历年中考物理易错题汇编-欧姆定律的计算练习题附答案
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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.如图的电路图,电源电压恒为30V,定值电阻R2=40Ω,R3=30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω 1A”,电流表A1的量程为0-3A,电流表A2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=
1230V30V
+
80Ω40Ω
U U
R R
+==0.375A+0.75A=1.125A,
故D正确,不符合题意.
3.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为10Ω.当开关S1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 ⨯+⨯+=43
; 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 ++=23
, 即:
1b 1a R R R R ++=23
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.
4.图示电路中,电源电压不变,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
闭合开关S ,移动滑片P ,多次记录电压表示数U 和对应的电流表示数I ,则绘出的U -I 关系图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B
【解析】
【详解】
由图知,变阻器R2与R1串联,电压表测的是R2两端的电压,电流表测的是整个电路的电
流,根据欧姆定律
U
I
R
=和串联电路的电压特点
12
U U U
=+可得
1
2
R
U U IR
=-
U、R定值,则U与I的关系为一次函数,一次函数图为直线,且电流越大,滑动变阻器两端的电压越小,所以图像B反应了上述关系。
故选B。
5.如图甲所示是灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。
现将L与阻值为10Ω的电阻R 连入图乙所示电路。
闭合开关S,L的实际功率为1.8W,下列说法正确的是()
A.由图像可知不同电压下灯泡灯丝的电阻是定值
B.电源电压是3V
C.通过R的电流是0.4A
D.电阻R的实际电功率是3.6W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.这个图像是一条曲线,不是直线,可知斜率
1
I
k
U R
==
斜率在变化,则电阻在变化,所以不同电压下灯泡灯丝的电阻不是定值,A错误;
B.由于L的实际功率为1.8W,从图甲可以看到,这时灯泡的电压是6V,流过灯泡的电流是0.3A,从图乙可以看到,这是一个并联电路,电源电压的大小等于灯泡的电压大小,即电源电压是6V,B错误;
C.根据欧姆定律可知,通过R的电流是
6V
10Ω
0.6A
U
I
R
===
C错误;
D.根据P UI
=可知,电阻R的实际电功率是
6V0.6A 3.6W
P UI
==⨯=
D正确;
故选D。
6.如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为
“0~3V”。
灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“15Ω 1A”。
闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是()
A.电压表的示数为2.5V时电流表的示数为0.6A
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω
C.灯泡消耗的最小电功率为0.45W
D.电路消耗的最大电功率为2W
【答案】C
【解析】
【详解】
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.电压表的示数为2.5V时灯泡正常发光,根据P UI
=可得,灯的额定电流:
L
L
L
1.25W
0.5A
2.5V
P
I
U
===
额
额
额
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为
max L
0.5A
I I
==
额
A错误;
B.由
U
I
R
=可得,灯泡的电阻:
L L
L 2.5V
5Ω
0.5A
U
R
I
===
额
额
电流最大时,电路中的总电阻:
max
6V
12Ω
0.5A
U
R
I
===
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:
L
-12Ω-5Ω7Ω
R R R
===
滑
B错误;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流:
min
L max
6V
0.3A
5Ω15
U
I
R R
===
++Ω
滑
灯泡的最小功率:
()()
22
Lmin min L
0.3A5Ω0.45W
P I R
==⨯=
C正确;
D.该电路的最大功率:
max max
6V0.5A3W
P UI
==⨯=
D错误。
7.如图所示电路,电源电压为9V保持不变,滑片P由A点滑到B点时(图中未标出),电压表的示数由6V变为3V,电流表的示数变化了0.3A。
关于变阻器接入电路的阻值R A和R B的大小关系、定值电阻R0的电功率变化量△P0,下列选项正确的是()
A.R A>R B、△P0=2.7W B.R A>R B、△P0=1.9W
C.R A<R B、△P0=2.7W D.R A<R B、△P0=0.9W
【答案】A
【解析】
【详解】
滑片P由A点滑到B点时,电压表的示数由6V变为3V,滑动变阻器接入电路中的阻值两端的电压变小,那么根据串联电路电压规律可知,定值电阻R0的两端电压变大,根据欧姆定律
U
I
R
=可知,流过定值电阻R0的电流变大,根据串联电路电流规律可知,流过滑动变阻器的电流也变大,根据欧姆定律的变换式
U
R
I
=可知,滑动变阻器接入电路中的阻值变
小,那么R A >R B ;设滑片P 在A 点时电路的电流是A I ,滑到B 点时电路的电流是
0.3A B A I I =+
滑片P 在A 点时,电压表的示数是6V ,定值电阻R 0的电压是3V ,那么电路中的电流是03V A I R =,滑片P 在
B 点时,电压表的示数是3V ,定值电阻R 0的电压是6V ,那么电路中的电流是0
6V B I R =
,可以得到 006V 3V 0.3A R R =+ 化简计算可得010ΩR =;由题意可知定值电阻R 0的电功率变化量△P 0是
()()22
220006V 3V --- 2.7W 10Ω10ΩB A B A U U P P P R R ∆==== 故选A 。
