最新中考物理重难点专练15 欧姆定律-电学(解析版)
- 格式:doc
- 大小:1.21 MB
- 文档页数:10
湖南省各地市2022年中考物理真题分项汇编-15电磁学(欧姆定律-选择、填空题)一、单选题1.(2022·湖南张家界·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,电流表与电压的变化如乙图所示,R 1=10Ω,当闭合开关S ,滑动变阻器滑片P 从a 端移到b 端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )A .6V 20ΩB .4V 20ΩC .6V 10ΩD .4V 10Ω2.(2022·湖南永州·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S ,当滑动变阻器滑片P 向左滑动的过程中,下列判断正确的是( )A .电压表示数变小B .灯泡变亮C .电流表示数变小D .电压表的示数与电流表的示数的比值变小3.(2022·湖南常德·中考真题)图甲是热敏电阻R T 和定值电阻R 的U ﹣I 关系图像,R T 的阻值随温度的升高而变小。
将R T 和R 以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。
若乙图中加在两电阻上的电压R T R :U U m =,丙图中R T R :I I n =,则下关系式中正确的是( )A.m=1nB.m>1nC.m<1n4.(2022·湖南郴州·统考中考真题)如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。
当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是( )A.电压表示数变大,灯泡变亮C.电压表示数变小,灯泡变暗5.(2022·湖南邵阳·统考中考真题)小灯泡A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5AC.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V6.(2022·湖南衡阳·统考中考真题)在“探究电流与电压的关系A .1R 与2R 的阻值之比是1∶2B .1R 与2R 串联接在3V 的电源两端,1R 消耗的功率是0.9WC .1R 与2R 串联接在3V 的电源两端,通过1R 与2R 的电流之比是2∶1D .1R 与2R 并联接在3V 的电源,电路消耗的总功率是2.7W 二、多选题7.(2022·湖南湘潭·统考中考真题)如图是某二氧化碳浓度检测仪的电路原理图,R 0为定值电阻,R 1为气敏电阻,其阻值随二氧化碳浓度的增大而减小。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压不变,电阻115ΩR =,210ΩR =,开关S 、S 1闭合,S 2断开,电流表读数为0.4A ,则开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电流表读数可能为( )A .0.4AB .0.5AC .0.6AD .0.7A【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】当开关S 、S 1闭合,S 2断开时,电阻R 0与R 1的串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得,R 1两端的电压是1110.4A 15Ω6V U I R ==⨯=因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以011R R R =+总当开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电阻R 0与R 2串联,同理022R R R =+总因为12R R >,所以12R R >总总,因为电源电压不变,所以根据欧姆定律可得210.4A I I >=因为开关S 、S 2闭合,S 1断开时,电路中的电流变大,那么R 0的电压变大,由于电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,R 2两端的电压变小,即216V U U <=所以1226V 0.6A 10ΩU I R <== 则可知电流表的读数在0.4~0.6A 之间。
故选B 。
2.如图甲所示的电路,电源电压U =10V (恒定不变),R 2=8Ω,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S 后,A 1表的示数为1.75A ,下列说法正确的是( )A .甲电路中V 1表的示数为3VB .乙电路中A 2表的示数为2.25AC .R 1=12ΩD .乙电路中R 3的电流为0.5A【答案】CD 【解析】 【详解】A .图甲中R 1、R 2和R 3串联,V 1表的测量电阻R 1和R 2的电压,V 2表的测量电阻R 2和R 3的电压,电源电压U =10V ,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,根据串联电路电压规律,R 1两端电压为:10V-7V=3VV 1表的示数肯定大于3V ,故A 错误;BCD .图乙中三个电阻并联,电流表A 1测量R 2和R 3中的电流,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,通过R 2的电流:I 2=2U R =10V 8Ω=1.25A 通过R 3的电流:I 3=I A1−I 2=1.75A−1.25A=0.5A故D 正确;根据欧姆定律可得,R 3的阻值:R 3=3U I =10V 0.5A=20Ω 图甲中,三个电阻串联,电路中的电流:I =V223U R R +=7V8Ω20Ω+=0.25A根据串联电路电压的特点,U 1=U −U V2=10V−7V=3V由I =UR可得,R 1的阻值: R 1=1U I =3V 0.25A=12Ω 故C 正确;图乙中三个电阻并联,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,I A2=I′1+I2=1U R +I2=10V12Ω+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A故B错误;3.把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是()A.在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B.电路的总功率最大值为10.8WC.小灯泡的电功率最小值为0.75WD.滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω【答案】ACD【解析】【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V)。
一、初中物理欧姆定律问题1.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V ,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为A .0.5A 12VB .1.5A 12VC .1.5A 8VD .0.5A 8V【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V ,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A ,乙灯的额定电流为0.5A .两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流I =0.5A 。
