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,I1UU;干路电流I,电流表A示数与电流表A1示数的比值为 R总R1RR1R+RI1==12R1R2I1R总R2, R1+R2因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.
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0~24Ω B.电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A C.电压表示数的变化范围是1V~3V D.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PUI可知灯的额定电流是
IL额还可知道灯泡的电阻是
PL额UL额UL额IL额1.5W0.5A 3V3V6Ω 0.5ARL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
ImaxIL额0.5A
由此可计算得电路中的最小总电阻是
R总minU9V18Ω Imax0.5A那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是
R滑minR总min-RL18Ω-6Ω12Ω
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
R总maxRLR6Ω24Ω30Ω
电路中的最小电流是
IminUR总max9V0.3A 30Ω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
ULminIminRL0.3A6Ω1.8V
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
2PLminIminRL0.3A6Ω0.54W
2故选D。
3.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I—
1图像,如图乙,由图可知( ) R
A.定值电阻两端电压控制为2V不变 B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1Ω C.当滑片向右移时,电压表数变大
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2 【答案】A 【解析】 【分析】
由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。 【详解】
1图象可得,当导体中电流为0.2A时,其对应的电阻为10,该实验利用控R制变量法,需控制定值电阻两端电压不变
AB.由I—
UIR0.2A10Ω2V
故A符合题意,B不符合题意;
C.滑片右移时,R电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R两端电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意; D.电流分别为0.25A和0.5A时,通过R的电流之比为
I10.25A1 I20.5A2实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得
UI1R1R21 UI2R12R2由上式可得
R12 R21故D不符合题意。 故选A。
4.图为复杂电路的一部分,电阻R1、R2、R3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A1、A2的示数之比为( )
A.1:1 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A,则I1=4A,I2=1A,I3=2A;电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω;根据欧姆定律UIR可得:三个电阻两端电压分别为:U1=4V,U2=2V,U3=6V;又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2的电流反向时,才能使R3两端的电压等于6V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:
B.2:1
C.3:1
D.4:1
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
A1I1I34A+2A=6A A2I3I22A+1A=3A
故流过A1、A2的示数之比为2:1; 图2中
A1I1I34A+2A=6A A2I3I22A+1A=3A
故流过A1、A2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。
5.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S2和S3,断开S1,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说法正确的是( )
1,R1与R2消耗的功率之比为3∶1,下列9
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PI2R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
II1I2I13I11.6A
解得:I10.4A,I21.2A;根据欧姆定律可知,R1与R2的阻值分别为
R1U6VU6V15Ω,R25Ω I10.4AI21.2A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
1U2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,根据P可知,灯泡
9RL的实际电压为额定电压的
1,即实际电压为 311U实U额6V2V
33根据串联电路的电压规律可知,R1与R2的总电压为
U总UU实6V2V4V
此时电路中的电流为
I则灯泡L的额定功率为
U总4V0.2A
R1R215Ω5ΩP额9P实9U实I92V0.2A3.6W
当只闭合S2时,R1的电功率为
210.2A15Ω0.6W P1IR故B正确,CD错误; 故选B。
2
6.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,无法测出未知电阻
阻值的电路是
为已知阻值的定值电阻,则四个电路中
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Rx并联,电流表测干路电流I,此时通过Rx的电流
Ix=I−I0,
由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻Rx阻值:
Rx=
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Rx串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出Rx两端的电压,从而无法测出Rx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Rx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Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux,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−Ux,
,
由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流
I=
则
Rx=
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R0的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则电源电压
U=I1R0;
当开关S断开时,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流I2,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
Rx=R−R0=
故D可行,不符合题意。
−R0, , =
, =
,
7.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R2上向右任意移动 B.电流表A1示数不变,A2示数变小
C.电压表V示数与电流表A2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R1,所以滑片不可在R2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R1和滑动变阻器R2并联接在电路中,
R1两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R1的电流大小不变,即电流表A1示数不变,但是滑动变阻器R2接入电路的电阻在变小,那么流过R2的电流在变大,电流表A2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A2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R1两端电压大小,也是电源电压大小,大小不变,但是电流表A2示数在变大,那么电压表V示数与电流表A2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R2变为R2时,电功率的变化量为
'U2U2P2PP2'
R2R2'2整个电路电功率变化的量为
UUUUU2U2PPPU'U'
R1R2R1R2R2R2'即P2P,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。
8.实验中,某同学认为在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测量未知电阻Rx的阻值,并设计了电路图,下列图中不可以实现测量Rx阻值的电路图是()
