天津中考物理培优专题复习欧姆定律问题练习题

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一、初中物理欧姆定律问题
1.在如图甲所示的电路中,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 0.5A",当滑片P 由c 点移到a 端的过程中,电压表示数U 随滑动变阻器R 2接入电路的阻值变化情况如图乙所示,R 1的最小功率是0.4 W 。

在保证电路元件安全的条件下,下列说法正确的是( )
A .电源电压为5 V
B .R 1的阻值为20Ω
C .R 2接入电路的最小阻值为2Ω
D .R 2的最小功率是0.8 W
【答案】C 【解析】 【分析】
由图甲所示电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测定值电阻R 1两端电压;
(1)根据P =I 2R 可知:电路中电流最小时R 1的功率最小,所以当R 1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大,即在a 点,由图乙可知,R 2为20Ω时,电压表的示数为2V ,根据P =UI 求出此时电路的电流,然后根据欧姆定律求出两端的电压,根据串联电路的电压特点即可求出电源电压;
(2)根据欧姆定律求出R 1的阻值;
(3)由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”,则电路中的最大电流为0.5A ,根据欧姆定律求出电路中最小电阻,利用电阻的串联特点即可求出R 2接入电路的最小阻值;
(4)根据电路中的电流变化范围,利用P =UI 求出滑动变阻器的功率变化范围,据此得出R 2的最小功率。

【详解】
由图甲所示电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测定值电阻R 1两端电压;
A .由于R 1是定值电阻,根据P =I 2R 可知,电路中电流最小时R 1的功率最小,当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大,则由图乙知,滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω,此时电压表的示数为2V ,根据P =UI 可得,此时电路的电流
110.4W 0.2A 2V
P I U =
==最小
最小 根据U
I R
=
和串联电路的电压特点可得电源电压
210.2A 20Ω2V 6V U I R U =+=⨯+=最小最大
故A 错误; B .根据U
I R
=
可得R 1的阻值 112V
10Ω0.2A
U R I =
==最小 故B 错误;
C .由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”,则电路中的最大电流为0.5A ,根据U I R
=可得最小总电阻
6V
12Ω0.5A
U R I =
==最小最大 则此时滑动变阻器的最小阻值为
1212Ω10Ω2ΩR R R =-=-=最小最小
故C 正确;
D .由前面解答可知,电路中电流的取值范围为0.2A ∼0.5A ,滑动变阻器消耗的功率
()()2
2222116V 10Ω0.9W 100.3W P U I U U I UI I R I I I ==-=-=⨯-⨯=--
所以当0.30I -=时,即I =0.3A 时,R 2的功率最大P 最大=0.9W ;根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P −I 图像,如图所示:
根据图像可知,当电流最大为0.5A 时,滑动变阻器消耗的电功率最小,滑动变阻器消耗的最小电功率
()2
2
216V 0.5A 10Ω0.5A 0.5W P UI I R =-=⨯-⨯=最小最大最大
故D 错误。

故选C 。

2.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。

空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。

当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,衔铁被吸下,开启自动除尘模式。

若图中a 、b 一个是除尘器,一个是指示灯,则下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作
B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大
C.控制电路的电流随光照强度的增大而增大
D.a是指示灯,b是除尘器
【答案】CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,A错误;
BC.由题意可知,衔铁被吸下,说明电磁铁的磁性增强了,电路中的电流变大,电源电压
不变,根据
U
R
I
可知,电路中的电阻变小,即光敏电阻的阻值变小,这时光照强度是增
强的,所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,控制电路的电流随光照强度的增大而增大,B错误、C正确;
D.当空气中尘埃量达到一定值时,除尘器开始工作,衔铁是被吸下的,这时b接入电路,a没有接入电路,所以b应该是除尘器,a是指示灯,D正确。