由图可知U 甲=2V ,U 乙=6V ,则电源电压U =U 甲+U 乙=2V+6V=8V 。
答案为D .选项A 、B 、C 不符合题意.2.定值电阻R 1、R 2和滑动变阻器R 3接入如图电路中,电源电压不变。
当开关S 1闭合,S 2断开,滑片P 位于a 点时,电压表V 1和V 2的示数之比1221U U =::,电流表的示数I 1=1A ;滑片P 位于最右端时,电压表V 1和V 2的示数之比1225U U ''=::。
当开关S 1断开,S 2闭合,两个电压表V 1和V 2的示数之比12''''31U U =::,通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W 。
下列说法正确的是( )A.电源的电压为24VB.滑动变阻器的最大阻值是24ΩC.当开关S1断开,S2闭合,电路消耗的功率为32WD.当开关S1合,S2断开,调节滑片P位置,R3消耗的最大功率为9W【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示:;当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示:;当开关S1断开,S2闭合的等效电路如图3所示:;在可能得到的各种电路中,只有当开关S1、S2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:;图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且1221U U =::,根据UI R=可得 111122121a U R I U U R U I === 所以112a R R =根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压11111131A (1A 22())a U I R R R R R =+=⨯+=⨯…①图2中:根据UI R=可得 112122225b U R I U U R U I ''==='' 即152b R R =图3中:根据串联电路的电阻特点和UI R=可得 ()312112232231I R R U R R U I R R +"+===" 解得2112R R =图4中222min1211119W 15422b U U U P R R R R R R R ====++++…②由①②两式可得:R 1=16Ω,U =24V ,故A 正确; B .滑动变阻器的最大阻值15516Ω40Ω22b R R ==⨯= 故B 错误; C .电阻R 2的阻值211116Ω8Ω22R R ==⨯= 当开关S 1断开,S 2闭合,则电阻R 1与R 2串联,电路消耗的功率()221224V =24W 16Ω+8ΩU P R R ==+ 故C 错误;D .当开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1与R 3串联,R 3消耗的功率()2223332131313)(4U U P I R R R R R R R R ==⨯=+-+所以,当R 3=R 1时,R 3消耗的功率最大,为()223124V =9W 44?16ΩU P R ==最大故D 正确。
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,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.如图所示,电源电压恒为9V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”,灯泡标有“3V 1.5W”字样。
闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是()A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24ΩB.电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC.电压表示数的变化范围是1V~3VD.灯泡的最小功率是0.54W【答案】D【解析】【详解】从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI=可知灯的额定电流是LLL1.5W0.5A3VPIU===额额额还可知道灯泡的电阻是L L L3V6Ω0.5AU R I ===额额因为电压表的量程是0到3V ,所以当灯泡两端的电压是3V ,电路中的电流最大,大小是max L 0.5A I I ==额由此可计算得电路中的最小总电阻是min max 9V18Ω0.5AU R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max9V0.3A 30ΩU I R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ;也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=故选D 。
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·当闭合开关S ,调节滑片的位置,使滑动变阻器的阻值从最大变化到最小,得到两个电阻的“U-I ”关系图像如图所示,则下列判断正确的是A .滑动变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3 AB .定值电阻的阻值为20 ΩC .图象乙反映了的U-I 关系D .滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~10 Ω【答案】A【解析】【详解】 C .从“U-I ”关系图像可以看出,甲为滑动变阻器的关系图像,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0,乙为电阻R 1的图像,故C 错误;B .当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中的电流最小;由图乙可知,此时电路中的电流I =0.2A ,电阻R 1的电压U 1=2V ,滑动变阻器两端的电压U 2=4V ;因为串联电路总电压等于各支路电压之和,所以电源电压为122V 4V 6V U U U =+=+=;根据欧姆定律可得,定值电阻R 1的阻值:112V =10Ω0.2AU R I ==, 故B 错误;D .滑动变阻器的阻值最大为: 224V =20Ω0.2AU R I ==, 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~20Ω,故D 错误; A .因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以变阻器滑片在中点时,电流表示数:126V 0.3A 1110Ω20Ω22U I R R '===++⨯, 故A 正确。
2.小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路图如图甲所示。
