2020-2021备战中考物理备考之欧姆定律压轴突破训练∶培优易错试卷篇附详细答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()
A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;
B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;
C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值
R A R
U U U
R
R R
+
=>
甲
即测量值与真实值相比偏大,故C错误;
D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值
R V R
U U
R
I I I
=<
+
乙
即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
故选A。
2.在图所示的电路中,电源电压U保持不变。
现有如下两种操作:①用电压为2U的电源替换原来的电源;②将滑动变阻器滑片向右移。
其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有
A.只有①可行B.只有②可行
C.①②都不行D.①②都可行
【答案】B
【解析】
【详解】
由图可知,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R2的电流,用电压为2U的电源替换原来的电源,两电阻不变,由I=
U
R
可知电流表A1示数与A2示数大小不变,两电表示数之比也不变,不可行;
并联电路中各个用电器两端的电压相等,由并联电路电流的特点和欧姆定律可知,电流表A1示数与A2示数的比值
12112
2221
2
111
U
I I I R R
I
U
I I I R
R
+
==+=+=+,
将滑动变阻器滑片向右移,接入电路中的电阻变大,即R2的阻值变大,R1的阻值不变,2
1
R
R变大,
2
I
I变大,电流表A1示数与A2示数的比值变大,②可行,故选B。
3.小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0.6A,定值电阻
R1=10Ω,闭合开关S后再闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙,下列说法正确的是()
A.开关S1、S2闭合,电路中最小电流为0.15A B.电源电压为4V
C.滑动变阻器的最大阻值为20ΩD.整个电路通过的最大电流为0.3A
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
当闭合开关S 和S 1时,电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联,电压表测R 1两端电压,电流表A 2测整体电流,则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω,观察乙图可知,a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化,则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。
当闭合开关S 和S 1时,当滑片位于中点时,电路电阻最小,由乙图可知此时对应电流最大为0.3A ,对应电压为3V ,当滑片位于最右端时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路电流最小,为0.2A ,对应电压为2V ,则由欧姆定律及串联分压可得
121
3V 0.3A 2
U U U R =+=+⨯滑
122V 0.2A U U U R ''=+=+⨯滑
解得电源电压为6V ,滑动变阻器最大阻值为20Ω;当闭合开关S 和S 2时对应曲线b ,电路为R 2与滑动变阻器串联,电压表测R 2两端电压,电流表测电路电流,则由乙图可求R 2阻值为
2224V
20Ω0.2A
U R I =
== 则当开关S 1、S 2闭合,电路为R 1与R 2并联,整体与滑动变阻器串联,则若要电路电流最小,则应电阻最大,滑动变阻器滑到最大阻值处,此时电路总电阻为
121210Ω20Ω80
20ΩΩ10Ω20Ω3
R R R R R R ⨯'=+=+=++滑总
则最小电流为
min 6V
0.225A 80Ω3
U I R =
=
='
总 当闭合开关S 、S 1、S 2,滑动变阻器滑到最左端时,电路为R 1与R 2并联,此时电路电阻最小,电流最大,为
max 12126V 6V
0.9A 10Ω20Ω
U U I I I R R ''=+=+=+=
电流表量程均为0.6A ,故电路中最大电流为0.6A ,故D 错误。
故选C 。
4.如图所示,电源电压为4.5V ,电流表量程为“0~0.6A ”,滑动变阻器规格为
“10Ω1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证所有元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A .向左移动滑片,两表示数都变大
B .电流表的示数变化范围是0.3~0.6A
C .电压表的示数变化范围是0~3V
D .滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A .从图中可以看到,向左移动滑片,变阻器接入电路的电阻在变大,这是一个串联电路,电路的总电阻在变大,根据U
I R
=
可知,电路中的电流在变小,电流表的示数在变小;灯丝的电阻是不变的,那么灯泡两端的电压是变小的,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端的电压是变大的,即电压表的示数是变大的;A 错误; BCD .小灯泡的电阻是
()2
2L
L L
2.5V 5Ω1.25W
U R P =
=
=
为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是
L Lmax L 2.5V 0.5A 5ΩU I R =
== 这也是电路中的最大电流,所以电流表的最大读数是0.5A ,这时电路中的总电阻大小是
min max 4.5V
9Ω0.5A
U R I =
==总 则滑动变阻器的最小电阻是
L min min -9Ω-5Ω4ΩR R R ===滑总
由于灯泡的电阻不变,那么这时灯泡两端的电压是最大的,则滑动变阻器的电压是最小的,大小是