故选CD。

3.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动一段距离,下列判断正确的是()
A.电压表V1的示数一定变大
B.定值电阻R1与R2消耗的电功率之和一定变小
C.电压表V1示数的变化的大小小于电压表V2示数的变化的大小
D.电压表V1示数的变化的大小与电流表示数的变化的大小的比值不变
【答案】ABD
【解析】
【分析】 【详解】
实物图转化为电路图,如下图所示;从电路图可以看到,这是一个串联电路,滑动变阻器、定值电阻R 1、R 2串联接在电路中,电压表V 1测的是滑动变阻器的电压,电压表V 2测的是定值电阻R 1和R 2的电压之和;
A .闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 向左滑动一段距离,电路中的总电阻变大,电流变小,根据U IR =可知,定值电阻R 1、R 2的总阻值大小不变,那么它们两端的电压在变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器的电压在变大,即电压表V 1的示数在变大,A 正确;
B .由上述可知,定值电阻R 1与R 2的总阻值之和是不变的,其电流在变小,根据2P I R =可知,定值电阻R 1与R 2消耗的电功率之和一定变小,B 正确;
C .这是一个串联电路,电压表V 1的示数与电压表V 2示数之和等于电源电压的大小,电源电压大小不变,那么在将滑动变阻器的滑片P 向左滑动一段距离过程中,电压表V 1的示数增加量等于电压表V 2示数的减小量,即电压表V 1示数的变化的大小等于电压表V 2示数的变化的大小,不是小于,C 错误;
D .电压表V 1示数的变化的大小等于电压表V 2示数的变化的大小,根据U IR =可知
()()'
'12221212--U U U U I R R I R R ∆=∆==++
那么
221
12'
-U U U R R I I I I
∆∆∆+=
==∆∆ 由于定值电阻R 1与R 2的总阻值之和是不变的,即12R R +大小不变,那么
1
U I
∆∆大小不变,即电压表V 1示数的变化的大小与电流表示数的变化的大小的比值不变;D 正确。

故选ABD 。

4.仅将灯1L 、2L 连接在电压为0U 的电源上,此时两灯均发光;已知灯1L 的电阻为
0R ,测得通过灯2L 的电流为0I ,则下列判断正确的是(电源电压保持不变,1L 和2L 电
阻不随温度变化)( ) A .2L 的电阻可能为
000
I U I R -
B .1L 和2L 的电阻之比可能为
00
I R U C .通过
1L 和2L 中的电流之比可能为1:1 D .1L 和2L 两端的电压之比可能为00
000
I R U I R -
【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】 A .0000
I U I R -是电流与电压的比值,由U I R =得,U
R I =,故0000
I U I R -不可能是2L 的
电阻,故A 不符合题意;
C .若两电阻串联:根据串联电路各处的电流都相等,通过L 1和L 2中的电流之比为1:1,故C 符合题意;
D .由欧姆定律可知,灯L 1的电压为100U I R =,根据串联电路电压规律,灯L 2中的电压为
2000U U I R -=
根据分压原理,L 1和L 2电阻之比等于电压之比,即为
00
000
I R U I R -,故D 符合题意;
B .若两灯并联,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,L 2的电阻是
20
U R R =
则L 1和L 2的电阻之比为
000
000
R I R U U I = 故B 符合题意。

故选BCD 。

5.在图示的电路中,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( )
A .电压表V 2示数与V 1示数的比值一定变小
B .电压表V 2示数与V 1示数的比值一定不变
C .电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定变大
D .电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,两电阻串联,电压表V 1测R 1两端的电流,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

AB .闭合电键S 后,由U
I R
=
可知,电压表V 2示数与V 1示数的比值等于R 2接入电路中的电阻与R 1的比值,当滑动变阻器的滑片向右移动时,R 2接入电路中的电阻变大,R 1的阻值不变,则电压表V 2示数与V 1示数的比值变大,故AB 不符合题意; CD .因串联电路中总电压等于各分电压之和, R 2两端的电压
U 2=U −IR 1 U 2′=U −I ′R 1
电压表V 2示数变化量
()()()2221111U U U U I R U IR I I R IR '
∆=--'-=-'∆=-=-
所以电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值
21
1U IR R I I
∆-∆==-∆∆ 因此,电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定不变,故C 不符合题意,D 符合题意。