其中,电源两端电压U =4V (恒定不变),电压表量程为0~3V ,R 0是阻值为300Ω的定值电阻,R 1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .R 1的阻值随温度升高而减小B .环境温度升高时,电路的总功率变小C .此电路所允许的最高环境温度是80℃D .当环境温度为40℃时,R 1两端的电压为2V【答案】AC【解析】【详解】 A .由乙图可知,随温度升高R 1的阻值逐渐降低,故A 正确;B .由于电源电压不变,当环境温度升高时,R 1的阻值变小,电路总电阻变小,则由2U P R=可知,电路总功率变大,故B 错误; C .由于温度越高R 1阻值越小,则由串联分压可知,R 0两端电压越大,由于电压表测量R 0两端电压,量程为0~3V ,则电压最大不超过3V ,当电压表为3V 时,对应环境最高温度,此时电路电流为01003V 0.01A 300ΩU I I I R ===== 则此时R 1阻值为 1114V 3V 100Ω0.01AU R I -=== 由乙图得对应最高温度为80℃,故C 正确;D .当环境温度为40℃时,由乙图得R 1阻值为200Ω,则电路总阻值为500Ω,电路电流为4V 0.008A 500ΩU I R '===总 由于串联,则流过R 1电流为0.008A ,此时R 1两端电压为1110.008A 200Ω=1.6V U I R '''==⨯故D 错误。
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,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.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P UI =,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;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 RU 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 RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
新中考物理考前押题专项练—电学基础欧姆定律,焦耳定律,电功率综合题(含解析)1.新型LED节能灯的发光管发出光的颜色会随电压的变化而变化,发光颜色与电压的对应关系如表一所示,灯发光时通过它的电流始终为0.02安。
把这样的LED灯接入如图所示的电路中时,电源电压为6伏且保持不变。
①若电阻R为210欧,通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?①若LED灯发出黄光,求电阻R的阻值。
表一LED灯两端的电压(伏)LED灯发光的颜色1.8红2.4黄3.2蓝【答案】(1)此时LED灯发出红光;(2)180Ω【详解】解:(1)灯发光时通过的电流I LED=0.02A根据串联电路的电流规律可知,定值电阻中的电流I R=I LED=0.02A由欧姆定律可知定值电阻两端的电压U R=I R R=0.02A×210Ω=4.2V根据串联电路的电压规律可得LED灯两端的电压U LED=U-U R=6V-4.2V=1.8V由表格数据可知LED灯发红光。
(2)LED灯发出黄光,由表格数据可得LED灯两端的电压U′LED=2.4V根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端的电压U′R=U-U′LED=6V-2.4V=3.6V根据欧姆定律可得定值电阻的阻值R R 3.6V180 0.02AU RI ''===Ω答:(1)若电阻R为210欧,此时LED灯发出红光;(2)若LED灯发出黄光,电阻R的阻值是180Ω。
2.如图所示,这是小明设计的测量物质温度的电路。
电源电压保持不变,R T为热敏电阻,R为电阻箱,M为测温器。
测量温度时,将需要测温的物质放入测温器中,通过改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持在0.1A。
某次测量温度为80①的水时,电阻箱的阻值为100Ω。
热敏电阻R T的阻值与温度的关系如表,求:(2)电阻箱的阻值为85Ω时,测温器中物质的温度。
【答案】(1)12V ;(2)50①【详解】解:(1)由电路图可知,电阻箱和热敏电阻串联,电流表测量电路中的电流;由表格读出温度为80①的水时,热敏电阻的阻值为20Ω,则电路中的总电阻T 20Ω100Ω120ΩR R R =+=+=总变阻箱由UI R=可得,电源电压 0.1A 120Ω12V U IR ==⨯=总(2)电阻箱的阻值为85Ω时,由UI R=可得,电路中的总电阻为 Ω12V .12001AR U I '===总此时热敏电阻的阻值为T 120Ω85Ω35ΩR R R ='''-=-=总变阻箱查表可知,此时液体的温度为50①; 答:(1)电源电压为12V ;(2)电阻箱的阻值为85Ω时,测温器中物质的温度50①。
解答题--电学高低温档问题最新考题1.小明家买了一个三挡位的电烤炉,电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示,R1、R2是定值电阻,可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。
电烤炉的相关参数如表格所示,求:(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流?(结果保留一位小数)(2)电烤炉高温挡的功率?(3)若在用电高峰期,家庭电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈?额定电压220V高温挡功率中温挡功率800W低温挡功率400W【解答】解:根据P=UI=,由图甲知,旋转开关连接1时,R1、R2串联总电阻最大,为低温挡;旋转开关连接3时,R1、R2并联总电阻最小,为高温挡;旋转开关连接2时,电路只连接R1,为中温挡;故中温挡时,电阻:R中=R1==60.5Ω,低温挡时,电阻:R低=R1+R2==121Ω,故,R2=R低﹣R中=121Ω﹣60.5Ω=60.5Ω,因为R1=R2,所以并联总电阻R并==30.25Ω,高档时电阻R1、R2并联:R高=R并=30.25Ω。
(1)据表格丙可知低温挡功率为:P低=400W,根据P=UI得,电烤炉在低温挡正常工作时的电流为:I=≈1.8A;(2)电烤炉高温挡时的功率为:P高==1600W;(3)t=30min=1800s,电路的实际电压为198V,电烤炉在中温挡工作30min所做的电功:W==1166400J=0.324kW•h,故电能表转的圈数为:n=3000r/(kW•h)×0.324kW•h=972r。
答:(1)电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A;(2)电烤炉高温挡的功率为1600W;(3)电能表表盘转动972圈。
2.如图甲所示,是某新型电热水壶,电热水壶的铭牌数据(下表)与电路原理图如图乙所示,R1、R2为电热丝,R2的阻值为1210Ω(阻值均不受温度影响),该电热水壶有加热和保温两种工作状态。
S0是一个自动温控开关,当壶内水温度达到100℃时会自动断开,停止加热进入保温状态,求:单台质量1.7kg额定容积1L额定电压220V频率50HZ加热功率920W不锈钢底盘(1)电热水壶保温时的功率多大;(2)正常工作时电阻R1的阻值多大;(3)若电热水壶正常工作时的热效率为84%,现将壶里1L,初温为8℃的冷水加热到温控开关S0自动断开时,则大约需要多少时间。