A. B.
C. D.
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1-U2;根据串联电路电流处处相等可列出等式
U1U2U2 R0RXRx可求出,故此电路可以测出Rx阻值;故A不符合题意;
B.当开关闭合时,Rx被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx阻值;故B符合题意; C.当开关掷到1档时,只有RX接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式
U2U1U2 RXR0可求出出Rx,故此电路可以测出RX阻值;故C不符合题意;
D.当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,Rx与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式
U2U1U2 RXR0可求出出Rx,故此电路可以测出Rx阻值;故D不符合题意。 故选B。
9.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω,当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′,当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′,下列判断正确的是
A.U=6V,R2=20Ω B.U=9V,R3=30Ω C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2 D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
当只闭合开关S2时,电阻R2、R3串联,则
U=0.3A,P=0.3U
R2R3当三个开关都闭合时,电阻R1、R2并联,则
UU+=0.3A+1.95A,P′=2.25U R1R2当只断开开关S1时,电路中只有R2,则
U=0.45A,P′′=0.45U R2解三式得
U=9v,R2=20Ω,R3=10Ω,P∶P′=2∶15,P∶P′′=2∶3
所以D正确。 故选D。
10.在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A的量程,电压表取0~15V的量程,选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,先后与滑动变阻器R2串联,在能完成实验的前提下,下列判断正确的是( )
A.若电源电压4.5V不变,控制电压为3V,则变阻器R2最大阻值至少为10Ω B.若变阻器R2最大阻值为20Ω,控制电压为2V,则电源的选取范围是2~3V C.若R2变阻器最大阻值为40Ω,电源电压为6V不变,则控制电压的选取范围是2~6V D.若电源电压6V不变,控制电压为2V,R2最大阻值为30Ω,则只能完成三次实验 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.由于电源电压不变为4.5V,定值电阻两端电压保持为3V,则滑动变阻器两端电压始终为1.5V,根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R滑U滑1.5V1 R定U定3V2则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时,对应滑动变阻器接入阻值最大,为
R滑故A正确;
11R定20Ω=10Ω 22B.控制电压为2V,则电源电压最小为2V,此时滑动变阻器在整个实验接入阻值均为0,
由串联分压可知,当定值电阻换用最大阻值时,滑动变阻器接入阻值越大,此时电源电压越大,则当定值电阻接20Ω,滑动变阻器滑到20Ω时,此时电源电压最大,此时电压之比等于电阻之比,则滑动变阻器两端电压也为2V,则最大电压为4V,则电源的选取范围是2~4V,故B错误;
C.由于始终保证定值电阻两端电压不变,则当换用更大阻值的定值电阻时,由串联分压可知,滑动变阻器接入阻值应相应增大,则当定值电阻接入最大阻值时,滑动变阻器滑到最大阻值处,可使定值电阻电压最小,此时电流为
Imin则定值电阻两端最小电压为
U6V0.1A
R4R滑max40Ω20ΩUminIminR40.1A20Ω=2V
由于电流表量程为0~0.6A,则电流最大为0.6A,当定值电阻阻值最小时,电流最大,则最大电压为
UmaxImaxR10.6A5Ω=3V
综合范围为2~3V,故C错误;
D.由于电源电压不变为6V,定值电阻两端电压保持为2V,则滑动变阻器两端电压始终为4V,根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R定U定2V1 R滑U滑4V2则当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时,对应可进行实验的最大阻值,为
R定11R滑30Ω=15Ω 22则只能进行前三次实验,故D正确。 故选AD。
11.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电灯L的亮度变暗 化量
C.电压表V3示数变大 化量之比变大
B.电压表V1示数变化量小于V2表的示数变D.电压表V1示数变化量与电流表A示数变
【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
A.由电路图知,电压表V1测电阻R1、R2两端的电压,电压表V2测灯泡和电阻R1两端的电压,V3测电源电压。滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,那么电路中的电流变小,而电灯的电阻不变,据P=I2R得,电灯的功率变小,所以亮度变暗,故A正确;
B.设变阻器的滑片在中点时,电压表V1的示数为U1,V2的示数为U2,此时电路的电流为I1;滑片滑至最右端时V1的示数为U1',V2的示数为U2',此时电路电流为I2,根据串联电路的特点有
U1+U2-I1R1=U1'+U2'-I2R1
即
U2-U2'=U1'-U1+I1R1-I2R1
