(物理)中考物理欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)
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(物理)中考物理欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答
案)
一、欧姆定律选择题
1.在综合实践活动课上,小明把一只用半导体材料制成的电阻R x与滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电路中,如图甲所示.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,电流表和电压表示数变化情况如图乙所示,针对该实验过程,下列结果正确的是()
A. R x是定值电阻,其阻值为6Ω
B. 电路消耗的最小功率为0.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D. 当P从a端移向b端时,R x的阻值变大【答案】 B
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R x与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
当滑动变阻器的滑片P位于a端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
电路总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,最小电流I最小=0.1A,电路消耗的功率最小:P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W,故B正确.
当电路中的电流最小时,对应电压表示数U滑=4.5V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:
,故C错误.
根据串联电路电压规律可知,电阻R x两端的电压:Ux=U-U滑=6V-5.0V=1V,
此时R x的阻值:
当滑动变阻器的滑片P位于b端,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路总电阻最小,电路中的电流最大,由图象可知,最大电流I最大=1.0A,则电阻R x两端的电压:U x′=U=6V,
此时R x的值
由上述可知,R x不是定值电阻,故A错误.
当P从a端移向b端时,R x的阻值变小,故D错误.
故答案为:B.
【分析】分析电路图确定滑动变阻器和R x的连接方式及电压表所测的电压,分析出滑片在a端和b端时滑动变阻器应用的阻值,由图象乙确定出对应的电流值,由欧姆定律和电功率的公式进行计算即可解答.
2.某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是()
A. 电压表V2和电流表A示数均变大
B. 电压表V1和电流表A示数之比不变
C. 电压表V2和电流表A的乘积不变
D. 电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流.(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误;
由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C 错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,
由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误;(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2,
则电压表V2示数的变化量:
△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即 =R0,且R0的阻值不变,
所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确.
故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A 的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根
据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化.
3.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
下列结论正确的是()
A. 电源电压是12V
B. R2的阻值是30Ω
C. 电流表的最大示数是2.1A
D. 该电路的最大功率是64W
【答案】 C
【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1,如图甲。
第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。
已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1,R1的电压是U1, R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,
,所以,,因为,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以R1=10Ω。
甲图,电压表示数是U1, R1的电压是U1,乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为,所以,U1′= U,所以,乙图中
,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,
所以,,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以
U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为,所以U1′=2V,所以电源电压为:U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。
A、电源电压是18V,
B、R2=60Ω,
C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流, =1.8A, =0.3A,
=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W,
故答案为:C。
【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.
4.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.
5.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.
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1、S2均闭合,电路正常工作。
当开关S2由闭合到断开时,电路中()
A. 电压表V的示数变小
B. 电流表A1的示数变大
C. 电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
D. 电压表V的示数与电流表A的示数的乘积变大
【答案】 A
【解析】【解答】根据电路图电路并联,S1在干路上,当断开开关,电路断开,电压表示数为0,电流表为0,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】当电路中的开关断开时,电流断开,电表示数为0.
7.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将()
A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
C. 电流表的示数变大,电压表的示数不变
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡亮度的电压,
开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AC不符合题意;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意,D符合题意.故答案为:D.
【分析】由图可知,电路串联,电压表测量灯泡分压,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡分压减小.
8.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法不正确的是()
A. 当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】 D
【解析】【解答】A.根据图像,当乙的电压为1V,电流为0.1A,A不符合题意;
B.当甲乙并联电压为3V时,甲的电流为0.6A,乙的电流为0.3A,干路电流为
0.6A+0.3A=0.9A,B不符合题意;
C.根据甲的图像是过原点的直线,说明电压和电流成正比,C不符合题意;
D.在图像中,导体甲乙电流相等时,甲的电压小,甲的电阻小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】结合电流和电压的关系图像,分析不同的电流对应的电压,结合电压和电流的大小分析电阻的大小关系。
9.如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示.则下列计算结果正确的是()
A. 电源电压为9V
B. 小灯泡的额定功率为3W
C. 电阻丝AB的最大阻值为6Ω
D. 滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,通过灯泡的电流为1A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V,故A错误;
灯泡的额定功率P L=U L I L=6V×1A=6W,故B错误;(2)当滑片P在最左端A时,电阻丝AB 完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图乙可知,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压U L′=1.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻丝AB两端电压:
U AB=U﹣U L′=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,电阻丝AB的阻值:
R AB= = =9Ω,故C错误,
灯泡的电功率:
P L′=U L′I=1.5V×0.5A=0.75W,
则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比:
P L′:P L=0.75W:6W=1:8,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图乙可知通过灯泡的电流以及两端的电压即为电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值,根据P=UI求出灯泡的电功率,然后得出滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比.
10.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3 A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为0.5 A。
下列说法错误的是()
A. 电源电压为15 V
B. 电阻R的阻值为30 Ω
C. 电阻R最小功率为7.5W
D. 在加满油后,1 min内电阻R产生的热量为450 J
【答案】C
【解析】【解答】根据和电源电压不变的特点,利用电路的两种状态,可得关系式:
,
解得R为30Ω,代入得:
故电源电压为15 V,AB选项正确,但不符合题意;
电阻R最小功率时,即电流最小时的功率,,C 错误,符合题意;
在加满油后,滑片位于b端,电流最大,1 min内电阻R产生的热量为:
,D正确,但不符合题意。
【分析】,R与R′串联,电流表测电路中的电流;当滑片位于a端时,电阻R的功率最小,根据P=I2R求出其大小;在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R 产生的热量.