8.如图所示,V 1和V 2是完全相同的两个电压表,都有最大测量值是5V 和15V 两个量程,闭合开关后,发现两个电压表指针的偏转角度相同,则( )
A .R 1∶R 2=2∶1
B .R 1∶R 2=2∶3
C .R 1∶R 2=3∶2
D .R 1∶R 2=1∶2
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查串联分压规律,串联电路电压规律及电压表特点相关知识,根据最大测量值是5V 和15V 两个量程,得出偏转角度相同时,选用大量程电压表所测电压值是选用小量程时的3倍关系,是该题的解题关键。
【详解】
由图可知,两电阻组成串联电路,电压表V 2测量电阻R 2两端的电压;电压表V 1量电阻R 1和R 2两端的总电压;根据串联电路电流特点,得两电路的电压之比等于电阻之比;根据题意,闭合开关后,发现两个电压表指针的偏转角度相同,说明电压表V 2选的小量程,电压表V 1选的大量程,所以电压表V 1的示数是电压表V 2示数的3倍,即
V1
V223 1
U U
U U
==
由串联分压规律可知
11
22
2
1
R U
R U
==
故选A。
9.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。
电源电压恒为 4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(忽略灯丝电阻变化)。
在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()
A.滑动变阻器两端的最大电压是3V
B.该电路的最大总功率是4.5W
C.电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A
D.滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~10Ω
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.灯泡L的电阻
()2
2
L
L
L
3V
6Ω
1.5W
U
R
P
===
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,其两端的电压最大,设这个电压大小U滑,根据欧姆定律可知
4.5V-
6Ω20Ω
U U
I==
滑滑
解得 3.5V
U≈
滑
,A错误;
B.由题意可知,灯泡L的额定电流
L
L
L
1.5W
0.5A
3V
P
I
U
===
可知道电路中的最大电流只能是0.5A,不能再大了,当电流是0.5A时,电路的总电阻
4.5V
9Ω
0.5A
R==
总
这种情况符合题意,所以该电路的最大总功率
max 4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=
该电路的最大总功率是2.25W ,B 错误;
C .当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的电流最小,其电流值
min 4.5V 0.173A 6Ω20Ω
I =
≈+ 电压表的示数 min L 0.173A 6Ω 1.038V U I R ==⨯=电压
这个电压值没有超过电压表的量程,电路是安全的,所以电路中的最小电流可以是0.173A ,由上述可知,电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A ,C 正确;
D .由上述可知,电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω;电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是
L -9Ω-6Ω=3ΩR R R ==滑总
那么滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~20Ω,D 错误。
故选C 。
10.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 。
11.如图,电源电压不变,电路元件及导线均完好,R 1、R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器。
下列分析正确的是( )
A .只闭合S 1时,电流表、电压表均有示数
B .只闭合S 3时,滑片右移,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变
C .闭合S 1、S 2、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小
D .闭合S 1、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小 【答案】ABD 【解析】 【分析】
(1)只闭合S 1时,电路为R 2的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;
(2)只闭合S 3时,R 1与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化;
(3)同时闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与R 并联,电压表测电源电压,电流表测干路中的电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 2的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化;
(4)同时闭合S 1、S 3时,R 1与R 串联后再与R 2并联,电压表测R 两端的电压,电流表测干路电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化,根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。
【详解】
A .只闭合S 1时,电路为R 2的简单电路,等效电路图如下图所示:
图中电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,则电流表、电压表均有示数,故A 正确;
B .只闭合S 3时,R 1与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:
滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压原理知,R 两端电压变大,R 1两端电压变小,由串联电路的电压特点可得
1R U U ∆=∆
而电流表测串联电路中的电流,则有
1R
1U U R I I
∆∆=
=∆∆ 即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故B 正确;
C .同时闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与R 并联,电压表测电源电压,则其示数不变,电流表测干路中的电流,等效电路图如下图所示:
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,通过R2的电流不变,滑片P向
右移动,接入电路中的电阻变大,由
U
I
R
=可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电
路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变小,即电流表示数变小,故C错误;
(4)同时闭合S1、S3时,R1与R串联后再与R2并联,电压表测R两端的电压,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:
滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由
U
I
R
=可知,滑动变阻器所在支路的电流
变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表的示数变大,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则通过R2的电流不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表的示数变小,故D正确。
故选ABD。
12.如图甲,滑动变阻器标有“20Ω 2A”,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时,小灯泡正常发光。
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12V
B.小灯泡的额定功率为6W
C.电路的总功率变化范围是7.5W〜15W
D .小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为3Ω 【答案】BCD 【解析】 【详解】
A .从图甲可以看到,这是一个串联电路,电压表V 2测的是电阻R 0的电压,电压表V 1测的是电阻R 0和灯泡L 的电压之和,当电流表的示数是0.5A 时,滑动变阻器处于最右端,两电压表的读数是5V 、3V ,由于电压表V 1的示数大于电压表V 2的示数,所以15V U =、
23V U =,滑动变阻器的电压是
0.5A 20Ω10V U IR ==⨯=滑滑
所以电源电压是
15V 10V 15V U U U =+=+=滑电源
A 错误;
B .由题意可知,当电路中电流是1.0A 时,小灯泡正常发光,电压表V 2的示数是6V ,电压表V 1的示数是12V ,那么这时小灯泡的电压是
12V -6V 6V U ==灯
那么小灯泡的额定功率是
6V 1A 6W P U I ==⨯=灯灯灯
B 正确;
C .电路的电流变化范围是0.5A 到1A ,那么电路的总功率最小是
min min 15V 0.5A 7.5W P U I ==⨯=电源
电路的总功率最大是
max max 15V 1A 15W P U I ==⨯=电源
所以电路的总功率变化范围是7.5W 〜15W ,C 正确;
D .当小灯泡正常发光时,电路中电流是1.0A ,滑动变阻器连入电路的电阻两端电压是
'15V -12V 3V U ==滑
滑动变阻器连入电路的电阻为
'
'
'3V 3Ω1A
U R I ===滑滑滑
D 正确。
13.如图电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S ,当滑片移到滑动变阻器的b 端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R 1做功为20焦;当滑片P 移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。
下列结果正确的是( )
A .电源电压为12伏
B .滑动变阻器R 的最大阻值为8欧
C .滑片在b 端时,电流表示数为0.75安
D .电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A .由电路图可知,1R 与滑动变阻器R 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,从图可知,当滑片滑到b 端时,变阻器接入电路的电阻最大为R 且与电阻1R 串联,滑动变阻器两端电压是max 8V U =,即
max 18V b U
U I R R R R
==
⨯=+……① 当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻
2
CD
U 且与1R 串联,这时滑动变阻器两端电压为mid 6V U =,由欧姆定律可得,电路中电流
mid 12
U I R R =
+
即
mid mid
1
6V
22
2
R U R U I R R ==⨯=+……② 联立①②可解得12R R =,12V U =,A 正确;
BC .当滑片移到滑动变阻器的b 端时,电压表的示数是8V ,1R 两端的电压是
1R max -12V -8V 4V U U U ===
由题知,这时10秒内定值电阻R 1做功为20焦,由W UIt =可得到这时电路中的电流
1R 20J
0.5A 4V 10s
W I U t =
==⨯ C 错误;变阻器的最大阻值
max 8V
16Ω0.5A
U R I =
==
B 错误;
D .由上述可知,12R R =,根据2U
P R
=可得电路先后两次消耗的总功率之比是
2
1
2mid 1223
b R R P U P R R U +=⋅=+ D 正确。
故选AD 。
14.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 。
15.如图甲,电源电压保持不变,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V 。
闭合开关S 。
移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象,如图乙所示。
下列说法中正确的是( )
A .电源电压为18V
B .R 1的阻值为5Ω
C .R 1的最小功率为0.9W
D .为保证电压表安全,R 1的阻值与R 2接入电路的最小阻值之比为6∶1 【答案】AC 【解析】 【分析】
由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 1两端的电压;由图乙可知,当R 2的阻值为10Ω和20Ω时电压表的示数,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R 1的阻值,进一步求出电源的电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流,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,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;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,电压表的示数最小,据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围;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,R 1消耗的功率最小,根据欧姆定律和P=I 2R 求出R 1的最小功率。
