2020-2021中考物理易错题精选-欧姆定律的计算练习题含答案
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一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为
A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为
U R=5V,则由串联分压得,即①;闭合S、S2,断开S1时,R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R′=7V,则由串联分压得,即②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.
2.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~6V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。
闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是()
A.R1的阻值为20Ω
B.电压表的变化范围是3V~6V
C.滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D.电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R1的值,根据变阻器铭牌
和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】
A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知
1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------①
2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②
由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;
BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为
18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω3V 0 6.5A
R U I =
==小小大 电路的最大总功率 8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为
18V 6V 2V U U U =-=-=大
此时的总电流为
112V 0.2A 10Ω
U I R =
==小 滑动变阻器的最大电阻为 6V 30Ω0.2A
U R I =
==大大小 电路的最小功率为 22
1W ()8V 1.610Ω30Ω
U P R R ===++小大 综上所述,电压表的变化范围是3V~6V ;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W ,故B 正确、CD 错误。
故选B 。
3.如图的电路图,电源电压恒为30V ,定值电阻R 2=40Ω,R 3=30Ω,滑动变阻器R 1的规格为“80Ω 1A”,电流表A 1的量程为0-3A ,电流表A 2的量程为0-0.6A ,电压表的量程为0-15V ,下列说法不正确的是
A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,电路中电流变大
B.只闭合开关S、S3,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1两端电压的范围是
12V~15V
C.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1接入电路的阻值范围是30Ω~80Ω
D.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P在R1的a端,此时电流表A1的示数为1.125A
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,变阻器连入电路的电阻变
小,总电阻变小,由I=U
R
可知电路中电流变大,故A正确,不符合题意;
B.只闭合开关S、S3,R1和R3串联,电压表测量R1两端的电压,电流表A1和A2测量电路中的电流,电流表A1的量程为0-3A,电流表A2的量程为0-0.6A,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流为0.6A,R3两端的电压
U3=IR3=0.6A×30Ω=18V,
R1两端的最小电压
U1最小=U- U3=30V-18V=12V,
电压表的量程为0-15V,电压表的示数最大值为15V,R1两端的电压为
U1=30V-15V=15V,
变阻器两端的电压和R1两端的电压相等,由串联分压可知,变阻器连入电路的阻值等于R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,变阻器连入电路的阻值小于最大阻值,所以电压表的最大示数是15V,R1两端电压的范围是12V~15V,故B正确,不符合题意;C.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,并联电路中各个支路的电压相等,通过R2的电流
I2=
230V 40Ω
U
R
=0.75A,
电流表A2的量程为0-0.6A,如果通过变阻器的最大电流为0.6A,总电流为
0.75A+0.6A=1.35A<3A,
所以通过变阻器的最大电流为0.6A,并联电路中各个支路的电压相等,R1接入电路的最小
值
R1最小=
1
30V =
0.6A
U
I
最大
=50Ω,
滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,R1最大阻值是80Ω,R1接入电路的阻值范围是
50Ω~80Ω,故C错误,符合题意;
D.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,滑片P在R1的a端,变阻器连入电路的阻值最大,电流表A1的示数
I1=
12
30V30V
+
80Ω40Ω
U U
R R
+==0.375A+0.75A=1.125A,
故D正确,不符合题意.