11.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为()
A. 2:1
B. 1:2
C. 3:2
D. 2:3
【答案】D
【解析】【解答】解:乙表与电源两端连接,所以乙是电压表,甲如果是电流表,S闭合时,灯L2短路,与题意不符,故甲也是电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯
串联,=,根据分压原理可知,根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可得,
甲、乙两电表的示数之比为.
故答案为:D。
【分析】乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,故两表都为电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联,根据分压原理和串联电路电压的规律得出答案.
12.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像相符的是〔〕
A. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【答案】 C
【解析】点拨:从图中可以看出,当电阻增大时,电流在减小,电流与电阻成反比例函数,结合欧姆定律可以知道这个前提是电阻两端的电压一定。
并且是因为电阻的变化而导致电流发生变化,所以应该是电流随着电阻的变化而变化。
全解;C
回味:在电路中是因为电阻变化使电流随着变化,电阻是因,电流是果。
在物理上这种因
果关系不能颠倒,如在光学中光的反射定律中只能讲反射光线与入射光线的关系。
13.如图所示,当滑片P置于中点时,小灯泡比正常发光时暗,当滑片P由中点向a端滑动时,下列说法正确的是(灯泡的电阻随温度变化)
A. 电流表示数变小,小灯泡变亮
B. 电压表示数变大,小灯泡变暗
C. 电路消耗的总功率不变
D. 电压表与电流表示数的比值变大
【答案】 D
【解析】【解答】解:A、当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据公式I=可知,电路电流变大,也就是电流表示数变大,灯泡变亮,故A错误;
B、变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压,灯泡两端电压变大,所以电压表示数变大,灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故B错误
C、电源电压不变,电路中的电流变大,由公式P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C 错误;
D、小灯泡变亮,说明温度升高,此时小灯泡的电阻变大,由公式R=可知,电压表与电流表示数的比值变大,故D正确.
故选D.
【分析】从电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路总电流,当滑片P由中点向a端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步求出灯泡两端电压的变化
14.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分包为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的()
A. 电压为7V
B. 电流为0.3A
C. 电阻为20Ω
D. 功率为3W
【答案】D
【解析】【解答】由图甲知L和R并联,L和R两端的电压相等;由电路的总功率为4.8W 和图乙分析判断L和R两端的电压为6V、通过灯泡的电流为0.5A,此时L正常发光,所以
此时灯泡L的为6V,灯泡的电阻R L= =12Ω,灯泡的功率PL=U L I L=6V×0.5A=3W,A、B、C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】先根据图甲判断电路的连接方式,再根据图乙提供的信息和电路的总功率分析判
断电路两端的电压及通过灯泡的电流,根据I= 的变形式R= 求出灯泡的电阻,根据P=UI 求出灯泡的功率。
15.如图所示的电路.电源电压保持不变.R1=10Ω.闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时.电流表的示散为0.25A;把滑片P移到中点时.电流表的示教为0.4A。
则下列选项正确的是()
A. 滑片P在最右端时.通过R1、R2的电流之比为5:8
B. 滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D. 电源电压为10V
【答案】 D
【解析】【解答】闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.25A×(10Ω+R2)①;
当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.4A×(10Ω+ R2)②;
解得:R2=30Ω,U总=10V,故C错误,D正确;
滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联;因为串联电路各处电流都相等,所以通过R1、R2的电流之比为 1:1,故A错误;
串联电路中,电压与电阻成正比,那么R1、R2两端电压之比:U1:U2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3,故B错误。
故选D。
【分析】(1)闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串
联;当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器R2串联;根据U总=I总R总列出方程组,然后计算得到变阻器的最大阻值和电源电压;
(2)串联电路中各处电流都相等;
(3)串联电路中,电压与电阻成正比。
16.如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中. 闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2.下列说法正确的是()
A. V1示数变大,V2示数不变
B. V1示数变大,△U1>△U2
C. V2示数变小,V2示数和电流表示数之比变小
D. V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变
【答案】D
【解析】【解答】滑动变阻器的滑片右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,所以V2的示数变小,R1与R2串联,V1、V2示数之和为电源电压,不变,所以V1的示数变大,且△U1=△U2, A、B两项都错误;V2示数和电流表示数之比为R2阻值,不变,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】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。
闭合开关S,各表均有一定示数,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化,再利用串联电路的电压特点可知两电压表示数变化量之间的关系,最后根据欧姆定律结合定值电阻R2的阻值判断V2示数和电流表示数之比的变化.
17.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=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. 2.0V
D. 1.5V
【答案】 B
【解析】【解答】解:由图S接b时,R2与R串联,
由欧姆定律知:U=IR,此时电压表测R2两端电压,示数为U′,
即有U′=I′R2=×15Ω…①,
同理,S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V,
则有:2V=IR1=×10Ω…②,
①÷②可得:
=,
所以U′=3V×,
因为<1,所以U′<3V;
R1、R2分别与R串联,R2>R1,根据串联电路的分压原是可知:R2与R2串联时比R1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:2V<U′<3V,故B正确,ACD错误.
故选B.
【分析】由欧姆定律可得出开关置于两位置时的电压表示数表达式,通过分析可得出电压的可能值
18.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.
19.如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是()
A. 电流表示数减小了0.1A
B. 电压表示数减小了0.5V
C. 定值电阻的电功率增大了0.2W
D. 电路总功率增大了1.5W
【答案】D
【解析】【解答】由图可知,变阻器R变与R串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;A、使变阻器的阻值减小5Ω,根据串联电路的电阻特点可知总
电阻变小,由于电源电压不变,根据I=可知电路中电流变大,所以电流表示数变化了
0.1A,应是增大0.1A,A不符合题意;
B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变,变阻器的阻值减小5Ω后,此时变阻器接入电路
的阻值为R变-5Ω,由题意可知:△I=I2-I1=0.1A,即:=。