故选D 。

6.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。

闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。

在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )
A .R 1的阻值为5Ω
B .电源的电压为11V
C .整个电路的最大电功率是11W
D .整个电路的最小电功率是4.4W
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器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,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,
I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,
由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'
L U =1V ,''
L U =3V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U = 'L U +I ′R 1+'
2U =1V+0.4A ×R 1+8V , U = ''L U +I ″R 1+ ''
2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,
因电源的电压不变,所以,
1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,
解得:
R 1=5Ω,
故A 正确,不符合题意; B .电源的电压:
'
L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ,
故B 正确,不符合题意;
C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:
P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,
故C 错误,符合题意;
D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:
U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 1
11V= U L 小+ I 小×25Ω,
由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:
P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,
故D 正确,不符合题意。

故选C 。

7.如图所示,电源电压保持不变。

闭合开关S 后,当移动滑动变阻器R 2滑片P 的位置时电流表A 1示数与电流表A 2示数的比值变大,则( )
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值变小
B.只有电压表V的示数不发生变化
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变小
【答案】D
【解析】
【详解】
从图中可以看到,这是一个并联电路,当移动滑动变阻器R2滑片P的位置时,电阻R1两
端的电压大小等于电源电压,大小不变,电阻阻值不变,那么根据
U
I
R
=可知,流过电阻
R1的电流大小不变,即电流表A1示数不变,而电流表A1示数与电流表A2示数的比值变
大,这说明了电流表A2示数在变小,根据
U
R
I
=可知,电阻R2的阻值在变大;
A.电压表V示数等于电源电压大小,即示数大小不变,由上述可知电流表A1示数不变,那么电压表V示数与电流表A1示数的比值也不变,A项不合题意;
B.由上述可知,电压表V示数不变,电流表A1示数也不变,B项不合题意;
C.电压表V示数不变,电流表A2示数在变小,那么电压表V示数与电流表A2示数的比值在变大,C项不合题意;
D.电压表V示数不变,电流表A2示数在变小,那么电压表V示数与电流表A2示数的乘积在变小,选项D符合题意。

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、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 、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.为了测出未知电阻R x 的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R 0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
A .
B .
C .
D .
【答案】BD 【解析】 【详解】
A .开关S 1闭合,S 2断开时R 0和R x 串联,电流表可以测出通过R x 的电流I x ;S 2闭合时为R x 的简单电路,不能直接或间接测量出R x 的电压,所以不能求出R x 的电阻。

故A 不符合题意;
B .开关S 1闭合,S 2接1时电路为R 0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S 2接2时电路为未知电阻R x 的简单电路,电流表测通过R x 的电流I x ,电压则为电源电压,根据欧姆定律求出电阻。

故B 符合题意;
C .开关S 1和S 2都闭合时,R 0被短路,电压表测量电源电压U ;只闭合S 1时,R 0和R x 串联,电压表仍测电源的电压,无法测出R x 两端的电压,所以不能求出R x 的电阻。

故C 不符合题意;
D .开关S 1和S 2都闭合时,R 0被短路,电压表测量电源电压U ;只闭合S 1时,R 0和R x 串联,电压表直接测量R x 两端的电压U x ,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压:
U 0=U -U x ,
根据0
00
U I R
,求出通过定值电阻的电流。

根据串联电路电流处处相等,通过R x 电流等于
通过定值电阻电流I x =I 0,根据x
x x
U R I =求出电阻。

故D 符合题意。

故选BD 。

10.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是( )
A .电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变
B .电压表V 2与电流表A 的示数之比不变
C .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数变大
D .电流表A 的示数变小,电压表V 1的示数不变 【答案】D 【解析】 【分析】
由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表V 1测电源的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

根据电源的电压可知电压表V 1示数的变化,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R 1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R 2两端的电压变化,然后判断电压表V 1与电压表V 2的示数之和、电压表V 2与电流表A 的示数之比的变化。

