一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A. 滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小 B. 滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大 C. 滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大 D. 滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大 【答案】 B
【解析】【解答】串联电路,且电压表测量灯泡电压,则当滑片向左滑动时总电阻变小,电流变大,灯泡分得电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。 故答案为:B
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,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,根据串联电路的分压特点可知灯泡两端的电压变化.
2.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数不变,电流表示数变大 B. 电压表示数变大,电流表示数变小 C. 电压表示数变小,电流表示数变小 D. 电压表示数变大,电阻R1的电功率变大 【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动
时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由 知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据 的电压也增大,根据 意。 故答案为:D
,电阻R1的电流增大,两端
知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、D符合题
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律电压表和电流表示数的变化及功率变化.
、电功率计算公式
分析
3.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是( )
A. B.
C.
【答案】 B
D.
【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;
BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小; 由I= 可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意. 故选B.
【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,
然后判断滑片移动的方向确定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定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化. 本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.
4.如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等 . 闭合电键S后,电流表示数最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】【解答】A图中电流表与一个电阻串联后又与开关并联,所以开关闭合后将其短路,电流表的示数为零;
B图中开关闭合后,两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为: ; C图中两电阻串联,开关闭合后,电流表示数为: ; D图中两电阻并联,电流表测量一个支路的电流,示数为: . 所以A图中电流表示数最小, 故答案为:A .
【分析】A、开关闭合后,为上面的电阻的简单电路,电流表与下面的电路被短路,电流表示数为零;
BCD、开关闭合后,根据电路的连接方式,利用欧姆定律分别列出电流的表达式,再比较大小 .
5.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有( )
方案:①用一个更小的电阻替换R3 ②将如图(a)中的R2与(b)中的R1互换 ③用一个更大的电阻替换R2 ④将如图(a)中的R1与(b)中的R3互换
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个 【答案】C
【解析】【解答】a图R1、R2并联,电流表A1在干路上,b图R1、R3串联,电源电压相同且不变,电流表A1的示数比A2大,要使两电流表示数相同,可以减小A1的示数或者增大A2的示数,根据欧姆定律可知,可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2 , 故①③符合题意;因R1、R2、R3的大小未知,故②④不确定。 故答案为:C.
【分析】由(a)电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流;由(b)电路图可知,R1与R3串联,电流表A2测电路电流;电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系.
6.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表,测出未知电阻Rx的阻值,同学们设计了如图所示四种电路(电源电压未知),其中不可行的方法有( )
A. (1)(2) B. (1)(3) C. (2)(4) D. (2)(3) 【答案】 B
【解析】【解答】解:(1)开关S1闭合,S2断开时,R0和Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;再S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻;(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix , 根据Rx= 求出电阻;(3)开关S0闭合,S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误,故无法测出正确的使用;(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux;根据串联电路中总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压U0=U﹣Ux , 根据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过Rx电流,根据Rx= 求出电阻. 综上可知,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】在单表测量电阻的实验中,都会用到定值电阻,用串联电路的电流相等或并联电路的电压相等得出未知电阻的电流或电压,利用欧姆定律求电阻.
7.现有R1、R2两个电阻,它们的U﹣I关系图象分别如图甲、图乙所示。将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端,下列说法正确的是( )
A. 该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍 B. 通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C. 电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等 D. 电阻R1与电阻R2的电功率相等 【答案】 A
【解析】【解答】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端时,通过它们的电流相等,B不正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电流I=0.2A,U1=4V,U2=2V时符合, 则 = = ,C不正确; 由I= 可得,两电阻的阻值之比:
= = = ,A符合题意; 由P=UI可得,两电阻的电功率之比: =
= = ,D不正确。
故答案为:A。
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,且它们两端的电压之和等于电源的电压,根据两个图象找出符合的电压和电流值;然后根据欧姆定律判断电路中两电阻的阻值关系,根据P=UI判断两电阻的电功率之间的关系。
8.在综合实践活动课上,小明把一只用半导体材料制成的电阻Rx与滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电路中,如图甲所示.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移
动的过程中,电流表和电压表示数变化情况如图乙所示,针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A. Rx是定值电阻,其阻值为6Ω B. 电路消耗的最小功率为0.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω D. 当P从a端移向b端时,Rx的阻值变大 【答案】 B
【解析】【解答】由电路图可知,电阻Rx与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
当滑动变阻器的滑片P位于a端,滑动变阻器接入电路的阻值最大, 电路总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,最小电流I最小:P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W,故B正确. 当电路中的电流最小时,对应电压表示数U值:
,故C错误.