max min min 0.5A 4Ω2V U I R ==⨯=滑滑
即电压表的最小示数是2V ;
当滑动变阻器的电阻最大时,即大小达到10Ω,这时电路中的电流最小,大小是
min max
4.5V
0.3A 10Ω5Ω
U I R =
=
=+总
这个电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的规格要求,也没有超过小灯泡的额定电流,所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω,电流表的读数最小可以是0.3A ,这
时滑动变阻器的电压是
min
max max
0.3A10Ω3V
U I R
==⨯=
滑滑
即电压表的最大示数是3V;综上所述,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A,电压表的示数变化范围是2~3V,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
故选D。
5.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S2和S3,断开S1,灯泡L正常发光;当闭合开关S1和S3,断开S2,电压表示数为6V,电流表示数为1.6A;当只闭合开关S2时,灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的
1
9
,R1与R2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是()
A.电源电压为10V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R2的阻值为15Ω
D.当只闭合S2时,R1的电功率为1.2W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当闭合开关S1和S3,断开S2时,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V,故A错误;
BCD.当只闭合开关S2时,电阻R1、R2与灯泡串联,电压表测R1两端的电压,由R1与R2消耗的功率之比为3∶1,根据2
P I R
=可知,R1与R2之比为3∶1,即R1=3R2;则电阻R1与R2并联时的电流之比为1∶3,根据并联电路的电流规律可知
1211
3 1.6A
I I I I I
=+=+=
解得:10.4A
I=,
2
1.2A
I=;根据欧姆定律可知,R1与R2的阻值分别为
1
1
6V
15Ω
0.4A
U
R
I
===,
2
2
6V
5Ω
1.2A
U
R
I
===
当闭合开关S2和S3,断开S1时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡L正常发光,则灯泡L 的额定电压为6V;又灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的
1
9
,根据
2
U
P
R
=可知,灯泡
L 的实际电压为额定电压的
1
3
,即实际电压为 11
6V 2V 33
U U ==⨯=额实
根据串联电路的电压规律可知,R 1与R 2的总电压为
6V 2V 4V U U U =-=-=总实
此时电路中的电流为
124V
0.2A 15Ω5Ω
U I R R '=
==++总
则灯泡L 的额定功率为
9992V 0.2A 3.6W P P U I '===⨯⨯=额实实
当只闭合S 2时,R 1的电功率为
()2
21
10.2A 15Ω0.6W P I R '==⨯= 故B 正确,CD 错误; 故选B 。
6.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V ,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为
A .0.5A 12V
B .1.5A 12V
C .1.5A 8V
D .0.5A 8V
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
已知甲、乙两灯的额定电压均为6V ,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A ,乙灯的额定电流为0.5A .两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流
I =0.5A 。
由图可知
U 甲=2V ,U 乙=6V ,
则电源电压
U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.
7.如图所示的电路中,当开关闭合,将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中,电流表与电压表的示数变化府况,下列说法正确的是
A.电流表A l的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.电压表示数与电流表A l的示数的比值变小
D.电压表示数与电流表A2的示数的比值变小、
【答案】D
【解析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测定值电阻支路的电流,电流表A2测变阻器支路的电流,电压表测电源两端的电压。
AC.因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A1的示数不变,所以电压表示数与电流表A1示数的比值也不变,故AC错误;
B.将滑动变阻器滑片慢慢向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,由
U
I
R
可知,
通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2的示数变大,故B错误;
D.电压表示数不变而电流表A2示数变大,所以电压表示数与电流表A2示数的比值变小,故D正确。
8.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 、S 1,断开S 2时,R 1、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 、S 2,断开S 1时,
R 2、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:R 2=3:2.故选A .