【详解】
C .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表V 1测电源的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。

因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V 1的示数不变,故C 错误;
D .将滑动变阻器R 2的滑片P 向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由U
I R
=
可知,电路中的电流变小,即电流表A 的示数变小,故D 正确; A .由U IR =可知,R 1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R 2两端的电压变大,即电压表V 2的示数变大;由电压表V 1的示数不变、电压表V 2的示数变大可知,电压表V 1与电压表V2的示数之和变大,故A 错误;
B .由电压表V 2的示数变大、电流表A 的示数变小可知,电压表V 2与电流表A 的示数之比变大,故B 错误。

【点睛】
此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析。

11.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.
12.如图所示的电路图,R1与R2都是定值电阻,R3是一个滑动变阻器,当开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是()
A.电压表 V5示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变
B.电压表 V4的变化量与电流表示数变化量的比值变大
C.电压表 V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小
D.电流表示数变大,表 V1、V2与电流表示数比值都不变,V3与电流表示数比值变大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合开关S 后,三电阻串联,电压表V 1测R 1两端的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电压表V 3测R 3两端的电压, 电压表V 4测R 1和R 2两端的电压之和,电压表V 5测R 2和R 3两端的电压之和,电流表测电路中的电流; A .由以上分析知
U V5=U −U 1=U −IR 1,U V5′=U −U 1′=U −I ′R 1 △U V5= U V5− U V5′= U −IR 1−( U −I ′R 1)=(I ′−I ) R 1=△I R 1

V5
U I
=R 1 故该比值保持不变,故A 正确; B .同理可知
U V4= U−U 1−U 2 =U −IR 1−IR 2,U V3′=U −U 1′− U 2′ =U −I ′R 1−I ′R 2
△U V4= U V4− U V4′= U −IR 1−IR 2−( U −I ′R 1−I ′R 2)=(I ′−I ) R 1+(I ′−I ) R 2=△I (R 1+ R 2) 即
V4
U I
= R 1+ R 2 故该比值保持不变,故B 错误;
C .电源电压U = U V4+ U V3,故电压表 V 3 示数的变化量等于电压表 V 4 的变化量,则电压表 V 3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变,故C 错误;
D .滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,接入电路中的电阻变小,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A 的示数变大,由U =IR 可知,定值电阻R 1和R 2两端的电压变大,即电压表V l 、V 2的示数变大;因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,且R 1和R 2两端的电压变大,V 3等于电源电压减去R 1和R 2两端的电压,所以电压表V 3的示数变小,由R 1=
1U I , R 2=2U
I , R 3=3U I
可知,电压表V 1、V 2与电流表示数之比不变,V 3与电流表示数比值变小,故D 错误。

故选A 。

13.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R 。

若只闭合开关 S 1,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时, 电压表V 1示数为 U 1,电压表V 2示数为 U 2;若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2的示数为U 2′,电流表A 1的示数为0.4A 。

已知:U 1:U 1′=1:2,U 2:U 2′=3:1,R 2=3Ω。

以下说法错误的是( )
A .R 1 的电阻为2Ω
B .电源电压为6V
C .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
D .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
若只闭合开关 S 1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。

此时,R 1、R 2两端电压分别为U 1、U 2。

将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端时,电路如下图所示
此时,R 2两端电压为U 2′,变阻器和R 1两端的总电压为U 1′。

此时,电流表示数为I 丙=0.4A ,R 2=3Ω,据U IR =可知,R 2两端电压U 2′为1.2V 。

根据
U 2:U 2′=3:1
结合U 2′为1.2V ,可以推得U 2为3.6V 乙图中,电流表示数I 乙为
22 3.6V
1.2A 3U I R =
==Ω
乙 已知
U 1:U 1′=1:2
根据欧姆定律,有
111
()2
I R I R R =+乙丙