【详解】
由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 1两端的电压;
AB .由图乙可知,当R 2=10Ω时U 1=9V ,当220ΩR '=时16V U '=,因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流分别为
111
9V
U I R R =
=,1116V U I R R ''==
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变,则电源的电压
()()1212U I R R I R R =+='+'
()()1111
9V 6V
1020R R R R +Ω=+Ω 解得:R 1=10Ω,电源的电压
()()129V
10Ω10Ω18V 10Ω
U I R R =+=
⨯+= 故A 正确,B 错误;
C .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,R 1消耗的功率最小
12
2
2
11
218V 10Ω0.9W 10Ω50ΩU P R I R R R ⎛⎫==⎝= ⎪ ⎪++⎝⎭⎛⎫=⨯ ⎪⎭小小大 故C 正确;
D .当电压表的示数115V U ''=时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的电流
1115V
1.5A 10Ω
U I R ''===大
此时滑动变阻器两端的电压
2118V 15V 3V U U U =-=-'='小
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
223V 2Ω1.5A
U R I ===小小大
则R 1的阻值与R 2接入电路的最小阻值之比为
2110Ω2Ω51:::R R ==小
故D 错误。
故选AC 。
二、初中物理电路类问题
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,A 1 示数为 0.4A ,A 2 示数为 0.5A 若灯 L 2 断路,则电流表 A 1、A 2、A 的示数分别为
A.0.4A、0A、0.9A
B.0.4A、0.5A、0.9A
C.0.9A、0A、0.9A
D.0.4A、0A、0.4A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
所示电路为并联电路,L1、L2两端的电压相等,若灯 L 2断路,通过L2的电流为0,由于电源电压不变,L1的电阻不变,所以通过L1的电流不变, A1的示数仍为0.4A, A1、A串联,所以示数相同,故选D.
17.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的.小坤同学想设计一个通过电表示数反应压敏电阻所受压力大小的电路,其中R0是定值电阻,R代表压敏电阻,要求压力增大时电表示数增大且符合电路安全,在下图所示电路中符合要求的是:()
A.B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电流表测R0支路的电流,当压力增
大时,压敏电阻R压的阻值减小,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I=U
R
可
知,电流表的示数不变,故A不符合题意;
B.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0并联,电压表测电源电压,电源电压不变,故B不符合题意;
C.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,定值电阻两端电压增大,电压表示数增大,故C符合题意.
D.由电路图可知,压敏电阻R压与定值电阻R0串联,电压表测R压两端的电压,当压力增大时,压敏电阻R压的阻值减小,由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,电压表的示数减小,故D不符合题意.
18.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,灯熄灭了,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是()
A.可能灯短路
B.一定灯断路
C.电阻R断路
D.以上情况都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】
假设灯短路,那么灯会不亮,电压表测的是电阻R两端的电压,此时大小等于电源电压大
小,电压表的示数变大,根据欧姆定律
U
I
R
可知,流过电阻R的电流变大,即电流表的
示数变大,两表的示数都变大,这与题意不符合,所以不可能灯短路;假设灯断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表也没有示数,两表的示数都变小,这与题意不符合,所以不可能灯断路;假设电阻R断路,那么没有电流流过灯泡,灯会不亮,电流表没有示数,电压表此时测的是电源电压,电压示数变大,这与题意相符合;故选C。
19.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R 的阻值随压力增大而增大,滑片P 随身高增高而上滑.下列分析正确的是()
A.身高越高电压表示数大B.身高越高通过R0流越小
C.体重越大电流表示数越大D.体重越大压敏电阻两端电压越小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路
独立工作、互不影响,所以,由I=U
R
可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高
时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;
C D.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可
知,R的阻值越大,由I=U
R
可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;
压敏电阻R两端的电压不变,仍等于电源电压,故D错误.
20.某商场安装的新型火灾报警器有手动报警和自动报警两种模式,当发生火灾,室内烟雾浓度超过设定值时,安装在电路中的感应器会使得开关1S闭合,报警器响(符号同电铃)且窗户自动打开(窗户制动机符号为M);或人手动按下报警按钮,开关2S闭合,报警器响且窗户自动打开.图中符合上述要求的电路图是()
A.B.。