变阻器的滑片向右移动的过程中,电流是变小的,即I2 所以电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量,故B正确; C.在变阻器滑片滑动的过程中,电源的电压不变,则电压表V3的示数不变,故C错误; D.电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,V1的变化量等于灯泡两端电压的变化量,即 RLU I所以电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变,故D错误。 故选AB。 12.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2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,A1表的示数为1.75A,下列说法正确的是( ) A.甲电路中V1表的示数为3V C.R1=12Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】 B.乙电路中A2表的示数为2.25A D.乙电路中R3的电流为0.5A A.图甲中R1、R2和R3串联,V1表的测量电阻R1和R2的电压,V2表的测量电阻R2和R3的电压,电源电压U=10V,闭合开关S后,V2表的示数为7V,根据串联电路电压规律,R1两端电压为: 10V-7V=3V V1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A1测量R2和R3中的电流,电流表A2测量R1和R2中的电流,通过R2的电流: U10VI2===1.25A R28Ω通过R3的电流: I3=IA1−I2=1.75A−1.25A=0.5A 故D正确; 根据欧姆定律可得,R3的阻值: U10VR3===20Ω I30.5A图甲中,三个电阻串联,电路中的电流: UV27VI===0.25A R2R38Ω20Ω根据串联电路电压的特点, U1=U−UV2=10V−7V=3V 由I= U可得,R1的阻值: RR1= U13V==12Ω I0.25A故C正确; 图乙中三个电阻并联,电流表A2测量R1和R2中的电流, U10VIA2=I′1+I2=+I2=+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A R112Ω故B错误; 13.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是( ) A.电源电压为9V C.小灯泡的额定功率为6W 【答案】BCD 【解析】 【分析】 B.滑动变阻器的最大阻值为14Ω D.电路总功率的变化范围是6W~12W 由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用PUI求出灯泡的电功率即为额定功率,利用PUI求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用PUI求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。 【详解】 由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流; AC.当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流Imax1.0A,电压表V2的示数U06V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压 ULUU012V6V6V 因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率 PLULImax6V1.0A6W 电路的最大总功率 PmaxUImax12V1.0A12W 故A错误、C正确; BD.当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流Imin0.5A,电压表V1的示数U1=5V,此时滑动变阻器两端的电压 URUU112V5V7V 由IU可得,滑动变阻器的最大阻值 RRUR7V14Ω Imin0.5A电路的最小总功率 PminUImin12V0.5A6W 则电路总功率的变化范围是6W∼12W,故BD正确。 故选BCD。 14.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1,R2,R3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1,V2的示数分别增大△U1,△U2,在这个过程中( ) A.△U2△U1 C.通过电阻R2的电流减小△U2/R3 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据串联电路电压的规律有: B.通过电阻R1的电流增加△U1/R1 D.电阻 R3两端的电压增大△U2 U=U1+UR2+△UR3, 即原来: U1=U-(UR2+△UR3)-----①, 移动滑片后, U1′=U-(UR2′+△UR3′)----② ②-①得: U1′-U1=(UR2+△UR3)-(UR2′+△UR3′)=(UR2-UR2′)+(△UR3-△UR3′)=△UR2+△UR3, 即: △U1=△UR2+△UR3---③, 根据串联电路各部分电压之和不变,故: △U2=△UR3----④, 由③④得: △U2<△U1 故A正确; B.由欧姆定律,原来通过R1的电流: U1I1=------⑤ R1移动滑片后: U1'I1′=-----⑥ R1⑥-⑤得: U1'U1U1'U1I1′-I1=-=; R1R1R1故通过电阻R1的电流增加△I1= U1,故B正确; R1U2,由串联电路的规律,流经R2、R3的电流相R3CD.由串联电路电压的规律,R3两端电压减小△U2,故D错误; 类似B选项,故通过R3两的电流减小等,故通过电阻R2的电流减小 U2,故C正确. R3 15.如图电路,电源电压不变,闭合S,当滑片P从a端向b端滑动时( ) A.电压表V1示数与电流表A示数比值不变 B.电流表A示数变大,电压表V2不变 C.电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大 D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】 A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,电压表V1示数与电流表A示数比值为定值电阻R1的阻值,所以其比值不变,故A正确; B.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,所以分得的电压变小,即V2示数变小;电路中的总电阻变小,所以电路中的电流变大,即A示数变 大,故B错误; C.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,V2示数变小,所以V1示数变大,电流表A的示数也变大,所以电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大,故C正确; D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积为滑动变阻器R2的功率 UU2U22PIR()R22R1R1R1R2(R2)24R1 2R1R2R2R22由上式可知,R2的电功率随着R2阻值的变化而变化,当R2与R1阻值相等时,R2功率最大,故D错误。 