根据串联电路电压规律可知,电阻Rx两端的电压:Ux=U-U滑=6V-5.0V=1V, 此时Rx的阻值:
滑
最小
=0.1A,电路消耗的功率
=4.5V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻
当滑动变阻器的滑片P位于b端,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路总电阻最小,电路中的电流最大,由图象可知,最大电流I最大=1.0A,则电阻Rx两端的电压:Ux′=U=6V,
此时Rx的值
由上述可知,Rx不是定值电阻,故A错误. 当P从a端移向b端时,Rx的阻值变小,故D错误. 故答案为:B.
【分析】分析电路图确定滑动变阻器和Rx的连接方式及电压表所测的电压,分析出滑片在a端和b端时滑动变阻器应用的阻值,由图象乙确定出对应的电流值,由欧姆定律和电功率的公式进行计算即可解答.
9.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V B. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V C. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W 【答案】 B
【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压UL=6V,因为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,电压表的示数:UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V,故A错误;
B、由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V,所以UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V.故B正确; C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误;
D、由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W.故D错误. 故选B.
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数; (2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数;
(3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系;
(4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.
10.如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图(乙),由图象可知( )
A. 电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比 B. R0的电阻值是10Ω
C. 该电路最小功率0.05W D. 滑动变阻器R的电功率变化范围0﹣0.45W 【答案】D
【解析】【解答】解:(1)因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象,且呈一条直线,所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比,由电压是产生电流的原因可知,不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比,故A错误;(2)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U=3.0V,电路中的最大电流I大=0.6A,由I= 可得,R0的阻值:R0=
=
=5Ω,故B错
误;(3)当滑片位于a端时接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.1A,电路中的总电阻:R总= 功率:P
=UI
=
=30Ω,因串联电路中总电阻等
于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R大=R总﹣R0=30Ω﹣5Ω=25Ω,电路的最小
小
小
=3.0V×0.1A=0.3W,故C错误;(4)滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω
=
时,消耗的功率为0W;当变阻器接入电路的电阻为R时,电路中的电流:I=
,变阻器消耗电功率:PR=I2R=( )2R= =
= =
,则当R=5Ω,变阻器消耗的电功率最大,PR大=
所以,滑动变阻器R的电功率变化范围0~0.45W,故D正确.故选D.
=0.45W,
【分析】(1)由图象可知,R0两端的电压和电流关系是一个正比例函数图象,要注意电压是电流产生的原因;(2),当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,此时电路中的电流最大,根据图象读出电表的示数,利用欧姆定律求出R0的电阻值;(3)当滑片位于a端时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,电路中的电流最小,由图象读出电表的示数,根据P=UI求出电路中的最小功率;(4)滑动变阻器接入电路中的
电阻为0Ω时,消耗的功率为0W;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率,进一步得出滑动变阻器消耗电功率的变化.
11.如图所示,电源电压6V保持不变,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A. 闭合开关前,滑片P应移动到B端
B. 闭合开关后,小灯泡不发光,可能是小灯泡灯丝断了 C. 滑片P向A端移动时,小灯泡额定功率变大,亮度变亮
D. 当电压表示数为3.8V时,读出电流表的示数,可算出小灯泡的额定功率 【答案】 C
【解析】【解答】A、由图,为保护电路,开关闭合前,滑片应滑到最大值B端,故A正确;
B、小灯泡灯丝断了,闭合开关后,小灯泡不能发光,故B正确;
C、滑片P向A端移动时,灯泡电压大于额定电压,实际功率大于其额定功率,但额定功率不会变,故C错误;
D、当电压表示数为3.8V时,读出电流表的示数,利用P=UI可计算其额定功率的大小,故D正确. 故选C.
【分析】(1)为保护电路,开关闭合前,滑片应滑到最大值处; (2)小灯泡灯丝断了小灯泡不能发光;
(3)额定功率是指用电器在额定电压下的功率,一个用电器的额定功率只有一个,实际功率可以有多个;
(4)在额定电压下,可以运用公式P=UI计算其额定功率的大小.
