中考物理(欧姆定律提高练习题)压轴题训练附答案(1)
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一、初中物理欧姆定律问题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是
A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路
C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:
电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;
电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.
由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.
2.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是
A.电路消耗的总功率保持不变
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.电流表的示数增大,电压表的示数减小
D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据 ,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;
P UI
B.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;
D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
故选D。
3.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()
A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;
B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;
C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲
图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值
R A R
U U U
R
R R
+
=>
甲
即测量值与真实值相比偏大,故C错误;
D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值
R V R
U U
R
I I I
=<
+
乙
即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
故选A。
4.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图,其中电源电压U=4.5 V,电压表量程为 0~3 V,R0是阻值为200 Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。
闭合开关 S,下列说法正确的是()
A.环境温度越高,电压表的示数越小
B.电压表示数的变化范围 0~3V
C.此电路允许的最高环境温度为 80℃
D.环境温度越高,R1消耗的电功率越大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压;
A.由图乙可知,环境温度越高时,热敏电阻R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由
U
I
R
=可知,电路中的电流越大,由U IR
=可知,R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A错误;
B.由图乙可知,R1与t的关系为一次函数,设
1
R kt b
=+
把R1=250Ω、t=20℃和R1=200Ω、t=40℃代入可得
250Ω20k b =⨯+℃,200Ω40k b =⨯+℃
解得k =-2.5Ω/℃,b =300Ω,即
1( 2.5Ω/300R t =-⨯+℃)℃
当t =0℃时,热敏电阻的阻值R 1=300℃,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
101 4.5V
=0.009A 200Ω+300Ω
U I R R =+=
此时电压表的示数
0100.009A 200Ω 1.8V U I R ==⨯=
所以,电压表示数的变化范围为1.8V ~3V ,故B 错误;
C .当电压表的示数'
03V U =时,热敏电阻的阻值最小,测量的环境温度最高,因串联电
路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流
'0203V =0.015A 200Ω
U I R ==
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时热敏电阻两端的电压
10 4.5V-3V=1.5V U U U '
=-=
则此时热敏电阻的阻值
112 1.5V
=100Ω0.015A
U R I '=
= 由图像可知,此电路允许的最高环境温度为80℃,故C 正确; D .热敏电阻的阻值为R 1时,电路中的电流
01
U
I R R =
+
R 1消耗的电功率
()()2222
2
111222222
001100110101010101111
(2244)U U U U U P I R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ======++-++++-+
当R 1=R 0=200Ω时,热敏电阻消耗的电功率最大,因环境温度升高时,热敏电阻的阻值从300Ω减小到100Ω,所以,R 1消耗的电功率先增大后减小,故D 错误。
故选C 。
5.如图所示,电源电压为4.5V ,电流表量程为“0~0.6A ”,滑动变阻器规格为
“10Ω1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证所有元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A .向左移动滑片,两表示数都变大