一、初中物理欧姆定律问题1.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如下图所示,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.由图知,R与R′串联,电压表并联在电源两端测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故A不符合题意;B.由图知,R与R′并联,电压表串联在电路中测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故B不符合题意;CD.电路中R与R′串联,当身高越高时,滑片上移,R′接入电路中的电阻越大,电路中的总电阻越大,由UIR=可知,电路中的电流越小,由U IR=可知,R两端的电压越小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,R′两端的电压变大;C选项中电压表测R′两端的电压,身高越高时,其示数越大,故C符合题意;D选项中电压表测R两端的电压,身高越高时,其示数越小,故D不符合题意.故选C.2.如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,故A图象错误;BCD.根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总−U2=U总−IR2因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故C图象正确,BD图象错误。
故选C。
【点睛】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流.由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进而分析可得图象。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.所示电路中,电源两端电压保持不变。
闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 由B 端向A 端滑动一段距离,电压表1V 、2V 示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆。
下列判断中正确的是( )A .定值电阻1R 的阻值为2U I∆∆ B .电阻1R 消耗的电功率增大了1U I ∆⋅∆C .电压表1V 示数变大,电压表2V 示数变大,电流表示数变大D .电压表2V 示数与电流表示数的比值不变【答案】A【解析】【分析】【详解】A .由题图可知,两电阻与滑动变阻器串联,电压表2V 测量2R 与滑动变阻器两端的电压,电压表1V 测量1R 两端的电压,1R 两端的电压是12R U U U =-所以R12U U ∆=∆故R121U U R I I∆∆==∆∆ 故A 正确; B .滑片由B 端向A 端滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以电路电流减小,由2P I R =可知,电阻1R 消耗的电功率减小,而不是增大,故B 错误;C .将滑动变阻器的滑片P 由B 端向A 端滑动一段距离,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小即电流表的示数变小,所以1R 两端的电压变小即电压表1V 的示数变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以2R 和滑动变阻器两端的电压之和变大即电压表2V 的示数变大,故C 错误;D .由于电压表2V 的示数变大,电流表的示数变小,所以电压表2V 示数与电流表示数的比值变大,故D 错误。
故选A 。
2.如图,电源电压恒定,电阻R 1=10Ω,R 2=15Ω,R 阻值一定但未知。
当单刀双掷开关S 掷向a (同时与b 断开)时,电压表示数为2.0V 。
若掷向b (同时与a 断开),电压表示数可能为( )A .3.0VB .2.5VC .2.2VD .1.5V【答案】BC【解析】【分析】【详解】 由图S 接b 时,R 2与R 串联,由欧姆定律知,此时电压表测R 2两端电压为215Ω15ΩU I R R U ''==⨯+--------------① S 接a 时,R 1与R 串联,此时电压表测R 1两端电压,示数为2V ,则有 12V 10Ω10ΩIR R U ==⨯+------------② ①÷②可得()()310Ω2V 215ΩR U R '+=+ 所以103V 15R U R '+=⨯+ 因为10115RR+<+所以3VU'<R1、R2分别与R串联,R2>R1,根据串联电路的分压原是可知,R与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V;综上可知2V3VU'<<故选BC。
一、初中物理欧姆定律问题1.图为复杂电路的一部分,电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A 1、A 2的示数之比为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .4:1【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A ,则I 1=4A ,I 2=1A ,I 3=2A ;电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω;根据欧姆定律U IR =可得:三个电阻两端电压分别为:U 1=4V ,U 2=2V ,U 3=6V ;又因为R 1与R 2的左端电势相等,可知只有当R 1与R 2的电流反向时,才能使R 3两端的电压等于6V ,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则: 图1中113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比为2:1; 图2中113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比仍为2:1; 故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
2.把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )A .在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B .电路的总功率最大值为10.8WC .小灯泡的电功率最小值为0.75WD .滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V )。
一、初中物理欧姆定律问题1.小明设计了一种输液提示器,能让护士在护士站通过观察电压表的示数知道药液量的多少,并且当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小。
下列电路图中符合要求的是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.电压表测滑动变阻器电压,电压表的读数始终都不变,故A不符合题意;B.电压表测滑动变阻器下部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之增大,故B 不符合题意;C.电压表测滑动变阻器上部分的电压,当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,故C 符合题意;D.电压表测电源电压,当袋中药液量减少时,电压表示数不变,故D不符合题意。
