示:
;
所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:
;
A .由图乙可知
23231232
4 1
U U R R R R I U I R R ++=== 所以
233 1
R R =…① 故A 不符合题意;
BC .由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为12:1:3U U =,所以由图甲可得
11231 3
R R R R =++ 即
1232R R R =+…②
由①②两式可得132R R =,所以
22111123
( 1.8)W U P I R R R R R ===++ 即
2116.2U R =…③
由图乙、丙可知
220.9A I I '=+
即
1
0.9A U R =…④ 由③④两式可得R 1=20Ω,代入④式可得U =18V ;故B 符合题意,C 不符合题意; D .由图乙可得:电路的总电阻
233331123333331334428
R R R R R R R R R R R R ⨯====⨯=++
所以
11188
0.9A 2.4A 3338
U U U I R R R =
==⨯=⨯= 故D 符合题意;
故选BD 。
14.如图所示电路中,电源电压不变,灯泡的额定电压等于电源电压,灯泡电阻不变,下列说法正确的是( )
A .开关都闭合,P 向右滑动,电流表的示数变小
B .只闭合S 1、S 2,P 滑到a 端,灯泡正常发光
C .只闭合S 3,P 向右滑动,电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变
D .先闭合S 3,再闭合S 2,滑片P 不动,电压表的示数变小
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A .开关都闭合,灯泡、电阻R 2被短路,电流表与滑动变阻器串联在电路中,P 向右滑动,电路有效电阻变大,电流表的示数变小,故A 正确;
B .只闭合S 1、S 2,灯泡与电阻R 2并联,P 滑到a 端滑动变阻器阻值为零,灯泡两端为电源电压,因灯泡的额定电压等于电源电压,能正常发光,故B 正确;
C .只闭合S 3,灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端电压,P 向右滑动,电压表示数变化量U ∆与电流表示数的变化量I ∆的比值为
1212()R R I U R R I I
+∆∆==+∆∆ 保持不变,故C 正确;
D .先闭合S 3,灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中,再闭合S 2,灯泡被短路,滑片P 不动时电路总电阻变小,电流变大,电压表的示数变大,故D 错误。
故选ABC 。
15.如图,电源电压保持不变,闭合开关S 。
将滑动变阻器滑片P 从b 端向中点滑动的过程中,电流表和电压表都有示数。
下列说法正确的是( )
A .电流表的示数变小
B .1R 的功率变大
C .1R 的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量
D .电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图知,滑动变阻器与电阻2R 并联后,再与电阻1R 串联,电流表测的是干路的电流,电压表测的滑动变阻器和电阻2R 两端的电压;当滑片从b 端向中点滑动时,并联后的总电阻减小,整个电路中的电阻减小。
A .由欧姆定律U I R
=知,整个电路中的电流将增大,即电流表的示数变大,故错误; B .由串联电路的分压的规律知,电压表的示数减小,电阻1R 分压的电压增大,因通过1R 的电流增大,由P UI =知,1R 的功率变大,故B 正确;
C .1R 的电流变化量,即为干路电流变化量,等于2R 电流的减小量与滑动变阻器电流的增加量之和,故C 正确;
D .电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为
1U R I
∆=∆ 因电阻1R 的阻值不变,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故D 正确。
故选BCD 。
二、初中物理电路类问题
16.如图所示,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时
都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1断路B.电灯L2断路
C.电灯L1短路D.电灯L2短路
【答案】A
【解析】
【分析】
电路故障分为短路和断路.如图灯L1和灯L2串联,电压表测灯L2两端电压.在闭合开关后两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果是电路短路,电路中还有电流.则电路为断路,电路中无电流.