4.在如图所示的电路中,干路上的电流I恒为1A,滑动变阻器R1的规格为“15Ω 1A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻R2=10Ω。
若忽略温度对小灯泡L阻值的影响,则下列说法中正确的是()
A.当小灯泡L正常发光时,R l接入电路的电阻为6欧姆
B.当小灯泡L正常发光时,该电路在10s时间内消耗的电能为30J
C.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡L的电流为1A
D.当滑片P移到最左端时,电路的总功率最小且为10W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.当小灯泡L正常发光时,小灯泡L两端的电压是6V,根据并联电路的电压规律可知,滑动变阻器R1的电压也是6V,流过灯泡L的电流大小是
L
L
L
3W
0.5A
6V
P
I
U
===
而干路上的电流I恒为1A,那么流过滑动变阻器R1的电流大小是
1L
-1A-0.5A0.5A
I I I
===
那么根据
U
R
I
=可知,R l接入电路的电阻是
1
1
1
6V
12Ω
0.5A
U
R
I
===
R l接入电路的电阻是12Ω;A错误;
当小灯泡L正常发光时,小灯泡L两端的电压是6V,而定值电阻R2两端的电压是
221A 10Ω10V U IR ==⨯=
那么电路的总电压是
L 26V 10V 16V U U U =+=+=总
该电路在10s 时间内消耗的电能是
16V 1A 10s 160J W U It ==⨯⨯=总
该电路在10s 时间内消耗的电能是160J ;B 错误;
CD .当滑片P 移到最左端时,灯泡L 被短路,通过小灯泡L 的电流是0;根据2P I R =可知,要求电路的总功率最小,而干路上的电流恒定,那么电路中的总电阻最小,从电路图可以看到,当滑片P 移到最左端时,接入电路的电阻只有R 2,这时总电阻最小,最小电功率是
()2
2min 21A 10Ω10W P I R ==⨯=
电路的总功率最小且为10W ;C 错误、D 正确。
故选D 。
5.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 26V 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 3U 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 。
6.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A 1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
【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 。
7.在如图所示的两电路中,电源电压相等且保持不变闭合图(a )中电键1S ,将该图中滑动变阻器3R 的滑片P 从最左端移到最右端,发现电流表A l 的最大示数是最小示数的3倍;再将图(a )中滑动变阻器3R 的滑片P 移到最左端、将图(b )中滑动变阻器3R 滑片P 移到最右端后,闭合电键1S 和2S ,发现电流表A l 、A 2的示数相同下列关于电阻1R 、2R 和滑动变阻器3R 最大阻值的大小关系正确的是
A .1R ∶2R ∶3R = 1∶2∶3
B .1R ∶2R ∶3R =3∶2∶1
C .1R ∶2R ∶3R = 1∶2∶2
D .1R ∶2R ∶3R =2∶2∶1
【解析】
【详解】
设电源电压为U 图(a)中P 移动到最左端时电流最大为11U I R =;移动到最右端时电流表示数最小为113U I R
R '=+ 13111113
31
U
R R I R U I R R R +==='+ 所以312R R =
图(b)中P 移至最右端时,3R 中电流
331
2U U I R R =
= 此时2R 中电流 2131112
22U U U U I I I R R R R =-=
-== 所以212R R = 123111:::2:21:2:2R R R R R R ==
故选C
8.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 。
9.甲乙两地相距S ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的
测量仪接入AB 时,电流表的示数为I 1,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD 时,电流表的示数为I 2。
则短路位置离甲地
A .12I S
I B .112SI I I + C .21I S I D .212
SI I I + 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
输电线的电阻与其长度成正比,设每km 输电线的电阻为R 0,短路位置离甲地的距离为AB s ,则短路位置离乙地的距离为s -AB s ,则AB 间的总电阻:
R AB =2AB s R 0
同理可得,CD 间的总电阻:
R CD =2×(s -AB s )R 0
用如图所示的测量仪进行检测时,电源电压不变,所以由欧姆定律得:
U =1I R AB =2I R CD
1I ⨯2AB s R 0=2I ⨯2×(s -AB s )R 0
解之得短路位置离甲地:
AB s =212
sI I I + 故选D 。
10.如图所示,电源电压不变,当开关S 闭合时,电流表的示数为0.8A .开关S 断开后,电流表的示数改变了0.5A .则R 1与R 2的阻值之比为( )
A .13:5
B .3:5
C .5:3
D .5:13 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
开关S断开时电路为R1的简单电路,当开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流即I2=0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过R1的电流:
120.8A-0.5A=0.3A
I I I
==
-,∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得:
112
21
2
0.5A5
0.3A3
U
R I I
U
R I
I
====。
故选C。
11.如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。
闭合开关S 后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,根据图像信息,下列判断正确的是()
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是15Ω
C.滑动变阻R2的最大阻值是20Ω
D.滑片移到中点时,电路中的电流是0.3A
【答案】D
【解析】
【详解】
由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
C.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,由图2可知,I1=0.6A,由欧姆定律可得,电源的电压:
111
0.6A
U I R R
==⨯,
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,由图2可知,I2=0.2A,
U2=3V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:
2
2
2
3V
=15Ω
0.2A
U
R
I
==,
故C错误;
B .串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压:
21210.2A 3V U I R U R =+=⨯+,
电源的电压不变,
110.6A 0.2A 3V R R ⨯=⨯+,
解得:R 1=7.5Ω,故B 错误; A .电源的电压:
10.6A 0.6A 7.5Ω 4.5V U R =⨯=⨯=,
故A 错误;
D .滑片移到中点时,电路中的电流是:
12 4.5V
0.3A 117.5Ω15Ω
22
U I R R =
==++⨯, 故D 正确; 故选D 。
12.如图所示电路中,电源电压U =6V 不变,R 1为滑动变阻器,R 2为定值电阻,开关S 闭合后,当滑片P 在变阻器的a 、b 两端之间滑动的过程中,电流表的示数在1.2A~0.4A 之间变化,则下列结论正确的是( )
A .R 2=10Ω
B .R 1的最大电阻为5Ω
C .电压表的最大示数为4.8V
D .电阻R 2的电功率变化范围是0.8W 至
7.2W 【答案】D 【解析】 【分析】
当滑片位于a 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R 1、R 2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,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小以及滑动变阻器的最大电阻,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b 端时,电路为R 2的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R 2的阻值,进一步得出电源电压;再根据2P I R =求出电阻R 2的电功率变化范围。
【详解】
ABC .当滑片位于a 端时,R 1、R 2串联,电路中的电流最小即I =0.4A ,电压表的示数最大
U 1=4V ,由U
I R
=
可知,R 1的最大电阻 114V 10Ω0.4A
U R I =
== 则电源的电压
1224V 0.4A U U IR R =+=+⨯-------①
当滑片位于b 端时,电路为R 2的简单电路,此时电路中的电流最大,即 1.2A I '=,则电源的电压
221.2A U I R R ='=⨯-------②
因为电源的电压不变,联立①②可得:R 2=5Ω,U =6V ,故ABC 错误; D .电阻R 2消耗的最大电功率
()2
22max 2 1.2A 5Ω7.2W P I R ='=⨯=
电阻R 2消耗的最小电功率
()2
22min 20.4A 5Ω0.8W P I R ==⨯=
故电阻R 2的电功率变化范围是0.8∼7.2W ,故D 正确。
故选D 。
13.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R 是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M 只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P 移动,电压表示数可反映物体M 移动的距离.开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V 和0.2 A .由此可知
A .电阻丝的总电阻为7.5 Ω
B .当电压表示数为2 V 时,物体M 向左移动了5 cm
C .当电压表示数为1 V 时,物体M 向左移动了5 m
D .若开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm 【答案】BD 【解析】 【分析】
滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A 不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。
【详解】
A .滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为
1.5V '7.50.2A
U R I =
==Ω 则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A 错;