B .电流表的示数变化范围是0.3~0.6A
C .电压表的示数变化范围是0~3V
D .滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω 【答案】D 【解析】 【详解】
A .从图中可以看到,向左移动滑片,变阻器接入电路的电阻在变大,这是一个串联电路,电路的总电阻在变大,根据U
I R
=
可知,电路中的电流在变小,电流表的示数在变小;灯丝的电阻是不变的,那么灯泡两端的电压是变小的,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端的电压是变大的,即电压表的示数是变大的;A 错误; BCD .小灯泡的电阻是
()2
2L
L L
2.5V 5Ω1.25W
U R P =
=
=
为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是
L Lmax L 2.5V 0.5A 5ΩU I R =
== 这也是电路中的最大电流,所以电流表的最大读数是0.5A ,这时电路中的总电阻大小是
min max 4.5V
9Ω0.5A
U R I =
==总 则滑动变阻器的最小电阻是
L min min -9Ω-5Ω4ΩR R R ===滑总
由于灯泡的电阻不变,那么这时灯泡两端的电压是最大的,则滑动变阻器的电压是最小的,大小是
max min min 0.5A 4Ω2V U I R ==⨯=滑滑
即电压表的最小示数是2V ;
当滑动变阻器的电阻最大时,即大小达到10Ω,这时电路中的电流最小,大小是
min max
4.5V
0.3A 10Ω5Ω
U I R =
=
=+总
这个电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的规格要求,也没有超过小灯泡的额定电流,所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω,电流表的读数最小可以是0.3A ,这
时滑动变阻器的电压是
min max max 0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=滑滑
即电压表的最大示数是3V ;综上所述,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A ,电压表的示数变化范围是2~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
故选D 。
6.图甲是某温度报警器的原理图,阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警,超过10mA 时将损坏;热敏电阻R 1的阻值随温度变化关系如图乙所示。
滑动变阻器的规格为“200Ω 2A ”,滑动变阻器接人电路的阻值为100Ω时,此报警器在温度为37℃时开始报警。
则下列选项正确的是( )
A .报警器开始报警时电路电流最小值为4mA
B .报警器开始报警时电路的总功率为0.015W
C .将P 向左移,可提高该电路开始报警时的温度
D .利用此电路,不能将开始报警时的温度设定为42°C 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据乙图图像可以知道当温度为37℃时,R 1阻值为500Ω,此时电流
3V 0.005A 5mA 100Ω500Ω
U I R =
===+ 故A 错误;
B .报警时电路总功率为
3V 0.005A 0.015W P UI ==⨯=
故B 正确;
C .报警时电流不变,所以总电阻为600Ω不变,当P 向左移时滑动变阻器电阻变小,所以R 1将变大,由乙图可知,报警温度将变低,故C 错误;
D .当温度为42℃时,R 1为400Ω,所以滑动变阻器阻值为200Ω,可以达到,故D 错误。
故选B 。
7.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S 2和S 3,断开S 1,灯泡L 正常发
光;当闭合开关S1和S3,断开S2,电压表示数为6V,电流表示数为1.6A;当只闭合开关S2时,灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的
1
9
,R1与R2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是()
A.电源电压为10V
B.灯泡L的额定功率为3.6W
C.R2的阻值为15Ω
D.当只闭合S2时,R1的电功率为1.2W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.当闭合开关S1和S3,断开S2时,电阻R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V,故A错误;
BCD.当只闭合开关S2时,电阻R1、R2与灯泡串联,电压表测R1两端的电压,由R1与R2消耗的功率之比为3∶1,根据2
P I R
=可知,R1与R2之比为3∶1,即R1=3R2;则电阻R1与R2并联时的电流之比为1∶3,根据并联电路的电流规律可知
1211
3 1.6A
I I I I I
=+=+=
解得:10.4A
I=,
2
1.2A
I=;根据欧姆定律可知,R1与R2的阻值分别为
1
1
6V
15Ω
0.4A
U
R
I
===,
2
2
6V
5Ω
1.2A
U
R
I
===
当闭合开关S2和S3,断开S1时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡L正常发光,则灯泡L 的额定电压为6V;又灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的
1
9
,根据
2
U
P
R
=可知,灯泡L的实际电压为额定电压的
1
3
,即实际电压为
11
6V2V
33
U U
==⨯=
额
实
根据串联电路的电压规律可知,R1与R2的总电压为
6V2V4V
U U U
=-=-=
总实
此时电路中的电流为
12
4V
0.2A
15Ω5Ω
U
I
R R
'===
++
总
则灯泡L的额定功率为
9992V0.2A 3.6W
P P U I'
===⨯⨯=
额实实
当只闭合S2时,R1的电功率为
()2
2
11
0.2A15Ω0.6W
P I R
'
==⨯=
故B正确,CD错误;
故选B。
