备战中考物理易错题专题复习-欧姆定律的计算练习题
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一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.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 。
2.如图所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V ,电流表量程是0~0.6A 。
只闭合S 、S 1,在滑动变阻器R 1的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中,灯泡、R 1的I-U 图像如图乙所示,滑片在a 点时灯泡恰好正常发光。
下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5V
B .只闭合S 、S 1时,整个电路的最大功率为2.7W
C .只闭合S 、S 1时,灯泡2s 内最少消耗2.4J 电能
D .只闭合S 、S 2,R 1的滑片在a 点,R 2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A .分析乙图可知在滑动变阻器R 1的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中,滑动变阻器阻值逐渐减小,电压减小,回路中电流增大,故左侧的图像为小灯泡的I-U 图像,刚开始时小灯泡两端电压为0.5V ,滑动变阻器两端电压为4V ,设电源电压为0U ,则有
0R L 4V 0.5V=4.5V U U U =+=+
故A 错误;
B .只闭合S 、S 1时,当电流最大时,整个电路的功率最大,设最大功率为m P ,则有
m 0m 4.5V 0.5A 2.25W P U I ==⨯=
故B 错误;
C .只闭合S 、S 1时,灯泡最小功率为刚开始时的功率,设为P 小,则有
0.5V 0.3A 0.15W P U I ==⨯=小小小
设2s 内最少消耗电能为W ,则有
0.15W 2s 0.3J W P t ==⨯=小
故C 错误;
D .滑片在a 点1R 的电阻为
1113V 60.5A
U R I =
==Ω 只闭合S 、S 2,1R 与2R 串联,设R 2允许连入电路的阻值最大电阻为2R ,此时电压表示数达到最大,设为2U ,由欧姆定律可得此时电路中的电流为
0221- 4.5V-3V
==0.25A 6U U I R =
Ω
则滑动变动器最大阻值
2223V
=
==120.25A
U R I Ω 设滑动变阻器最小电阻为3R ,此时电流数示数达到最大值,设为3I ,则有
03133
4.5V
=
==0.6A +6+U I R R R Ω 解得3=1.5R Ω。
故R 2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω,故D 正确。
故选D 。
3.甲乙两地相距S ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB 时,电流表的示数为I 1,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD 时,电流表的示数为I 2。
则短路位置离甲地
A .1
2
I S
I
B .
1
12
SI I I +
C .2
1
I S
I D .
2
12
SI I I + 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
输电线的电阻与其长度成正比,设每km 输电线的电阻为R 0,短路位置离甲地的距离为
AB s ,则短路位置离乙地的距离为s -AB s ,则AB 间的总电阻:
R AB =2AB s R 0
同理可得,CD 间的总电阻:
R CD =2×(s -AB s )R 0
用如图所示的测量仪进行检测时,电源电压不变,所以由欧姆定律得:
U =1I R AB =2I R CD
1I ⨯2AB s R 0=2I ⨯2×(s -AB s )R 0
解之得短路位置离甲地:
AB s =
2
12
sI I I + 故选D 。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R 2=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为R 。
将滑动变阻器的滑片P 移至右端,只闭合开关S 1,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 的示数为0.4A ;再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2示数为U 2′。
已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,以下说法不正确的是( )
A .R 的电阻为10Ω
B .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
C .电源电压为6V
D .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
将滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大,只闭合开关S 1时,三个电阻串联,电压表V 1测量电阻R 与定值电阻R 1两端电压,电压表V 2测量定值电阻R 2两端电压,电流表测量电路电流,此时
111()U R R I =+ 2213Ω0.4A 1.2V U R I ==⨯=
且
012U U U =+
再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时接入阻值为零,此时
112U R I '=
222U R I '=
且
012U U U ''=+
已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,联立可得
11212232
U
U U U U U ''+=+=+
即
U 1:U 2=4:1
则电源电压为
012255 1.2V 6V U U U U =+==⨯=
1244 1.2V 4.8V U U ==⨯=
故C 正确,C 不符合题意; 滑片P 置于左端时电路电流为
2222233 1.2V 1.2A 3Ω
U U I R R '⨯====
即定值电阻R 1为
1212222 1.2V 2Ω1.2A
U U R I I '⨯====
则滑动变阻器的最大阻值为
11
11 114.8V
2
Ω10Ω
0.4A
U U
R R R
I I
=-=-=-=