2.如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。
任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是()A.a是电压表B.只闭合S1,P向右滑动,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小C.闭合S1、S3,断开S2,A1的示数大于A2的示数D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A1的示数减小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A .由电路图可知,当S 1与S 2闭合时,电表a 与电源串联,若a 为电流表,会造成电源短路,故a 不是电流表;此时电路是安全的,说明a 是电压表,故A 正确;B .只闭合S 1,R 1和滑动变阻器串联,电压表a 测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P 向右滑动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I =U R可得,电压表a 示数的变化量 ΔU 2=U 滑﹣U 滑′=(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)=(I 2﹣I 1)R 1=ΔIR 1 则2U I∆∆=R 1,即a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值不变,故B 错误; C .闭合S 1、S 3,断开S 2,R 2与滑动变阻器并联后再与R 1串联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A 1的示数大于支路电流表A 2的示数,故C 正确;D .闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与滑动变阻器并联,R 1和A 1被短路,A 1示数为0,滑片移动时电流表A 1的示数仍然为0,即示数不变,故D 错误。
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.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB .当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU =,此时电路中的电流大小为L L L 1.25W 0.5A 2.5VP I U === 这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V -2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ; 由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯=C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.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 5ΩU 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 5Ω1.5VR= 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1215Ω2R R R R R R ===+ BD 不符合题意,C 符合题意。
故选C 。
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R 0= 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。
一、初中物理欧姆定律问题1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则A.电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C.电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D.电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故A、B错误;CD.根据欧姆定律可知,I11UR=;干路电流IUR总=,电流表A示数与电流表A1示数的比值为1112121212+==+R R R RIR RI R RR R=总,因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.2.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.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.3.如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变.电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是()A.定值电阻R1的最大功率为3.6WB.电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC.滑动变阻器的最小功率为0.45WD.滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω【答案】C【解析】【详解】A.从图中可以看到,这是一个串联电路,电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起,电压表V1测的是电阻R1两端的电压,电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压,要求定值电阻R1的最大功率,那么需要定值电阻R1两端的电压最大,由题意可知,当R1两端的电压是3V时,电压表V1的量程没有超出,流过R1的电流为1113V==0.3A10ΩUIR=此电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器R2的最大电流,那么滑动变阻器R2两端的电压为214.5V3V 1.5VU U U=-=-=这个电压大小也没有超过电压表V2的量程,所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全,此时定值电阻R1的最大功率为()221113V0.9W10ΩUPR===A错误;B.当电流表的示数最小时,电路中电阻最大,滑动变阻器R2接入电路中电阻最大,即220ΩR=,电路中的电流大小为124.5V0.15A 10Ω20ΩUIR R===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R1两端的电压是1R10.15A10Ω 1.5VU IR==⨯=R2两端电压为21R R- 4.5V-1.5V3VU U U===这也没有超过两电压表的量程,所以电路中的电流最小可以为0.15A;当电流表的示数最大时,假设0.45AI=,此时R1两端的电压是1R10.45A10Ω 4.5VU IR==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程,所以0.45AI≠,所以电流表A的示数变化范围不为0.15A~0.45A,B错误;CD.当滑动变阻器R2的电阻最小时,此时电路中电流最大,R1两端的电压最大,只能是3V,由上述可知0.3AI=,R2两端的电压为2R1.5VU=,R2的最小值为2R21.5V5Ω0.3AURI===由上述可知,滑动变阻器R2的电阻可取20Ω,这也是R2的最大值,所以滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω~20Ω;设电路中的电流为I,由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U UP I R R RR R R R R R R RRR⎛⎫==⋅=⋅=⎪++⎝⎭+要使电功率P最小,那么()2122-R RR要最大,当R2是5Ω或者20Ω时,()2122-R RR最大,滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45WP=,可知,C正确、D错误。