故选AC。 二、初中物理欧姆定律的实际应用问题 16.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为10Ω.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增大了5Ω,电流表示数减小了0.04A,则电压表示数的变化是 A.增加了0.2 V C.增加了0.4 V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 B.减少了0.2 V D.减少了0.4 V 电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,设通过电路的电流分别为I1、I2,R两端的电压分别为U1、U2,因变阻器连入电路中的电阻变大,由分压原理,电压表示数增大,由串联电路电压的规律,R的电压减小; I1I2UU1UU2U2U1, RRRU2U1(I1I2)R0.04A10Ω0.4V, 根据串联电路电压的规律得到变阻器增加的电压等于R减小的电压,即电压表示数增加了0.4V. 故选C. 17.在图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,滑动变阻器的滑片P从a端移 到b端的过程中,电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( ) A.电源电压为4.0V B.定值电阻R0的阻值为8Ω C.滑动变阻器的调节范围为0﹣20Ω D.当滑片P位于b端时,电路的总功率最大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 电路为定值电阻与滑动变阻器串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入阻值为0Ω,电路为定值电阻简单电路,则电压表示数为0V,由乙图可知此时电流为0.6A,则由欧姆定律可求电源电压为 U=I1R0=0.6A×R0 当滑片P位于b端时,滑动变阻器全部接入电路,由串联分压可知此时对应电压最大,由乙图可知此时电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,则可求滑动变阻器最大阻值及电源电压为 U滑4VR滑==20 I20.2AU=U0+U滑=0.2A×R0+4V U2联立求解可得电源电压为6V,电阻R0阻值为10Ω,由于电源电压不变,则由 P可 R知,当电路电阻最小时,电路总功率最大,即滑片位于a端,综合可知,故选C。 18.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变) A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C.电压表和电流表示数的比值变小 D.电压表和电流表的示数都变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AD.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知电路中电流不变,即电流表示数不变;AD都不符合题意. B.将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑片P与b之间的电阻减小,由UIR可知电压表示数减小;不符合题意. C.电压表与电流表示数的比值等于滑片P与b之间的电阻,故电压表和电流表示数的比值变小;符合题意. 19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中( ) A.电流表A1的示数变小 B.总电阻R总的阻值变小 C.电流表A2示数与电流表A示数的比值变小 D.电流表A1示数与电流表A2示数的比值变小 【答案】C 【解析】 【详解】 从图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A测量电路总电流;电源的电压保持不变。 A.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻R1两端的电压和电阻都不变,根据欧姆定律 IU可知,通过电阻R1的电流不变,所以电流表A1示数不变,A项不合题意; RB.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据 111可得 R总R1R2R总R1R2R1R1R2R11 R2 由于R2在变大,那么可知R总在变大,B项不合题意; C.电流表A2示数可知是I2UUIA,电流表1示数是1,电流表A示数是 R2R1R1UUUUR2 II1I2R1R2R1电流表A2示数与电流表A示数的比值是 I21R1 IUUR1R2R2R1由于R2在变大,那么可知 UR2I2在变小,选项C符合题意; ID.电流表A1示数与电流表A2示数的比值是 UI1R1R2 I2UR1R2I1由于R2在变大,那么可知在变大,D项不合题意。 I2 20.如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其电阻随温度变化如图乙所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是 A.图甲中的R0有保护电路的作用 B.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小 C.温度为40℃时,电流表的示数为0.2A D.温度升高时,电压表的示数会变小 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由图可知,R与R0串联在电路中,当热敏电阻随温度的升高而过小时,电路中的总电阻R串=R+R0而不致过小,因此R0起到保护电路的作用,故A正确,但不符合题意; B.由图可知电压表测R两端电压U,电流表测电路电流即R电流I,由欧姆定律可知,UI=R,即电压表与电流表示数的比值表示的是热敏电阻的值,当温度降低时,由图乙可知,其阻值变大,即电压表与电流表的示数比值变大,故B错误,但符合题意; C.由图可知,温度为40℃时,热敏电阻的值为R=20Ω,则电流表示数 IU6V0.2A,故C正确,但不符合题意; RR02010D.由图乙而知,当温度升高时,R会变小,根据串联电路的分压特点可知,热敏电阻两端的电压会变小,即电压表示数会变小,故D正确,但不符合题意。 