2020-2021备战中考物理《欧姆定律》专项训练及答案
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S ,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R 1和R 2中的某个电阻,其“I-U ”关系图象如图所示,作出另一个电阻的“I-U ”关系图象,其中正确的是()
A .
B .
C .
D .
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图2可知,电压和电流值没有为零的坐标,故图2为R 1的“I-U ”图象,当滑片P 在最左端时,两端的电压最大,即为电源的电压,则电源的电压16V R U U ==,根据U I R
=可得
116V =10Ω0.6A
R U U R I I =
== 当滑片在最右端时,R 1与R 2串联,电路中的电流最小,R 2两端的电压最大,由图象可知,R 1两端的电压12V U =,因串联电路中总电压等于各分电压之和
21 6 V-2 V=4 V U U U =-=
由U
I R
=
可得,滑动变阻器两端的电压 211--=6V-10U U U U IR I ==
综上可知,滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段,令U 2=0,则I =0.6A ;令U 2=4V ,I =0.2A ,则故D 正确。 故选D 。
2.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A ,两滑动变阻器的最大阻值相
等,闭合开关S 、S 1,将变阻器R 2滑片置于最下端,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S 、S 2,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。 两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是( )
A .电源电压为6V
B .定值电阻R 0的阻值为10Ω
C .电路中消耗的最大功率为3. 6W
D .同时闭合三开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,滑动变阻器R 1的取值范围为2. 5Ω~20Ω 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A .闭合开关S 、S 1,1R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测1R 两端的电压,将变阻器R 2滑片置于最下端,则是将2R 的最大阻值连入了电路,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动,1R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =
U
R
可知2R 两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而减小的图像知,1R 阻值最大时,分压最大为3V ,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为
U 电源=3V+3V=6V
由图像可知1R 阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,1R 与2R 的最大阻值为
1R 大=
6V
0.30A
=20Ω 故A 正确;
B .闭合开关S 、S 2,0R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测0R 两端的电压,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,2R 连入电路的电阻变小,则电路的总电
阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =
U
R
可知0R 两端电压变大,即电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,2R 阻值为0时,电路中电流最大为0.6A ,0R 两端电压最大为电源电压6V ,所以0R 的阻值为
0R =U I 大=6V 0.6A
=10Ω
故B 正确。
C .只闭合开关S 、S 2时,电路的最大功率为
P 大=U I 大=6V 0.6A=3.6W
当闭合开关S 、1S 、2S 时,用电器并联,电路总电阻减小,电流增大,总功率肯定比3.6W 大,故C 错误;
D .同时闭合三开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,0R 与1R 并联,通过0R 的电流0.6A 不变,电流表的量程为0~3A ,通过1R 的最大电流
3A -0.6A=2.4A
1R 允许连入电路的最小电阻为
1R 小=
6V
2.4A
=2.5Ω 由A 解析可知1R 的最大电阻为20Ω,电阻越大电流越小,电流表不会损坏,所以同时闭合三个开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,滑动变阻器R 1的取值范围为2.5Ω~20Ω,故D 正确。 故选ABD 。
3.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U =4.5 V 且保持不变,电压表量程为0~3V ,R 0是300 Ω的定值电阻,R t 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S ,则( )
A .环境温度为40 ℃时,热敏电阻阻值是150 Ω
B .电压表V 示数越小,环境温度越高
C .电压表的最小示数是1.5 V
D .此电路允许的最高环境温度为60 ℃ 【答案】D 【解析】 【分析】
由甲图可知,R 0、R 1串联,电压表测R 0两端电压
A .由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A 不符合题意;
B .因串联电路中各处的电流相等,由I =U
R
可知,当电压表V 示数越小时,电路中的电流越小,由R
=
U
I
可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B 不符合题意;
C .由图象可知,温度每升高20℃,R 1的阻值减小50Ω,所以温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R 1大=300Ω,由串联电路的分压原理可知,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流
I 最小=
1 4.5V
300Ω300Ω
U R R ++最大=
=0.0075A
电压表的最小示数
U 0最小=I 最小R 0=0.0075A×300Ω=2.25V
故C 不符合题意;
D .当电压表的示数最大,即U 0=3V 时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流
I =
003V 300Ω
U R ==0.01A 电路中的总电阻
R =
4.5V 0.01A
U I ==450Ω 热敏电阻连入的阻值
R 1=R -R 0=450Ω-300Ω=150Ω
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D 符合题意。 故选D 。
4.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P 滑到A 端时,闭合开关S 1和S 2,灯泡L 恰好正常发光,以下说法正确的是( )
A .滑片P 仍在A 端,开关S 1断开,S 2闭合,灯泡L 仍正常发光
B .滑片P 仍在A 端,开关S 1闭合,S 2断开,灯泡L 仍正常发光
C .滑片P 滑到B 端,同时闭合开关S 1和S 2,灯泡L 仍正常发光
D .滑片P 滑到B 端,开关S 1闭合,S 2断开,灯泡L 仍正常发光