故A正确,A不符合题意;
只闭合开关S1时,由P=UI可知当滑片P置于左端时接入阻值为零时,电路消耗功率最大,为
2
6V 1.2A7.2W
P UI=
==⨯
故D正确,D不符合题意;
当开关都闭合时,三个电阻并联,电路消耗功率为
22
12
2
R R
U U
P
R
U
'=++
可知,当滑动变阻器的滑片P移至右端接入阻值最大时,电路功率最小,为
222
6V6V6V
10Ω3
()()()
Ω2Ω
33.6W
P'=++=
故B错误,B符合题意。
故选B。
5.如图所示的电路,将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V;拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V 电源,电压表示数为12V,则R1∶R3的值为()
A.3∶2 B.1∶1 C.9∶4 D.4∶9
【答案】C
【解析】
【详解】
当将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V,即R2两端的电压是4V,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压是
12
-10V-4V6V
U U U
===
根据串联电路电流规律可知
12
6V4V
I
R R
==
可得
12
3
2
R R
=;拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V 电源,电压表示数为
12V,即R2两端的电压是12 V,可知R3两端的电压是
'''
32
20V12V8V
U U U
=-=-=
可知
'23
12V 8V
I R R
=
= 可得322
3
R R =
;那么 213232
::9:423
R R R R =
= 故选C 。
6.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R 0的电功率变化量△P 0,下列选项正确的是( )
A .R A >R
B 、△P 0=2.7W B .R A >R B 、△P 0=1.9W
C .R A <R B 、△P 0=2.7W
D .R A <R B 、△P 0=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R 0的两端电压变大,根据欧姆定律U
I R
=
可知,流过定值电阻R 0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
3V
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 00
6V 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
22
0006V 3V --- 2.7W 10Ω10Ω
B A
B A U U P P P R R ∆====
故选A 。
7.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 。
8.如图所示,电源电压6V 保持不变,定值电阻R 1标有“10 Ω 0.5 A”字样;滑动变阻器R 2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表量程为0~0.6 A ,电压表量程为0~3 V ,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0.6 A
B .R 1两端电压不超过5V
C .滑动变阻器连入电路的阻值在2~10Ω范围内变化
D .电路的总功率在1.8~3 W 范围内变化 【答案】BCD 【解析】 【详解】
由电路图可知,R 1与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。
A .当电压表的示数U 2=3V 时,电路中的电流为
12min 116V 3V 0.3A 10Ω
U U U I R R --=
===, 因串联电路中各处的电流相等,且R 1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 ,所以最大电流为0.5A ,故A 不符合题意; B .R 1两端的电压最大:
110.5A 10Ω5V U I R ==⨯=大大,
故B 符合题意;
C .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:
6V
12Ω0.5A
U R I =
==大, 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:
2112Ω10Ω2ΩR R R =-=-=小,
当电压表的示数U 2=3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:
min 3V
10Ω0.3A
U R I =
==滑滑,
则滑动变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,故C 符合题意; D .电路消耗的最大功率:
6V 0.5A 3W P UI ==⨯=大大;
当电压表的示数U 2=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:
6V 0.3A 1.8W P UI ==⨯=小小,
所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W ~3W ,故D 符合题意。
9.如图,电阻丝R 1、R 2的材料和长度均相同,阻值R 1∶R 2=2∶1,甲、乙为电表(电流表或电压表),开关S 处于闭合状态,R 1、R 2均接入电路中。
以下说法中,正确的有:( )
A .R 1的横截面积比R 2的大
B .甲为电流表,乙为电压表
C .R 1、R 2上的电压之比为2∶1
D .R 1、R 2中的电流之比为1∶2
【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .导体的电阻跟导体的横截面积有关,长度相同的同种材料的导体,横截面积越大,电阻越小。
因为电阻丝R 1、R 2的材料和长度均相同,阻值R 1∶R 2=2∶1,所以R 1的横截面积比R 2的小,故A 错误;
B .若甲为电流表,乙为电压表,开关S 处于闭合状态时,R 1、R 2并联接入电路中,甲测通过R 1的电流,乙测电源电压,故B 正确;
C .因为R 1、R 2并联,故R 1、R 2上的电压之比为1∶1,故C 错误;
D .因为R 1、R 2并联,根据欧姆定律,R 1、R 2中的电流之比
122112
12U U
I I R R R R =