21.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中,定值电阻R0两端的电压随滑动变阻器R1接入电路的阻值变化情况如图乙所示,下列说法错误的是( ) A.电源电压为6V B.定值电阻R0的阻值为10Ω C.当滑片P在b端时,通过R0的电流为0.6A D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,R0消耗的电功率为0.4W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.由图乙可知,当滑动变阻器R1接入电路的阻值为0时,定值电阻R0两端的电压为6V,此时定值电阻R0两端的电压等于电源电压,故A项正确,不符合题意; BC.当滑片P在b端时,由图乙可知,滑动变阻器R1接入电路的阻值最大为50Ω,此时定值电阻R0两端的电压为1V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端的电压为 U1UU06V1V5V 因为串联电路电流处处相等,则通过R0的电流为 I根据IU0U15V=0.1A R0R150ΩU可得定值电阻R0的阻值 RR0U01V10Ω I0.1A故B项正确,不符合题意,C项错误,符合题意; D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,由图乙可知,此时定值电阻R0两端的电压为 U22V,根据P可得R0消耗的电功率 RUP02R02V210Ω0.4W 故D项正确,不符合题意。 故选C。 22.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( ) A.电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W B.电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A C.电路消耗总功率允许的变化范围为l.2W~3W D.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω 【答案】D 【解析】 【分析】 滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流;根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最大时,变阻器接入电路的电阻最大;当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别求出电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。 【详解】 由图知,R2与定值电阻R1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流; AB.由题意知,当电压表的最大测量值为3V时,由串联电路特点知,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,由欧姆定律可得此时电路中的电流: II2I1U13V0.3A, R110Ω因此电路中的最小电流为0.3A,故B错误; 电阻R1消耗功率最小功率: P1minU1I3V0.3A0.9W, 故A错误; C.电路消耗的最小功率: PminUI6V0.3A1.8W; 故C错误; D.此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大: R2max电路中的总电阻最小: U2max3V10Ω; I0.3A当电路中的电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律可知此时 R总min滑动变阻器接入电路中的电阻最小: U6V12Ω, Imax0.5AR2minR总minR112Ω10Ω2Ω, 则变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω,故D正确。 23.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起, 托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为 0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为 15Ω,电源电压 U=3V,电压表的量程为 0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距 R 上端 1处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是( ) 3 A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V B.该电子秤能测量的最大质量是2.5kg C.最大质量数应标在电压表2.25V的位置上 D.最大质量数应标在电压表3V的位置上 【答案】AC 【解析】 【详解】 由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压. A.将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端中的电阻: R滑= 1处,此时,滑动变阻器接入电路31×15Ω=5Ω, 3 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: U3V=I==0.3A, R0R滑5Ω+5Ω电压表的示数: U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V, 故A正确; B.弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端 1处,所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为33kg,故B错误; C D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流: I′= 电压表的示数: U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V, 即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上,故C正确,D错误. UR0R滑=3V= 0.15A, 5Ω+15Ω 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容