12.如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则( )
A. 当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大 B. 当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C. 当滑片P在a端时,灯泡正常发光 D. 当滑片P在b端时,电路总功率最大 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡和滑动变阻器串联在一起;当滑片P从b端向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以电路总电阻变小,A不符合题意;当滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电流减小,由P=I2R知道,灯泡的实际功率减小,灯泡亮度会变暗,B不符合题意;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡两端的电压等于电源电压220V,所以灯泡正常发光,C符合题意;当滑片P在b端时,总电阻最大,电路中电流最小,由P=UI知道,电路总功率最小,D不符合题意, 故答案为:C。
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律和电功率公式判定灯泡亮度的变化.
13.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R1的电流为0.5A B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω D. 若断开开关S2 , 电流表A1示数变大 【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:
,A不符
合题意;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:
,B不符合题意;电阻R1的阻值:
,C符合题意。若断开开关S2 , 电流表A1只测量R2的电流,电
流表A1示数变小,D不符合题意。 故答案为:C。
【分析】根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律计算电路中的电压和电阻.
14.如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之
比U甲:U乙=4:1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A. 4:3 B. 3:2 C. 3:4 D. 3:l 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,当S1、S2 闭合时,若甲乙两表为电压表,则两电阻串联,并且甲测电源的电压,乙测R2 两端的电压,由串联电路电流特点和I=U/R知道:U
甲
/R1+R2=U乙/R2 , 又因为U甲:U乙=4:1,所以两电阻之比是:R1/R2=3/1,即R1 =3R2;当开关S1闭合、S2断开时,若甲、乙两表均为电流表,则两电阻并联,并且甲测R2支路的电流,乙测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压特点和I=U/R知道,两电流表的示数
之比是: 故答案为:C。
,
【分析】当S1、S2闭合,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,根据串联电路电流的规律和欧姆定律表示出电阻之比;当开关S1闭合、S2断开,甲乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,根据并联电路电压规律和欧姆定律表示出两支路的电流之比,根据两电阻的关系即可求出两表示数比值.
15.一只小灯泡标有“3.8V”字样,额定功率模糊不清,某同学设计了如图甲所示的电路进行测量,电源电压恒为6V,电压表、电流表使用的量程分别为0﹣3V、0﹣0.6A,滑动变阻器的规模为“10Ω 1A”,他根据实验数据作出电压表、电流表示数的U﹣I图象,如图乙所示,则以下判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为0.88W B. 滑片向左移时电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82Ω D. 小灯泡正常发光2s内,变阻器产生的电热为3.04J 【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R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)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压UL=3.8V时滑动变阻器两端的电压: UR=U﹣UL=6V﹣3.8V=2.2V, 由图象可知,电路中的电流I=0.4A, 小灯泡的额定功率:
PL=ULI=3.8V×0.4A=1.52W,故A错误; 2s内变阻器产生的电热:
QR=WR=URIt=2.2V×0.4A×2s=1.75J,故D错误;
(2)滑片向左移时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大, 由图象可知,滑动变阻器两端的电压变小,灯泡两端的电压变大,灯泡的实际功率变大, 即电压表的示数变小,小灯泡变亮,故B错误;
(3)当电压表的示数最大UR′=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 由图象可知,电路中的电流I′=0.34A, 则滑动变阻器接入电路中的最大电阻:
≈8.82Ω,故C正确。
R大= 故选C。
=
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R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)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据图象读出电路中的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率,根据Q=W=UIt求出2s内变阻器产生的电热;(2)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知接入电路中电流的变化,根据图象可知灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断其亮暗的变化;(3)当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大电阻 。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是从图象中读出电压和电流的对应值 。
16.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Rx阻值的电路是( )
A. 只有 B. 只有 【答案】 D
【解析】【解答】解:由图知,
①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2 , 两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I-I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
②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+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
③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 值,故能测出Rx阻值;
④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Rx两端电压为Ux , 根据电路电流相等列式 = 可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。
故答案为:D。
【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
= 可求出Rx的阻
C. 只有
D.