==∶∶∶∶ 故D 正确。
故选BD 。
10.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S ,当滑片P 置于变阻器的B 端时,电压表的示数为6V ,在10s 内定值电阻1R 产生的热量为36J ;当滑片P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V 。
下列结果正确的是( )
A .1R 先后两次消耗的电功率之比为9∶16
B .滑动变阻器2R 的最大阻值为10Ω
C .电源电压为12V
D .1R 的阻值为10Ω 【答案】ABCD 【解析】 【分析】 【详解】
由电路分析可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以当滑片滑到B 端时,电路中电流为
1122
6V U I R R =
= 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压为
11112
6V
6V U I R U R R =+=
⨯+ 当滑片滑到中点时,R 2接入电路的电阻变小,电压表示数应减小,即滑片滑到中点时,滑动变阻器两端电压为
216V 2V 4V U U U =-∆=-=
此时电路中的电流为
2222222224V 8V
2
U U I R R R R ⨯=
=== 则电源电压为
21212
8V
4V U I R U R R =+=
⨯+ 因电源的电压不变,则
1122
6V 8V 6V 4V R R R R ⨯+=⨯+ 解得:R 1=R 2,则电源的电压为
1111121
6V 6V
6V 6V 12V U I R U R R R R =+=
⨯+=⨯+= 当滑片滑到B 点时,R 1两端电压为
3112V6V6V
U U U
=-=-=
由
2
U
Q t
R
=可得,R1的阻值为
2
2
3
1
(6V)
10s10Ω
36J
U
R t
Q
==⨯=
因R1=R2,故R2的最大阻值为10Ω,滑片在B点时和滑片在中点时,电路中的电流之比为
12
2
2
6V
3
8V4
I R
I
R
==
R1先后两次消耗的电功率之比为
2
22
1111
2
2212
39
()
416
P I R I
P I R I
====
()
故选ABCD。
11.如下图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则()
A.L1中的电流为0.2安
B.L1、L2中的电流之比I1∶I2=4∶1
C.电路的总电阻是10欧
D.L1、L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;
A.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0~3A,所以电流表的示数为1A;则电路总电流I=1A;测量灯泡L2电流的量程是0~0.6A,所以电流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A,所以L1的电流为
121A-0.2A=0.8A
I I I
=-=故A不符合题意;
B.通过两只灯泡的电流之比为
1 20.8A4
= 0.2A1
I
I
=
故B符合题意;
C.由于两灯泡并联,则U=U2=2V,根据
U
I
R
=可得
2V
=2Ω
1A
U
R
I
==
故C不符合题意;
D.两灯泡消耗的电功率之比
111
222
4
1
P UI I
P UI I
===
故D符合题意。
故选BD。
12.如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
其中S为激光源,1R为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),2R为定值电阻,a、b间接电压表,电压表示数如下,水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与1R之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。
若传送带上的产品为均匀正方体,电压随时间变化如图乙所示。
已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻2R的阻值为400Ω,则()
A.有光照射时光敏电阻1R的阻值为800Ω
B.有光照和无光时保护电阻2R两端的电压之比为1:2
C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4
D.每1h通过S与1R之间的产品个数为6000个
【答案】CD
【解析】
【分析】 【详解】
A .R 1与R 2串联,有激光照R 1时,其阻值较小,由图象可得
U 1=2V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U 2=U − U 1=6V−2V =4V
所以,根据串联电路的电流处处相等可得
2224V
0.01A 400U I I R ===Ω
=
根据欧姆定律可得
112V 2000.01A
U R I =
==Ω 故A 错误;
B .R 1无激光照时,阻值较大,由图象可得
U 1′=4V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U 2′=U −U 1′=6V−4V=2V
则有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为
U 2∶U 2′=4V ∶2V=2∶1
故B 错误; C .R 1无激光照时
22'
'2
2V
'0.005A 400U I I R ==
=
=Ω
根据欧姆定律可得此时电阻R 1的阻值
11'''
4V
000.005A
U R I =
=
Ω=8
有光照射和无光照射时光敏电阻R 1的光敏电阻的阻值之比为
R 1∶R 1′=200Ω:800Ω=1:4
故C 正确;
D .由图象可知:每经过0.6s ,就有一个产品通过计数装置,则每1h 通过S 与R 1之间的产品个数为
3600s
60000.6s
= 故D 正确。
故选CD 。
13.已知R 1:R 2=2:3,开关S 由断开到闭合,图中电流表先后示数之比为2:5的电路是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】AD 【解析】 【详解】
A .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是
'125U U
I R R R =
=+
当开关S 闭合时,只有电阻R 1接入电路中,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是
