九年级物理欧姆定律题20套(带答案)含解析
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九年级物理欧姆定律题20套(带答案)含解析
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是()
A. R1和R2的阻值之比是2:1
B. R2的阻值是20Ω
C. 电压表示数仍是6V
D. R2消耗的功率为0.4W
【答案】 B
【解析】
【解答】当S1、S2同时闭合时,等效电路图如图所示:
由图可知,电源电压为6V,即R1两端的电压为6V,
则R1的阻值:R1===20Ω
当S2闭合S1断开时等效电路如图所示:
由图可知两电阻串联,电压表仍测电源的电压,所以电压表示数为6V,故C正确;
电路中的总电阻R总===30Ω,
R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω,故B错误
所以R1:R2=20Ω:10Ω=2:1,故A正确;
R2消耗的电功率P=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故D正确;
故选B.
【分析】先画出等效电路图;当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电压表测量电源两端的电压,电流表测量通过R1的电流;由欧姆定律可得出R1的阻值;
两表位置互换,当S2闭合S1断开时,两表串联,电压表测量的仍为电源电压,电流表测电路中的总电流;则由欧姆定律可得出电路中的总电阻,由串联电路的规律可得出R2的阻值;由P=I2R可求R2消耗的功率.
2.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是()
A. 小灯泡的额定功率为6.25W
B. 小灯泡正常工作时的电阻为5Ω
C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D. 电路消耗的最小功率为0.05W
【答案】C
【解析】【解答】解:
由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,A、小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A,
所以小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.4A=1W,故A错误;
B、由I= 可得,灯泡正常工作时的电阻:R L= = =6.25Ω,故B错误;
C、电源电压一定,由I= 可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V;
电路的最大总电阻:R总最大= = =45Ω,
此时灯泡的电阻:R L= = =5Ω,
滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大﹣R L=45Ω﹣5Ω=40Ω,故C正确;
D、由P=UI可得电路消耗的最小功率:
P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)由图象可知,灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率;
(2)由I= 计算灯泡正常工作时的电阻;(3)变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小,由图象读出此时灯泡的电压和电流,由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大
值;(4)由P=UI计算电路的最小功率.
3.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()
A. 电路中电流不超过
B. 两端电压不超过3V
C. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化
D. 电路的总功率在范围内变化
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流,
I min= = = =0.3A,
因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故最大电流为0.5A,A不符合题意;
R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意
所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,
电路中的总电阻:R= = =12Ω,
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:
R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω,
当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:
R滑= = =10Ω,
则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意;
电路消耗的最大功率:
P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,
电路消耗的最小功率:
P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,
所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R1消耗的电功率最大,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;同理,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,电路消耗的总功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率.
4.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是()
A. R0的阻值是5Ω
B. 电路的最大总功率12.8W
C. R0的最小功率是1.6W
D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω
【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,
由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,
由I=可得,R0的阻值:
R0===5Ω,A符合题意;
电路的最大总功率:
P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,B符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,
由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压U R=7V,
则R0的最小功率:
P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,C不符合题意;