9.如图所示的四个电路,整个实验过程中电池的电压不变,R 已知,则不能测出R x 阻值的电路是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .当S 闭合S 1断开时,电路为R 的简单电路,电流表测电路电流,读出此时电流表示数I 1,则可由欧姆定律求出电源电压为I 1R ,当闭合开关S 、S 1,电路为R 与R x 并联电路,电流表测干路电流,R 所在支路不受影响,读出电流表示数为I 2,由并联分流及电压规律可求R x 电阻如下:
x 1x x 21
U I R
R I I I =
=- 故A 不符合题意;
B .闭合S 、S 1时,R x 被短路,电路为R 的简单电路,电压表测电源电压,读出示数为U 1,闭合S 断开S 1,电路为R 与R x 串联电路,电压表测R 两端电压,读出示数为U 2,由串联分压及电压之比等于电阻之比可求R x 阻值为:
x x 212
R R U U R U U U ==- 解得:
2x 12
U R
R U U =
-
故B不符合题意;
C.当开关S闭合后,电路为R与R x串联电路,电压表测R两端电压,电流表测电路电流,由于不知道电源电压,则只能得到R x电流,无法得到电压,无法测量其电阻大小,故C符合题意;
D.闭合S断开S1时,电路为R与R x串联电路,读出电流表示数为I1,闭合S和S1时,电路为R x简单电路,读出电流表示数I2,由于电源电压不变,设电源电压为U,则有:
1x
()
U I R R
=+
2x
U I R
=
解得:
1
x
21
I R
R
I I
=
-
故D不符合题意。
10.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,R1与R2串联,电压表测R2的电压,根据串联电路特点,由图乙可知
111
1
.3
V A
50
U U I R R
=+=+⨯
滑
------①
211
2
.5
V A
30
U U I R R
=+=+⨯
滑
------②
由①②解得:R1=10Ω,U=8V,故A错误;
BCD.由滑动变阻器R2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 。
11.如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V ,电流表的量程为0~0.6 A ,电压表的量程为0~3 V ,定值电阻R =5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.闭合开关S ,移动滑片P 的过程中,下列说法正确的是( )
A .电压表的示数变化范围是0~3V
B .电压表与电流表示数的比值不变
C .滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10Ω
D .电流表的示数变化范围是0~0.3 A 【答案】C 【解析】 【分析】
由电路图可知,定值电阻R 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;
(1)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;
(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化;
(3)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案.
【详解】
由电路图可知,定值电阻R 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;
B .由U R I
=可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故B 错误;
ACD .当电流表的示数max I =0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:
max 4.5V 7.5Ω0.6A
U R I ===总, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总,
此时电压表的示数:
min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==⨯=滑;
当电压表的示数max U =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,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R 两端的电压:
R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=,
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:
R min 1.5V 0.3A 5Ω
U I R =
==, 滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
max max min 3V 10Ω0.3A U R I ===滑, 故电压表的变化范围是1.5~3V ,电流表的变化范围是0.3∼0.6A ,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω,故AD 错误、C 正确.
【点睛】
本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题,要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用.