8.如图是小成测量未知电阻R x的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,R x的表达式正确的是()
A.R x=21
2
I I
I
-
R0B.R x=20
1
I R
I
C.R x=20
12
I R
I I
-D.R x=
1
21
I
I I
-R0
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R x并联,电流表测干路的电流,记为I1,当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R x并联,电流表测R0支路电流,示数为I2,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R x的电流:I x=I1-I2,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:U=I2R0,,则R x的阻值:R x=20
12
I R
I I
-
故选C。
9.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P
向左滑动,下列说法正确的是()
A.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
B.电压表V2与电流表A的示数之比不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
【答案】D
【解析】
【分析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据电源的电压可知电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
【详解】
C.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,故C错误;
D.将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻
变大,由
U
I
R
=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故D正确;
A.由U IR
=可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知,电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A错误;
B.由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故B错误。
【点睛】
此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析。
10.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向 R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。
若己知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是()
A .A
B 两端电压为6V 时,跳绳自动计数器会计数一次 B .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1和R 2的阻值相等
C .绳子没有挡住射向R 1的红外线时,R 1两端的电压是R 2两端电压的3倍
D .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1两端的电压是R 2两端电压的5倍 【答案】D 【解析】 【详解】
A .由甲图电路知,R 1与R 2串联,A
B 间电压为R 2两端电压。
由题知,当射向R 1的激光被挡时,R 1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R 1分得电压增大,R 2分得电压减小,由图象知,此时U 2=U AB =2V ,因为R 1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB 间电压为2V 计数一次,故A 错误; B .由串联电路的分压原理有:
121
222
U U U R U U R -==, 即:
1
2
12V 2V 2V R R -=, 所以:R 1=5R 2,故B 错误;
C .当射向R 1的激光没有被挡时,R 1阻值变小,R 1分得电压减小,R 2分得电压增大,由图象知,此时,
2AB 6V U U ''==
由串联电路的分压原理有:
121222
U U U R U U R '''
''-==, 即:
1
2
1266R V V V R -=, 所以:
R 1'=R 2,
故C 错误;
D.由C知
R1'=R2
且
R1=5R1',
即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确。
11.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,为已知阻值的定值电阻,则四个电路中无法测出未知电阻阻值的电路是
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,则电源电压
U=I0R0;
开关S闭合时,R0与R x并联,电流表测干路电流I,此时通过R x的电流
I x=I−I0,
由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻R x阻值:
R x=,
故A可行,不符合题意;
B.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与R x串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出R x两端的电压,从而无法测出R x的阻值,故B不可行,符合题意;
C.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压
U0=U−U x,
由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流
I==,
则
R x =
=,
故C 可行,不符合题意;
D .由电路图可知,开关S 闭合时,电路为R 0的简单电路,电流表测电路中的电流I 1,则电源电压