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P UI=,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;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.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB.当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU=,此时电路中的电流大小为LLL1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V-2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ; 由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯=C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E为干电池;电子秤示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g取10N/㎏,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是()A.该电子秤中R0阻值为0.5ΩB.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6VC.电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A处时,电路中的总电阻:R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的阻值:R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由题意可知,此时弹簧的压缩量:L=×5Ω=2cm,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G=F=20N,由G=mg可得,物体的质量:m===2kg,故D错误.故选C.2.如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R=5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )A.电压表的示数变化范围是0~3VB.电压表与电流表示数的比值不变C.滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10ΩD.电流表的示数变化范围是0~0.3 A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)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;(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化;(3)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案.【详解】由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流; B .由UR I=可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故B 错误;ACD .当电流表的示数max I =0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:max 4.5V7.5Ω0.6AU R I ===总, 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:min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总,此时电压表的示数:min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==⨯=滑;当电压表的示数max U =3V 时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R 两端的电压:R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:R min 1.5V0.3A 5ΩU I R ===, 滑动变阻器接入电路中的最大阻值:max max min 3V10Ω0.3AU R I ===滑,故电压表的变化范围是1.5~3V ,电流表的变化范围是0.3∼0.6A ,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω,故AD 错误、C 正确. 【点睛】本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题,要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用.3.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
专项四电学重难点 15欧姆定律【知识梳理】1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
数学表达式:I= .2.电阻的测量的基本方法:伏安法。
原理:欧姆定律(I= )。
3.两个用电器串并联时,在电路中的电流、电阻、电压的关系物理量(关系)串通并联电流I=I 1=I 2 I=I 1+I 2电压U=U 1+U 2 U=U 1=U 2电阻R=R 1+R 21/R=1/R 1+1/R 2(R=) 电压与电阻的关系=电流与电阻的关系=【解题思路】1.依照 I= 的计算时要注意:单位必定一致成国际单位,三者必定是同一个用电器的同一状态。
该公式只适用于除电源以外的部分电路的计算。
2.在研究电流与电压的关系实验中,要使用定值电阻,不能够用灯泡,由于灯泡的电阻随温度的改变而改变。
结论是:当导体的电阻的一准时,导体中的电流与电压成正比。
不能够够说成“当导体的电阻的一准时,导体中的电压与电流成正比。
”由于这里的电流的变化是由于电压的改变引起的,不是电流的改变使得电压发生改变。
滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