12.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω,当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′,当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′,下列判断正确的是
A.U=6V,R2=20Ω
B.U=9V,R3=30Ω
C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2
D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S2时,电阻2R、3R串联,则
23
U
R R
=0.3A,P=0.3U
当三个开关都闭合时,电阻1R、2R并联,则
1
U
R+
2
U
R=0.3A+1.95A,P′=2.25U
当只断开开关S1时,电路中只有2R,则
2
U
R=0.45A,P′′=0.45U
解三式得
U=9v,R2=20Ω,R3=10Ω,P∶P′=2∶15,P∶P′′=2∶3
所以D正确。
故选D。
13.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。
滑动变阻器最大阻值为R3,先闭合S1再闭合S2,发现b表和c表的读数均有明显变化。
下列判断正确的是()
A .a 表可能是电压表,也可能是电流表
B .若b 表是电流表,先闭合S 1,再闭合S 2,a 表读数变大
C .若b 表是电压表,闭合S 1断开S 2移动变阻器的滑片时,b 、c 两表示数变化量的比值不变
D .若R 1=R 2=R 3,则控制开关状态和滑片位置,得到电路最大功率为最小功率的4倍
【答案】CD
【解析】
【详解】
A .由题意可知,c 表应该是电流表,不能是电压表,否则整个电路没有电流;假设a 表是电流表,b 表是电流表,那么整个电路会短路,这样不符合题意,所以b 表不能是电流表,假设b 表是电压表,那么电流流过变阻器后,就不会再流过电阻R 1、R 2,而是流过下面的a 表,即使再闭合S 2,c 表的示数都不会变化,这与题意不符合,所以a 表不能是电流表,只能是电压表,A 错误;
B .若b 表是电流表,先闭合S 1,那么滑动变阻器就会被短路,电路只有电阻R 1接入,再闭合S 2,电路有电阻R 1、R 2并联接入,这样a 表的读数是不变的,都是电源电压的大小,B 错误;
C .若b 表是电压表,闭合S 1断开S 2,只有电阻R 1、R 3串联接入电路,移动变阻器的滑片时,假设从'3R 变到''3R 时,b 表的示数从''3U 到'
3U ,c 表的读数从''I 到'I ,可得到 ''31U U I R =-
''''31U U I R =-
b 表示数变化量是
()''''''331U U U I I R ∆=-=-
c 表示数变化量是
'''I I I ∆=-
那么b 、c 两表示数变化量的比值是 ()'''11'''I I R U R I I I
-∆==-∆- 即这个比值大小不变,C 正确;
D .假设123R R R R ===,并且b 表是电压表,那么这个电路是电阻R 1、R 2并联后再和R 3串联,当R 3接入电路的电阻为零时,并且S 1、S 2都闭合时,R 1和R 2并联,电路中的总
电阻最小,根据
2
U
P
R
=可知,电路的总功率最大,大小是
22222
max
12
2
U U U U U
P
R R R R R
=+=+=
当R3接入电路的电阻最大时,并且S1闭合,S2断开时,R1和R3串联,这时电路的总电阻最大,根据
2
U
P
R
=可知,电路的总功率最小,大小是
22
min
13
2
U U
P
R R R
==
+
那么
22
max min
2
::4:1
2
U U
P P
R R
==
即max min
4
P P
=,可得到电路最大功率为最小功率的4倍,D正确。
14.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,下列说法正确的是()
A.电灯L的亮度变暗B.电压表V1示数变化量小于V2表的示数变化量
C.电压表V3示数变大D.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比变大
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图知,电压表V1测电阻R1、R2两端的电压,电压表V2测灯泡和电阻R1两端的电压,V3测电源电压。
滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,那么电路中的电流变小,而电灯的电阻不变,据P=I2R得,电灯的功率变小,所以亮度变暗,故A正确;
B.设变阻器的滑片在中点时,电压表V1的示数为U1,V2的示数为U2,此时电路的电流为I1;滑片滑至最右端时V1的示数为U1',V2的示数为U2',此时电路电流为I2,根据串联
电路的特点有
U 1+U 2-I 1R 1=U 1'+U 2'-I 2R 1
即
U 2-U 2'=U 1'-U 1+I 1R 1-I 2R 1
变阻器的滑片向右移动的过程中,电流是变小的,即I 2<I 1,那么
I 1R 1-I 2R 1>0
所以电压表V 1的示数变化量小于V 2的示数变化量,故B 正确;
C .在变阻器滑片滑动的过程中,电源的电压不变,则电压表V 3的示数不变,故C 错误;
D .电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,V 1的变化量等于灯泡两端电压的变化量,即
L U R I
∆=∆ 所以电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变,故D 错误。
故选AB 。
15.如图所示,电源电压不变,P 置于中点,任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A .当开关S 闭合,S 1,S 2断开时,滑片向b 端滑动,电压表示数变小
B .当开关S 、S 1闭合,S 2断开时,滑片向a 端滑动,电流表示A 1数变大