【详解】
A.电灯L1断路,则整个电路中都没有电流,灯都不亮,电表无示数.符合题意;
B.电灯L2断路.则电压表会与灯L1串联,电压表分担电源电压有示数,灯不亮,电流表无示数.不合题意;
C.电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电表有示数.不合题意;
D.电灯L2短路,电压表也短路无示数.但灯L1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数.不合题意;
故选A。
17.关于如图所示电路的判断,正确的是()
A.只闭合开关1S时,灯泡1L、3L并联
B.只闭合开关2S时,灯泡2L、3L并联
C.只闭合开关2S、3S时,灯泡2L、3L串联
D.闭合所有开关时灯泡1L、2L并联,3L短路
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A .从图中可以看到,只闭合开关1S 时,电流从电源正极流出,流过灯泡3L ,流过开关1S ,再流过灯泡1L ,最后回负极,这时灯泡1L 、3L 是串联的,A 错误;
B .从图中可以看到,只闭合开关2S 时,电流从电源正极流出,流过灯泡3L ,流过开关2S ,再流过灯泡2L ,最后回负极,这时灯泡2L 、3L 是串联的,B 错误;
C .从图中可以看到,只闭合开关2S 、3S 时,电流从电源正极流出,不会流过灯泡3L ,会流过开关3S ,接着电流不会流过开关2S ,因为开关1S 是断开的,电流会流过灯泡2L ,最后回负极,这情况下只有灯泡2L 接在电路中,C 错误;
D .从图中可以看到,闭合所有开关时,电流从电源正极流出,不会流过灯泡3L ,会流过开关3S ,然后分为两部分电流,一部分电流往上流,流过开关2S 、1S 、灯泡1L ,最后回负极,另一部分电流流过灯泡2L ,最后回负极,由上述可知,灯泡1L 、2L 并联,3L 被短路了,D 正确。
故选D 。
18.受新型冠状病毒的影响,一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层,外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物,中间层经过静电处理,可以阻挡细菌等微小颗粒(潮湿环境中会失去静电),内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是( )
A .口罩潮湿后防护能力降低
B .佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外
C .口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针
D .佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华
形成
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 A .潮湿环境中会失去静电,口罩潮湿后,会失去静电,中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低,A 正确;
B .由题意可知,内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等,那么白色吸水无纺布应该是内层,有吸水能力,佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内,B 错误;
C.带电体能吸引轻小物体,所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒,但它不是磁体,不能吸引小磁针,C错误;
D.佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的,D错误。
故选A。
19.如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表
A.A的示数是150mA
B.A的示数是70mA
C.A'的示数是80mA
D.A'的示数是30mA
【答案】C
【解析】
【详解】
由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示:
由并联电路的规律可知,A示数等于A2、A3示数之和;A'示数A1、A2的示数之和,
即A的示数:
I=I2+I3=50mA+70mA=120mA;
A'的电流
I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA;
故选C。
20.如图所示,闭合开关,两只灯泡甲和乙能发光,则关于1、2、3三个学生实验电表(电流表或电压表),下列说法正确的是()
A.1、2、3都是电流表B.1、2、3都是电压表
C.1、2一定是同类型的表D.1和3一定是同类型的表
【答案】D
【解析】
【详解】
第一种情况:如果把2去掉,这样我们就能看出电路中有两条支路:L乙与 1串联在一条支路中,所以1就是电流表;L甲与3串联在一条支路中,所以3是电流表;2与两个灯泡并联,是电压表。
第二种情况:如果把1和3去掉,这样我们就能看出L甲、2、L乙在一条支路上,此时电路为串联电路,所以2就是电流表;1因为与灯L甲并联,所以是电压表;3与灯L乙并联,所以是电压表。
由此分析可知:1、2、3是电流表,还是电压表,取决于灯泡的连接方式,但1、3一定是同类型的表。
故选D。
21.在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变为零,将两用电器位置互换后再次闭合开关S,两个电表指针均发生明显偏转.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则()
A.灯L短路B.灯L断路
C.电阻R断路D.电阻R短路
【答案】A
【解析】
【详解】
A.当灯L短路时,电压表示数为零,电流表示数变大;对调后,灯L相当于导线,电流表和电压表均有示数,故A符合题意;
B.当灯L断路时,将灯L和电阻R对调,电路处于断路状态,电流表和电压表示数均为零,故B不符合题意;
C.当电阻R断路时,整个电路断路,电压表和电流表均没有示数,故C不符合题意;D.当电阻R短路时,电灯发光,对调后,电压表示数为零,故D不符合题意.
22.如图新型落地扇有一个电源开关S1,闭合S1,电动机正常作,其内部还有个防倾倒开。