3.在研究电流与电阻的关系实验中,同样需要使用定值电阻。
结论是:当导体两端的电压一准时,导体中的电流与电阻成反比。
不能够够说成“当导体两端的电压一准时,导体中的电阻与电流成正比。
”由于这里的电流的变化是由于电阻的改变引起的,不是电流的改变使得电阻发生改变。
滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。
当定值电阻由小电阻换成大电阻时,滑动变阻器的阻值也要向阻值大的方向滑动。
4.在测量电阻大小的实验中,若果是测量灯泡的电阻,伏安曲线是一条曲线。
这是由于灯泡的电阻随温度的改变而改变。
由于是在不同样温度的电阻,所以也不能够够对它们求平均值。
5.利用电表解析电路故障的一般方法:依照电流表确定故障的种类,若电流表有示数,是短路故障;若电流表无示数是断路故障。
依照电压表确定故障的地址,若果电压表有示数,则电压表所测的部分断路;若电压表无示数,则电压表所测的部分短路也许不测的部分断路。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是()A.L1逐渐变亮B.L1先变亮再逐渐变暗C.L2逐渐变暗D.L2逐渐变亮【答案】D【解析】【分析】【详解】左图为串联电路,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,阻值变大,电流变小,L1变暗。
右图中定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动,滑动变阻器分得的电压变大,因为灯泡L2和滑动变阻器并联,故L2两端电压也变大,根据公式2UP知,灯泡实际功率变大,亮度也变亮。
R故选D。
2.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bC.电源电压为14V D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω【答案】AD【解析】【分析】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量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;(1)当滑片P 向左移动时,滑动变阻器R 1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R 0两端的电压变大,R 2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R 1和R 2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线,下半部分a 为电压表V 2示数变化图线;(2)由图像可知:当电压表V 1的示数(R 1和R 2两端的电压)为10V 时,此时电压表V 2的示数(R 2两端的电压)为1V ,电路中的电流为1A ,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,最后利用电阻的串联表示出电源的电压;(3)由图像可知:当滑片P 移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A ,此时两电压表的示数都为4V ,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R 0和电源电压。
专项四电学重难点15 欧姆定律【知识梳理】1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
数学表达式:I=.2.电阻的测量的基本方法:伏安法。
原理:欧姆定律(I=)。
3.两个用电器串并联时,在电路中的电流、电阻、电压的关系物理量(关系)串联并联电流I=I1=I2I=I1+I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R=R1+R21/R=1/R1+1/R2(R=)电压与电阻的关系=电流与电阻的关系=【解题思路】1.根据I=的计算时要注意:单位必须统一成国际单位,三者必须是同一个用电器的同一状态。
该公式只适用于除电源以外的部分电路的计算。
2.在探究电流与电压的关系实验中,要使用定值电阻,不能用灯泡,因为灯泡的电阻随温度的改变而改变。
结论是:当导体的电阻的一定时,导体中的电流与电压成正比。
不可以说成“当导体的电阻的一定时,导体中的电压与电流成正比。
”因为这里的电流的变化是因为电压的改变引起的,不是电流的改变使得电压发生改变。
滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
3.在探究电流与电阻的关系实验中,同样需要使用定值电阻。
结论是:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
不可以说成“当导体两端的电压一定时,导体中的电阻与电流成正比。
”因为这里的电流的变化是因为电阻的改变引起的,不是电流的改变使得电阻发生改变。
滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。
当定值电阻由小电阻换成大电阻时,滑动变阻器的阻值也要向阻值大的方向滑动。
4.在测量电阻大小的实验中,若果是测量灯泡的电阻,伏安曲线是一条曲线。
这是因为灯泡的电阻随温度的改变而改变。
因为是在不同温度的电阻,所以也不可以对它们求平均值。
5.利用电表分析电路故障的一般方法:根据电流表确定故障的类型,若电流表有示数,是短路故障;若电流表无示数是断路故障。
根据电压表确定故障的位置,若果电压表有示数,则电压表所测的部分断路;若电压表无示数,则电压表所测的部分短路或者意外的部分断路。
6.电路中的电表示数的变化分析:(1)一般来说,分析串联的情形占大多数。
先按照分析电路的一般程序,分析电路的连接方式,各表所测的用电器的量,然后根据欧姆定律解决问题:若果某个操作引起电阻变大,则电路中电流减小,电流表示数变小,对应的用电器两端的电压增大。
若果某个操作引起电阻减小,结论相反。
(2)若果是并联,电压表的示数保持不变,不用考虑。
各支路相互独立,一个支路的变化,不会引起另一个支路的变化。
干路中的电流随支路的电流的增加而增加,减少而减少。
对于单独一个支路中的情形与串联电路的分析相同。
7.关于运用欧姆定律解题的要点:学好基本的串并联计算,变动为定,画好等效电路图。
(1)基本的串并联计算:运用欧姆定律的数学表达式及其变形公式计算。
注意:要先判断是什么连接方式,正确运用串并联电路中电流、电压、电阻的关系分析解决问题。
要电流、电压、电压“三合一”:是同一用电器的同一状态。
(2)开关引起的动态电路计算一般思路:先根据开关的断开与闭合情况,画出符合要求的等效电路图,然后按照(1)中的方法解题。
(3)滑动变阻器引起的动态电路计算的一般思路:先根据滑动变阻器滑片所处的位置,将电路状态“固定”。
然后画出这种状态的等效电路图,然后按照(1)中的方法解题。
(4)电路安全问题(最值问题):①情况1:伏特表测用电器电压电路中的电流最大值I最大=U伏特表量程/R用电器;滑动变阻器的最小值R滑最小=U电源/I最大- R用电器;滑动变阻器的最大值R滑最大=R滑最大值。
②情况2:伏特表测滑动变阻器电压电路中的电流最小值I最小=(U电源- U伏特表量程)/ R用电器;滑动变阻器的最大值R滑最大= U电源/I最小- R用电器;滑动变阻器的最小值R滑最小= U电源/I最大- R用电器。