''12U U I R R
=
= 所以电流表先后示数之比是
'''::2:552U U I I R R
=
= 选项A 符合题意;
B .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,电路中的电流大小是
'125U U
I R R R =
=+
当开关S 闭合时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是
''23U U I R R
=
= 所以电流表先后示数之比是
'''::3:553U U I I R R
=
= B 项不合题意;
C .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 1接入电路中,电路中的电流大小是
'12U U I R R
=
= 当开关S 闭合时,电阻R
1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是
121265
R R R
R R R =
=+总
电路中的电流大小是
''56U U
I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是
'''5::3:526U U I I R R
=
= C 项不合题意;
D .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是
'23U U I R R
=
= 当开关S 闭合时,电阻R 1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是65
R
R =总,电路中的电流大小是
''56U U I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是
'''5::2:536U U I I R R
=
= 选项D 符合题意
14.如图甲所示的电路中,电源电压为12V 保持不变,R 2是定值电阻。
闭合开关S ,将滑动变阻器R 1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L 正常发光。
图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。
下列说法正确的是( )
A .定值电阻R 2的阻值是20Ω
B .小灯泡的额定功率为1.8W
C .小灯泡正常发光时,R 1的阻值为5Ω
D .滑动变阻器R 1的最大阻值为35Ω
【答案】BCD 【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中,电压表V1测量滑动变阻器R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。
当滑片P 从最左端向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据I=U
R
可知,电路中的电流变大;由U=IR可知,灯泡L和R2两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,R1和R2两端的总电压变小,由此可知:图像中上半部分为电压表V1示数变化图线,下半部分为电压表V2示数变化图线;
A.由图像可知,当灯泡L正常发光时电路中的电流最大,为0.3A,此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压U V1=6V,电压表V2的示数为R2两端的电压U2=
4.5V,根据I=U
R
可得
R2=2
U
I
最大
=
4.5V
0.3A
=15Ω
故A错误;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时灯泡两端的电压
U L=U﹣U V1=12V﹣6V=6V
所以
P额=P L=U L I最大=6V×0.3A=1.8W
故B正确;
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时R1两端的电压
U1=U V1﹣U2=6V﹣4.5V=1.5V
根据I=U
R
可得
R1=1
U
I
最大
=
1.5V
0.3A
=5Ω
故C正确;
D.当滑片P在最左端时,滑动变阻器连入的电阻最大,则电路中的电流最小;由图像可
知,电路中最小电流值为I最小=0.2A,此时电压表V1的示数U V1′=10V,根据I=U
R
可得
此时R2两端的电压
U2′=I最小R2=0.2A×15Ω=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压
U1′=U V1′﹣U2′=10V﹣3V=7V
根据I=U
R
可得
R1最大=
'
1
U
I
最小
=
7V
0.2A
=35Ω
故D 正确。
故选BCD 。
15.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 。
二、初中物理电路类问题
16.考试试卷保密至关重要,为确保试卷万无一失,存放试卷的保密室有厚厚的大门,要
想开门,需要主考用钥匙闭合开关S,或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S1、S2,使电动机工作拉开大门。
为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入,在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S3、S4,当小偷闯入时感应开关自动闭合,警铃报警。
下列电路图符合设计要求的是()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,闭合开关S或者同时闭合开关S1、S2时,电动机工作,说明开关S1、S2串联后再与开关S并联;闭合开关S3或S4时,警铃工作,说明开关S3和S4并联。
A.由电路图可知,开关S、S1、S2中任意一个闭合时电动机都可以工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S3、S4同时闭合时,警铃才工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S或者同时闭合开关S1、S2时,电动机工作,闭合开关S3或S4时,警铃工作,故C符合题意;
D.由电路图可知,开关S、S1、S2都闭合时电动机才工作,开关S3、S4同时闭合时警铃才工作,故D不符合题意。
故选C。
17.图所示的电路中,能够实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作的是()A.B.
C .
D .