U =I 1R 0;
当开关S 断开时,R 0与R x 串联,电流表测电路中的电流I 2,则电路中的总电阻
R ==
, 由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得
R x =R −R 0=
−R 0, 故D 可行,不符合题意。
12.如图电路,电源电压保持不变.闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P 的过程中,下列说法正确的是( )
A .滑片可在R 2上向右任意移动
B .电流表A 1示数不变,A 2示数变小
C .电压表V 示数与电流表A 2示数的比值变大
D .滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等
【答案】D
【解析】
【详解】
A .从电路图可以看到,当滑片P 向右移动到最右端时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻阻值为零,电路会被短路,电路会损坏,没有电流流过电阻1R ,所以滑片不可在R 2上向右任意移动,A 错误;
B .从电路图可以看到,这是一个并联电路,电阻1R 和滑动变阻器2R 并联接在电路中,1R 两端的电压是电源电压,大小不变,自身电阻大小不变,根据欧姆定律可知,流过1R 的电流大小不变,即电流表A 1示数不变,但是滑动变阻器2R 接入电路的电阻在变小,那
么流过2R 的电流在变大,电流表A 2
测的是干路电流大小,根据并联电路电流规律,干路电流在变大,即电流表A 2示数在变大,B 错误;
C .从电路图可以看到,电压表V 示数是电阻1R 两端电压大小,也是电源电压大小,大小不变,但是电流表A 2示数在变大,那么电压表V 示数与电流表A 2示数的比值变小,C 错误;
D .当滑动变阻器接入电路的阻值从2R 变为'
2R 时,电功率的变化量为 22
'22
2'22U U P P P R R ∆=-=- 整个电路电功率变化的量为
22
'
''121222U U U U U U P P P U U R R R R R R ⎛⎫⎛⎫∆=-=+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 即2P P ∆=∆,滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等,D 正确。
13.如图的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为6V,小灯泡L 1、L 2和L 3各自正常工作时流过的电流均为0.5A,下列说法正确的是( )
A .开关S 1和S 2断开,电压表的示数为6V,再闭合S 2,电压表示数变小
B .开关S 1和S 2断开,电流表A 1测L 2的电流,再闭合S 2,A 1仍测L 2的电流
C .先闭合开关S 2,再闭合开关S 1,电流表A 1示数不变,A 2示数变大
D .开关S 1和S 2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表A 1的示数为1.5A
【答案】B
【解析】
【详解】
A .从实物图可以看到,当开关S 1和S 2断开时,只有灯泡L 2和L 3串联接入电路,电压表测的是电源电压,示数为6V ;再闭合S 2时,L 3被短路,只有灯泡L 2接入电路,电压表测的是电源电压,示数不变;A 错误;
B .开关S 1和S 2断开,只有灯泡L 2和L 3串联接入电路,电流表A 1是测L 2的电流,再闭合S 2,只有灯泡L 2接入电路,A 1仍测L 2的电流,B 正确;
C .先闭合开关S 2,电流表A 1只测L 2的电流,A 2所在支路断路,示数为零;再闭合开关S 1,电流表A 1测L 1和L 2的总电流,即电流表A 1示数变大,A 2测L 2的电流,示数变大;C 错误;
D .开关S 1和S 2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,这时只有L 1、L 2并联接入电路,流过它们的电流都是0.5A ,电流表A 1测的是总电流,大小为1.0A ,D 错误。
14.仅将灯1L 、2L 连接在电压为0U 的电源上,此时两灯均发光;已知灯1L 的电阻为0R ,测得通过灯2L 的电流为0I ,则下列判断正确的是(电源电压保持不变,1L 和2L 电阻不随温度变化)( )
A .2L 的电阻可能为0000
I U I R - B .1L 和2L 的电阻之比可能为
000I R U C .通过1L 和2L 中的电流之比可能为1:1
D .1L 和2L 两端的电压之比可能为
00000
I R U I R - 【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】 A .0000 I U I R -是电流与电压的比值,由U I R =得,U R I
=,故0000I U I R -不可能是2L 的电阻,故A 不符合题意;
C .若两电阻串联:根据串联电路各处的电流都相等,通过L 1和L 2中的电流之比为1:1,故C 符合题意;
D .由欧姆定律可知,灯L 1的电压为100U I R =,根据串联电路电压规律,灯L 2中的电压为
2000U U I R -=
根据分压原理,L 1和L 2电阻之比等于电压之比,即为00000
I R U I R -,故D 符合题意; B .若两灯并联,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,L 2的电阻是
020
U R R =
则L 1和L 2的电阻之比为 000000
R I R U U I =
故B 符合题意。
故选BCD 。
15.如图所示,电源电压不变,P 置于中点,任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法
正确的是()
A.当开关S闭合,S1,S2断开时,滑片向b端滑动,电压表示数变小
B.当开关S、S1闭合,S2断开时,滑片向a端滑动,电流表示A1数变大
C.当开关S、S1,S2都闭合时,滑片向b端滑动,A1示数与A2示数的差值不变
D.当开关S闭合,S1,S2断开时,滑片向b端滑动,电压表示数变化量与A1示数变化量的比值不变
【答案】ACD
【解析】
【详解】