B .当电压表示数为2 V 时,比滑片在中点时增大了0.5V ,则与电压表并联的电阻增大了
110.5V =2.5Ω0.2A U R I =
= 电阻丝的长度增加了
2.5Ω
=
=5cm 0.5Ω/cm
l ∆
所以物体M 向左移动了5 cm ,B 对;
C .当电压表示数为1 V 时,比滑片在中点时减小了0.5V ,则与电压表并联的电阻减小了
2.5Ω,电阻丝的长度减小了5cm ,所以物体M 向右移动了5 cm ,C 错;
D .若开始测量前,如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是
max 15Ω
=
=30cm 0.5Ω/cm
l
D 对。
故选BD 。
14.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;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,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 。
15.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12Ω
55Ω
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 。
二、初中物理电路类问题
16.两个灯泡L 1和L 2分别标有“6V 、2A”和“9V 、1A”字样,不考虑温度的影响,将它们连入同一电路中,为确保两灯均不坏,下列说法正确的是( )
A.将它们串联时,电路两端允许最大电压是15V B.将它们并联时,干路中允许最大电流是3A
C.将它们并联时,电路中允许最大总功率是21W D.将它们串联时,L1允许的最大功率是3W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由灯泡L1标有“6V、2A”,可以求出
R1===3Ω,
由灯泡L2标有“9V、1A”,可以求出
R2===9Ω,
通过它们的电流和两端电压都不能超过额定值,否则会损坏灯泡;
将它们串联时,则干路最大电流是1A,总电压为
1A×(3Ω+9Ω)=12V,
故A不符合题意;
将它们并联时,干路两端的最大电压为6v,所以干路中允许最大电流
I=+ 2.67A
故B不符合题意;
将它们并联时,电路中允许最大总功率
P=+=16W,
故C不符合题意;
将它们串联时,L1允许的最大电流是1A,所以最大功率
P=I2R==3W,
故D符合题意;
故选D。
17.如图的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为6V,小灯泡L1、L2和L3各自正常工作时流过的电流均为0.5A,下列说法正确的是()
A.开关S1和S2断开,电压表的示数为6V,再闭合S2,电压表示数变小
B.开关S1和S2断开,电流表A1测L2的电流,再闭合S2,A1仍测L2的电流
C.先闭合开关S2,再闭合开关S1,电流表A1示数不变,A2示数变大
D.开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表A1的示数为1.5A
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从实物图可以看到,当开关S1和S2断开时,只有灯泡L2和L3串联接入电路,电压表测的是电源电压,示数为6V;再闭合S2时,L3被短路,只有灯泡L2接入电路,电压表测的是电源电压,示数不变;A错误;
B.开关S1和S2断开,只有灯泡L2和L3串联接入电路,电流表A1是测L2的电流,再闭合S2,只有灯泡L2接入电路,A1仍测L2的电流,B正确;
C.先闭合开关S2,电流表A1只测L2的电流,A2所在支路断路,示数为零;再闭合开关
S1,电流表A1测L1和L2的总电流,即电流表A1示数变大,A2测L2的电流,示数变大;C 错误;
D.开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,这时只有L1、L2并联接入电路,流过它们的电流都是0.5A,电流表A1测的是总电流,大小为1.0A,D错误。
18.如图所示的电路较为复杂,但采用合理的估算,就可以算出电流表A与毫安表mA的示数分别为( ).
A.0.13 A.30 mA
B.0.11 A, 10 mA
C.0.33 A,30 mA
D.0.31 A, 10 mA
【答案】A
【解析】 【详解】
通过电路图分析可知,1Ω和2个1000Ω的是并联的,所以可以忽略通过2个1000Ω的电流,这样电路就简化成300Ω和1Ω、1000Ω的并联,这样mA 表测得是1Ω和1000Ω串联电路的电流,在计算电流时,可以近似认为:
30V 30mA 1000ΩU I R ===
通过300Ω的电流:
30V 0.1A 300Ω
I R U '=
==' 所以电流表A 的读数是:
0.1A 0.03A 0.13A +=
故A 项符合题意;BCD 项不符合题意;
19.如图,三个不同的灯泡接在电源上,A 1的示数为I 1,A 2的示数为I 2,A 3的示数为I 3,各表读数关系正确的是( )
A .I 1=I 2=I 3
B .I 1=I 2+I 3
C .I 3>I 2>I 1
D .I 1>I 2>I 3
【答案】D 【解析】 【分析】
由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,A 1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。
【详解】
由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,故一定有
I 2>I 3
A 1测通过三个灯泡的电流,故一定有
I 1>I 2
所以
I 1>I 2>I 3
故选D 。
20.图所示的电路中,能够实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作的是( )。