【真题再现】1.(2019吉林)有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,下列判断中正确的是()A.U甲=U乙B. U甲<U乙C.U甲>U乙D. 无法判断【答案】A【简析】因为并联电路中各支路两端电压相等,所以当甲、乙两根镍铬合金丝并联时,它们两端的电压之比U甲:U乙=1:1,A正确。
2.(2019天津市)如图所示的电路中,两个小灯泡的规格相同。
闭合开关后,只有一个小灯泡发光,电压表指针偏转明显。
则故障原因可能是()A.L1短路B.L1断路C.L2短路D.L2断路【答案】A【简析】由电路图可知,灯L1、L2串联,电压表测灯L2两端电压。
当开关闭合时,其中一个灯亮,说明电路是短路故障。
电压表有示数,说明L2没有短路,故障原因可能是L1短路,A正确。
3.(2019山东枣庄)如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表V的示数变大B.电流表A2的示数变小C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大【答案】D【简析】由电路图可知:R1、R2两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源电压,所以电压表示数保持不变,A错。
根据并联电路各支路互不影响,当R2的阻值发生变化时,不影响通过R1的电流大小,所以电流表A2的示数不变,B错。
当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,干路中的电流减小,即A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,C错。
因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。
4.(2019山东泰安)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。
在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻R x阻值的电路是()A.只有①B.只有②③C.只有①②③D.①②③④都可以【答案】D【简析】由图①可知:只闭合S1时,电路中只有R0连通,电流表测量的是通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量的是干路电流I,根据电源电压不变,列式I0R0=(I﹣I0)R x可求出R x的阻值,能测出R x阻值。
由图②可知:只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变,列式I1(R0+R x)=I 0R 0可求出R x的阻值,能测出R x阻值。
由图③可知:闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=可求出R x的阻值,能测出R x阻值。
由图④可知:闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表测量R x两端电压为U x,根据电路电流相等列式=可求出R x的阻值,能测出R x阻值。
所以D正确。
5.(2019山东聊城)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,下列判断正确的是()A.电压表V1示数变小B.电压表V2示数不变C.灯泡L的亮度不变D.电压表V1与电流表A示数比值变小【答案】D【简析】由电路图可知:灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源电压保持不变,所以滑片向左滑动时,电压表V1示数不变,A错。
当滑动变阻器的片P向左滑动时,R接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V1与电流表A示数比值变小,D正确。
变阻器接入电路中的电阻变小,R两端的电压变小,即电压表V2示数变小,B错。
电源电压不变,R两端分得的电压变小,则灯泡L两端的电压变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,C错。
6.(2019吉林)如图所示。
开关闭合后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。
如果电路中只有一处故障,则故障是()A.变阻器断路B.小灯泡短路C.电流表短路D.小灯泡断路【答案】A【简析】如图所示:灯泡L与变阻器R串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的总电流。
电流表几乎无示数,可以判断出故障类型为断路。
电压表的示数接近电源电压,可以判断出电压表所测部分以外的电路是正常的,原因是电压表所测的部分断路,所以是变阻器断路,选A 。
7.(2019湖南邵阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1:U2、I1:I2分别是()A.1:1、4:3 B.1:2、1:3 C.1:1、1:4 D.1:4、1:1【答案】A【简析】当S1闭合、S2断开时,等效电路图如图1所示;当S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示。
电源的电压不变,且两种情况下电压表测电源的电压,所以两次电压表的示数不变,即U1:U2=1:1。
图1中电流I1=U/R并=(R1+R2)U/(R1R2)=4U/3R2;图2中电流I2=U/R2,I1:I2=4:3。
8.(2019浙江嘉兴)通过定值电阻R甲、R乙(R甲<R乙)的电流与其两端电压关系图象如图所示。
现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。
下列分析正确的是()A.R甲:R乙=2:1 B.U甲:U乙=2:1C.I甲:I乙=1:2 D.P甲:P乙=2:1【答案】D【简析】由题意R甲<R乙和图像分析可知:R甲=U甲/I甲=2.0V/0.4A=5Ώ; R乙=U乙/I乙=2.0V/0.2A=10Ώ。
所以R甲:R乙=5Ώ:10Ώ=1:2,A错。
并联电路中各支路两端的电压相等,所以U甲:U乙=1:1,B 错。
因为在并联电路中,电流之比与电阻之比成反比,所以I甲:I乙=R,乙:R甲=2:1,C错。
由P=UI 可知:P甲:P乙=UI甲/UI乙=I甲:I乙=2:1,D正确。
9.(2019昆明)如图甲所示的电路中,电源电压为9V保持不变,G为灵敏电流计,其内电阻为R g保持不变:R为热敏电阻,其电阻与温度的关系如图乙所示。
闭合开关,当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时,电流计的示数是2mA。
则当电流计的示数是9mA时,热敏电阻的阻值是Ω,它所在的环境温度是℃。
【答案】500 140【简析】由图乙可知:闭合开关,当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时,R=4000Ώ.U=I1(R1+Rg),即9V=2×10-3A(4000Ώ+ Rg), 解得Rg=500Ώ. 则当电流计的示数是9mA时, U=I2(R2+Rg),即9V=9×10-3A(R2+500Ώ ),解得R2=500Ώ,查乙表可知,此时温度为140℃.10.(2019天津市)现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0-1A的电流表,三个阻值已知的电阻R1(20Ω)、R2(30Ω)、R3(10kΩ),开关和导线若干。