A.当开关S闭合,S1,S2断开时,三个电阻串联,电压表测R1的电压,滑片向b端滑动,变阻器的电阻变大,由电阻的串联,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变 ,电压表示数变小,A正确;
小,根据U IR
B.当开关S、S1闭合,S2断开时,为R3的简单电路,滑片向a端滑动,电流表示A1测电路的电流,由欧姆定律,电流表示A1数不变,B错误;
C.当开关S、S1,S2都闭合时,三个电阻并联,A2测R1、R2的电流,A1测R1、R2、R3的总电流,A1示数与A2示数的差值,即通过R3的电流,由欧姆定律,通过R3的电流不变;
滑片向b端滑动,A1示数与A2示数的差值不变,C正确;
D.当开关S闭合,S1,S2断开时,三个电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由欧姆定律,电压表示数变化量与A1示数变化量的比值即R1的电阻大小,保持不变,D正确;
故选ACD。
二、初中物理欧姆定律的实际应用问题
16.在如右图所示的电路中,电源电压保持不变。
开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是2~3 A,电压表的示数变化范围是3~8 V。
则电源电压和定值电阻R1的阻值分别为
A .18 V 5 Ω
B .18 V 4 Ω
C .11 V 4 Ω
D .11 V 5 Ω
【答案】A
【解析】
【详解】 电压表测量的是滑动变阻器的电压,所以当电压表示数变大时,电流表示数减小,当电压表示数减小时,电流表示数变大。
当电流表示数为2A 时,电压表示数为8V ;电流表示数为3A 时,电压表示数为3V 。
设电源电压为U ,则有:
1
8V 2A U R -= 1
3V 3A U R -= 解得18V U =,15ΩR =。
故选A 。
17.某同学想用一只“1.5V 、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V 的蓄电池作电源。
为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A ”的电阻线。
该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )
A .应并联一段15cm 长的电阻线
B .应串联一段20cm 长的电阻线
C .二段30cm 长的电阻线并联后与灯串联
D .应串联一段15cm 长的电阻线
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A .电源电压6V ,小灯泡额定电压1.5V ,根据串并联电路电压规律,应串联一段合适长度的电阻线进行分压,才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,A 选项不符合题意;
BCD .串联电路中电流值处处相等,由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A ,小灯泡的额定电流 1.5V 0.3A 5Ω
U I R === 由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流,故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光,需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。
又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。
则串联上的电阻线部分两端电压
总灯-6V-1.5V 4.5V
U U U ===
根据串联分压
灯灯
R U R U = 有
4.5V 5Ω
1.5V
R
= 解得电阻线并联后总阻值并15ΩR =。
电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A ”,则30cm 长的电阻线的阻值
R =L ⨯1Ω/cm =30cm ⨯1Ω/cm=30Ω
两根30cm 长的电阻线并联后总电阻
12并1215Ω2
R R R R R R =
==+ BD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
18.如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S 后,滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A .电流表A 1读数变大;电压表V 读数变小
B .电压表V 读数与电流表A 1读数的比值变大
C .电流表A 2读数变小;电压表V 读数变大
D .电压表V 读数与电流表A 2读数的比值变小
【答案】D
【解析】
【分析】
由电路图可知,R 1与R 2并联,电压表测电源的电压,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测R 2支路的电流;根据电源的电压可知滑片移动时电压表读数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R 1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步求出电压表V 读数与电流表A 2读数的比值和电压表V 与电流表A 1的比值变化。
【详解】
AC.由图知:电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的是通过R2的电流,电压表测量的是电源电压故不变,故AC错误;
BD.滑动变阻器接入电路中的电阻是左半部分,当滑片向左移动时,R2变小即电压表读数与电流表A2读数的比值变小,电路中的总电阻变小即电压表读数与电流表A1读数的比值变小,故B错误、D正确。
故选D。
19.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。
20.在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。
滑动变阻器R1的滑片由一端移到另一端,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。
两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。
则下列判断中正确的是()
A.电阻R0为2ΩB.V2示数变化图线为b。