中考物理 欧姆定律 培优 易错 难题练习(含答案)
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.如图所示,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,在①②③④各种情况中,数据变大的有
①电压表V的示数
②电流表A2的示数
③电压表V的示数与电流表A的示数的比值
④电流表A1与电流表A的示数的比值
A.只有①B.②和③C.只有③D.③和④
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
首先分析电路,滑动变阻器和电阻R1是串联,电流表A测量干路电流,A1表测量R1的电流,电流表A2测量滑动变阻器的电流,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,通过它的电流A2减小,干路电流A减小,但支路R1的电流不发生变化,电压表测量电源电压,也是各个支路电压,电压表与电流表A的比值是电路中的总电阻,总电阻是变大的,③正确;电流表A1不变,电流表A的示数减小,因此两表的比值增大,④正确,选D。
2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为 6 V,保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表,若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒的中点位置,则根据题中提供的信息可知
甲同学乙同学丙同学
电流表读数I/A0.20.150.12
电压表读数U/V23 3.6
身高h /m 1.6
A .电阻棒的总电阻是40 Ω
B .甲的身高是1.7 m ,丙的身高是1.5 m
C .甲的身高是1.5 m ,丙的身高是1.8 m
D .从理论上分析,该测量仪的身高测量范围
是1.4~1.8 m 【答案】AD 【解析】 【详解】
由电路图可知,滑动变阻器与电阻R 0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;
A .乙测量时,滑片恰在电阻棒ab 的中点位置,两电表的示数分别为:U =3V ,I =0.15A ,则电阻棒的总电阻:
3V 2240Ω0.15A
U R I =⨯
=⨯=总, 故A 符合题意;
BC .已知电阻棒总长为40cm ,其总电阻为40Ω,所以电阻棒上1cm 的电阻为1Ω,由表格数据可得,甲测量身高时,变阻器接入电路的电阻为
1112V =10Ω0.2A
U R I =
=, 则电阻棒接入电路的长度为10cm ,所以甲的身高是
160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m ;
丙测量身高时,变阻器接入电路的电阻为
222 3.6V
=30Ω0.12A
U R I =
=, 则电阻棒接入电路的长度为30cm ,所以丙的身高是
160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m ,
故B 、C 不符合题意;
D .当滑片在a 点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是
160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m ,
当滑片在b 点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小是
160cm-20cm=140cm=1.4m ,
即从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m ,故D 符合题意。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持U 不变。电路中定值电阻R 大于R 0。闭合开关,将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为∆U 1、∆U 2、
∆U 3,电流表A 示数变化量的绝对值为的∆I ,则( )
A .电流表A 的示数增大
B .电压表V 2的示数不变
C .∆U 2等于∆I ·R 0
D .∆U 1小于∆U 2 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A .原电路中,R 0与滑动变阻器串联后再与R 串联,电流表测电路的电流,电压表V 3测变阻器的电压,V 1测R 的电压,电压表V 2测滑动变阻器与R 的总电压,将滑动变阻器滑片向下滑动,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的串联规律,电路的总电阻变小,由欧姆定律|U
I R
=
,电流表示数变大,故A 正确; B .根据U =IR ,故V 3示数变大,由串联电路电压的规律,V 2示数变小,B 错误; C .由串联电路电压的规律,∆U 2等于电压表V 3的示数变化,由欧姆定律,电压表V 3的示数变化量
()''30000U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅
故C 正确;
D .∆U 2等于电压表V 3的示数变化∆U 3,由C 知
30U I R ∆=∆⋅①
而V 1示数的变化量为
()''1U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅②
因定值电阻R 大于R 0,由①②得
∆U 1大于∆U 2
故D 错误。 故选AC 。
4.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S 闭合后将滑片P 向右移动时,下列说法中
正确的是(灯丝电阻变化忽略不计)( )
A .电路消耗的总功率变小
B .小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当
C .电压表V 1示数和电压表V 2示数之和不变
D .电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
设灯泡电阻为R L ,由电路图可知,开关S 闭合后,R 0、R 1、R L 串联,V 1测R 1和R L 两端电压之和,V 2测R 0和R 1两端电压之和,A 测电路电流;滑片P 移动前,R L 、R 0、R 1两端电压分别为U L 、U 0、U 1,电路电流为I 1,滑片P 移动后,R L 、R 0、R 1两端电压分别为'
L U 、'
0U 、
'1U ,电路电流为I 2;将滑片P 向右移动时,R 1接入电路电阻变大,电路总电阻变大,电源
电压恒定,由欧姆定律U
I R
=
可知,电路电流变小。 A .由=P UI 可知,电源电压恒定,电路电流变小,电路总功率变小,故A 正确; B .将滑片P 向右移动时,电路电流变小,R L 和R 0阻值一定,由U
I R
=
可知,R L 和R 0分压变小,由串联电路分压规律可知,R 1分压变大。则R L 两端电压变化量
'
L L L =-U U U ∆
V 2示数变化量
()()()()2'''
'V 0101L L L L U U U U U U U U U U U ∆=+-+=---=-
则
2V L =U U ∆∆
所以小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当,故B 正确; C .滑片P 移动前,电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为
L 1011U U U U U U +++=+
滑片P 移动后,电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为
'''
''L 1011U U U U U U +++=+
因为R 1分压变大,所以电压表V 1示数和电压表V 2示数之和变大。故C 错误; D .根据串联电路分压规律,总电压等于各部分电压之和,所以,电压表V 1示数变化量
1V 20101200=()()()U U I R U I R I I R IR ∆---=-=∆
所以