都可以
17.如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阳器的滑片P向左移动到某一位置时,小车开始向左运动。则下列变阳器接入电路的方式正确的是( )
A. a接e、d接f B. a接e、b接f C. c接e、d接f D. c接
e、b接f 【答案】A
【解析】【解答】根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端为N极,与固定在静止的小车上的条形磁铁相互排斥;
当变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向左运动,说明斥力增大,则此时电路中的电流变大,磁性增强,则电阻变小,根据变阻器的接法,一上一下可知,a接e、d接f,如图所示:
故答案为:A。
【分析】此题涉及到安培定则、磁极间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素、滑动变阻器的接线柱的接法等多个知识点.
18.如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数 的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A. 5Ω 30V B. 5Ω 2.5V C. 10Ω 20V D. 10Ω 10V 【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,则由I= 可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×R1 , ﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,当R2=10Ω时, =6A1 , 则电路中的电流I2= A,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=I2
﹣
﹣
(R1 R2)= A×(R1 10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,0.5A×R1
= A×(R1 10Ω),解得:R1=5Ω,电源电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V.A、C、D不符合
题意;B符合题意. 故答案为:B。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, 1 I =2A1 , 则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,根据欧姆定律求解即可.
﹣
19.在如图所示的电路中,电源电压为4.5V保持不变,电压表量程0~3V,电流表量程0﹣0.6A,滑动变阻器R的规格是“10Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 0.5A”字样,若闭合开关S,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化,则下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围0.3A~0.6A B. 灯泡消耗的最小功率为0.9W
C. 电路消耗的最大总功率为2.7W D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω~10Ω 【答案】 D
【解析】【解答】灯泡和滑动变阻器是并联的,电流表测量整个电路电流,电压表测量灯泡的电压。 灯泡电阻:RL
则会烧坏最小电流的用电器。 ①当滑动变阻器电阻最小时,
电流表示数:0.5A(照顾元件中最小的电流值)
电压表示数为:2.5V(当电流为0.5A时,灯泡正常工作,电压表测量灯泡电压,故电压表示数为2.5V) 此时滑动变阻器电阻:R ②当滑动变阻器电阻最大时,
电路电流最小电流表不会被烧坏,电压表示数也变小也不会被烧坏,所以滑动变阻器可以取最大值10Ω
4Ω
5Ω
当滑动变阻器向左移动时,电路中最大电流为0.5A,因为要照顾元件中最小的电流值,否
电路电流为:I总
电压表示数为:U'L=I总RL=0.3A×5Ω=1.5V 滑动变阻器可以取最大值:10Ω。 ③综合上面的①②得,
0.3A
A、电流表的示数变化范围0.3A~0.5A,A不符合题意。
B、灯泡的最小电流为0.3A,最小电压是1.5V,灯泡消耗的最小功率:P'=UI总=1.5V×0.3A=0.45W,B不符合题意。
C、电源电压是4.5V,最大电流是0.5A,电路最大功率:P=UI=4.5V×0.5A=2.25W.C不符合题意。
D、滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω﹣﹣10Ω,D符合题意。 故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清依据的连接方式及电表的测量对象,利用欧姆定律求得灯泡的电阻;当滑动变阻器向左移动到最小值时,电路在电阻最小时,电流最大,最大电流不能超过各元件中最小的电流值,此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值;当滑动变阻器向右移动到最大值时,电路在电阻最大,电流最小,此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值.
20.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5.闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是( )
A. 4:1;1:4 B. 1:4;4:1 C. 1:5;5:1 D. 5:1;1:5 【答案】 A
【解析】【解答】解:当开关断开时,由欧姆定律可得:I1= ; 当开关闭合时,通过R2的电流I2= ; 则电流表的示数I=I1+I2=
;
由题意知: = 则解得:5R2=R1+R2; 即 = ;
=
= ;
由功率公式P= 得: R1消耗的电功率P1= ; R2消耗的电功率P2= ; 则功率之比: = = ; 故答案为:A
【分析】当开关断开时,电路中只有R1接入,则由欧姆定律可得出电流与电阻的关系;当开关闭合后,两电阻并联,因电源电压不变,则可由欧姆定律可求得通过R2的电流,由并联电路的电流的规律可求得总电流与两电阻的关系; 两电阻并联,则由功率公式P= 可求得功率关系。
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