【答案】B 【解析】 【详解】
A .从图中可以看到,当开关S 1闭合时,四盏灯都被短路,这种情况不符合要求,A 项不合题意;
B .从图中可以看到,灯L 1和灯L 2并联后再和开关S 1串联,灯L 3和灯L 4并联后再和开关S 2串联,当开关S 1闭合后,只控制灯L 1和灯L 2两灯亮,当开关S 2闭合后,只控制灯L 3和灯L 4两灯亮,这种情况符合要求,选项B 符合题意;
C .从图中可以看到,灯L 1和灯L 2并联后再和开关S 1串联,但开关S 2接在干路中,当开关S 2断开时,四盏灯都不能亮,这不是每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作,C 项不合题意;
D .从图中可以看到,当开关S 1闭合,开关S 2断开时,灯L 3和灯L 4能亮,灯L 1和灯L 2不能亮,当开关S 1断开,开关S 2断开时,灯L 3和灯L 4还能亮,灯L 1和灯L 2还是不能亮,不能实现每个开关都可以单独控制两盏灯同时工作,D 项不合题意。
18.如图所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电压表V 1示数变化量(绝对值)为∆U 1,电压表V 2示数变化量(绝对值)为∆U 2,则
A .21U U ∆>∆
B .21U U ∆=∆
C .21U U ∆<∆
D .无法比较
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
电阻R 1、R 3和滑动变阻器R 2串联,当滑动变阻器滑片由左向右移动时,电路中的总电阻变大,根据串联电路的电阻分压特点可知,电阻R 1、R 2两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压变大;因为:
U 2=U -U 1-U 3
所以:
△U 2=△U 1+△U 3
故:
△U 2>△U 1。
故选A 。
19.小明用两个小灯泡L 1、L 2按如图所示电路“探究串联电路中的电压关系”。
闭合开关后,用电压表分别测量U ab 、U bc 、U ac 三处电压。
关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A .测出U ab 间电压后,保持b 不动,将a 改接到c ,就可以测出U bc
B .若实验时电压表示数0ab ac U U =≠,可能是a 、b 之间发生了断路
C .若实验时电压表示数0ab U =,0bc ac U U =≠,则一定是a 、b 间短路了
D .测ac 间电压时电压表的偏转角度一定是测ab 间电压表偏转角度的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】
A .用电压表测ab 间的电压,那么与a 端相接的是电压表的正接线柱,与b 端相接的是电压表负接线柱,如果测出U ab 间电压后,保持b 不动,将a 改接到c ,那么电流就会从b 端流入,即是从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,这样是不能测出U bc 的,A 错误;
B .假设a 、b 之间发生了断路,那么ab U U =电源,当电压表并联在a 、c 两端时,电流往电压表流,那么ac U U =电源,这与题干条件相符合,那么可能是a 、b 之间发生了断路;假设a 、b 之间发生了短路,那么0ab U =,这与题干条件不符合,所以不可能是a 、b 之间发生短路;假设b 、c 之间发生了断路,那么0ab U =,这与题干条件不符合,所以不可能是b 、c 之间发生断路;假设b 、c 之间发生了短路,那么ab U U =电源,ac U U =电源,这与题干条件相符合,所以可能是b 、c 之间发生了短路;综上所述,可能是a 、b 之间发生了断路,B 正确;
C .假设a 、b 之间发生了断路,那么ab U U =电源,这与题干条件不符合,所以不可能是a 、b 之间发生了断路;假设a 、b 间发生短路,那么0ab U =,bc ac U U U ==电源,这与题干条件相符合,所以可能是a 、b 间发生短路;假设b 、c 间发生了断路,那么
0ab U =,0bc ac U U =≠,这与题干条件相符合,所以可能是b 、c 间发生了断路;假设b 、c 间发生了短路,那么ab U U =电源,这与题干条件不符合,所以不可能是b 、c 间发生
了短路;综上所述,可能是a、b间发生短路,也可能是b、c间发生了断路,C错误;D.如果两灯泡的电阻大小不相等,那么两灯泡两端的电压是不相等的,ac间电压是电源电压,ab间电压是灯L1的电压,那么测ac间电压时电压表的偏转角度不是测ab间电压表偏转角度的2倍,D错误。
20.用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。
如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A符合题意;
B.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不能调节电路中小灯泡的亮度,B项不合题意;
C.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C项不合题意;D.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D项不合题意。
21.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装罝;“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关.闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯① (填“会”或“不会”)亮,播放器② (填“会”或“不会”)播放音乐;到达设定时间定时开关”处于③ (填“闭合”成“断开”)状态,“播放器”播放音乐,下列选项中正确的是( )
A.①会,②不会,③断开B.①不会,②会,③闭合
C.①不会,②会,③断开D.①会,②不会,③闭合
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】。