C .当开关S 、S 1,S 2都闭合时,滑片向b 端滑动,A 1示数与A 2示数的差值不变
D .当开关S 闭合,S 1,S 2断开时,滑片向b 端滑动,电压表示数变化量与A 1示数变化量的比值不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A .当开关S 闭合,S 1,S 2断开时,三个电阻串联,电压表测R 1的电压,滑片向b 端滑动,变阻器的电阻变大,由电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U IR =,电压表示数变小,A 正确;
B .当开关S 、S 1闭合,S 2断开时,为R 3的简单电路,滑片向a 端滑动,电流表示A 1测电路的电流,由欧姆定律,电流表示A 1数不变,B 错误;
C .当开关S 、S 1,S 2都闭合时,三个电阻并联,A 2测R 1、R 2的电流,A 1测R 1、R 2、R 3的总
电流,A1示数与A2示数的差值,即通过R3的电流,由欧姆定律,通过R3的电流不变;
滑片向b端滑动,A1示数与A2示数的差值不变,C正确;
D.当开关S闭合,S1,S2断开时,三个电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由欧姆定律,电压表示数变化量与A1示数变化量的比值即R1的电阻大小,保持不变,D正确;
故选ACD。
二、初中物理欧姆定律的实际应用问题
16.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是()
A.L1逐渐变亮B.L1先变亮再逐渐变暗
C.L2逐渐变暗D.L2逐渐变亮
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
左图为串联电路,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,阻值变大,电流变小,L1变暗。
右图中定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,滑动变阻器分得的电压变大,因为灯泡L2和滑动变阻器并联,故L2两端电压也变大,根据公式2
U
P
知,灯泡实际功率变大,亮度也变亮。
R
故选D。
17.如图中R0为定值电阻,R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,如果测试时要求酒精浓度增大时,仪表示数增大,则下列符合要求的电路是()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中,酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,所以测试时酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知:定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压特点,
酒精气体传感器两端的电压减小,所以电压表应测定值电阻0R两端的电压。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,电路正常工作。
过了一会儿,两个电表的示数都变小,则下列判断中可能的是()
A.电阻R短路B.电阻R断路C.灯L短路D.灯L断路
【答案】D
【解析】
【分析】
电流表示数减小是电阻增大或断路,电压表示数变小是并联的导体电阻变小或断路;具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项。
【详解】
A.如果电阻R短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由
U
I
R
=知电流表示数增大,
故A不符合题意;
B.如果电阻R断路,电流表断路示数为零,电压表测量电源电压有示数且增大,故B不符合题意;
C.如果灯泡L短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由
U
I
R
=知电流表示数增大,
故C不符合题意;
D.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表示数都减小为零,故D符合题意。
故选D。
19.某同学在探究“电阻上电流跟两端电压的关系”时,利用图甲所示电路,在a、b两点分别接入定值电阻R1,R2,通过调节滑动变阻器测得多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象,如图乙所示,若将R1,R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A 时,通过R2的电流为()
A .0.5A
B .1A
C .2A
D .3A
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】 由图中U-I 关系图像可见,当R 1、R 2两端电压相同(等效于并联)时,通过R 2的电流是通过R 1的电流的一半,若将R 1,R 2组成并联电路,当通过R 1的电流为1A 时,通过R 2的电流为0.5A 。
20.甲、乙两地相距40 km ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R 0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V ,电流表的示数为0.5 A ,则短路位置离甲地的距离为
A .7.5 km
B .15 km
C .25 km
D .30 km
【答案】B
【解析】
【详解】
当电压表的示数为3.0V ,电流表的示数为0.5A ,线路总电阻R 为: 3V =6Ω0.5A
U R I == 输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:
6Ω=30km 0.2Ω/km
, 又因为是两条输电线,故短路点距甲地为:。