111.2A 1
0.4A ()2
R R R ⨯=⨯+
整理得
15R R =
乙图中,电流表示数为1.2A ,根据欧姆定律有
21
U
I R R
=
+乙

11.2A 3U
R =
Ω+……①
丙图中,电流表示数为0.4A ,根据欧姆定律有
21
U
I R R R =
++丙

11
0.4A 35U
R R =
Ω++……②
结合①②,有
16V
2U R ==Ω

1510R R ==Ω
只闭合开关S 1时,当变阻器滑片在A 端时,电路中电阻最小,电路总功率最大,为
6V 1.2A 7.2W P UI ==⨯=
当所有开关都闭合时,电路为
三个用电器并联,当变阻器连入电路中电阻为其最大阻值时,电路的总功率最小,为
222222
1212(6V)(6V)(6V)=33.6W 3102U U U P P P P
R R R =++=++++=ΩΩΩ
滑滑 故选项A 、B 、D 正确,不符合题意;选项C 错误,符合题意。

故选C 。

14.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 0.3A 10Ω3V 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 。

15.如图甲所示,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2的滑片从a 端滑到b 端的过程中,R 2消耗的电功率P 与其两端电压U 的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A .R 1的阻值为20 Ω
B .当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率最大
C .电源电压为6 V
D .该电路消耗的最大电功率为0.9 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V 时,其功率是0.8W ,可计算得到这时电路中的电流是
1
110.8W 0.4A 2V P I U =
== 同理,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,电路中的电流是
2220.5W 0.1A 5V
P I U =
== 设电源电压是U 电源,可以得到关系式
10.4A 2V R U ⋅+=电源 10.1A 5V R U ⋅+=电源
解得110ΩR =、6V U =电源;A 错误、C 正确;
B .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是
()2
25V 50Ω0.5W
R =
= 当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B 错误;
D .当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是
(
)2
2max
16V 3.6W 10Ω
U P R ===电源 D 错误。

故选C 。

16.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I —
1
R
图像,如图乙,由图可知( )
A .定值电阻两端电压控制为2V 不变
B .当电流为0.2A 时,电阻R 为0.1Ω
C .当滑片向右移时,电压表数变大
D .当电流分别为0.25A 和0.5A 时,接入电路的导体的电阻之比为1:2 【答案】A 【解析】 【分析】
由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。

【详解】 AB .由I —
1
R
图象可得,当导体中电流为0.2A 时,其对应的电阻为10Ω,该实验利用控制变量法,需控制定值电阻两端电压不变
0.2A 10Ω2V U IR ==⨯=
故A 符合题意,B 不符合题意;
C .滑片右移时,R '电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R '两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R 两端电压减小,即电压表示数减小,故C 不符合题意;
D .电流分别为0.25A 和0.5A 时,通过R 的电流之比为
120.25A 10.5A 2
I I ==
实验中,需保持R 两端电压不变,则由欧姆定律可得
112212
12
U
I R R U I R R === 由上式可得
1221
R R = 故D 不符合题意。

故选A 。

17.如图所示,电源电压恒为9V ,电压表的量程为0~3V ,电流表的量程为0~0.6A ,滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A ”,灯泡标有“3V 1.5W ”字样。

闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )
A .滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω
B .电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A
C .电压表示数的变化范围是1V~3V
D .灯泡的最小功率是0.54W 【答案】D 【解析】 【详解】
从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是
L L L 1.5W
0.5A 3V P I U =
=
=额额额 还可知道灯泡的电阻是
L L L 3V
6Ω0.5A
U R I =
=
=额额
因为电压表的量程是0到3V ,所以当灯泡两端的电压是3V ,电路中的电流最大,大小是
max L 0.5A I I ==额
由此可计算得电路中的最小总电阻是
min max 9V
18Ω0.5A
U R I =
==总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是
L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总
而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是
L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总
电路中的最小电流是
min max
9V
0.3A 30Ω
U I R =
=
=总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ;也可知道灯泡两端的电压最小值是
Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=
所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是
()2
2
Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=
故选D 。

18.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。

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