一、欧姆定律选择题
1.如图所示的电路,电源电压保持不变,电路中各元件连接正确且均完好,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A的示数变大 B. 电压表V的示数变大
C. 电压表V与电流表A的示数的比值变大 D. 电压表V与电流表A的示数的乘积变小 【答案】D
【解析】【解答】A. 此电路为串联电路,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测电路电流,当闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,滑动变阻器的电阻增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律,电路中的电流变小,即电流表的示数变小, A不符合题意他.
B. 根据串联电阻分压关系,滑动变阻器的电阻增大,分压将增大,根据串联电路电压特点,所以电阻R1两端的电压减小,即电压表示数变小,B不符合题意.
C. 电压表V与电流表A的示数的比值即为电阻R1的阻值,应不变,C不符合题意. D. 因电压表与电流表的示数都变小,所以乘积将变小,D符合题意.、 故答案为:D.
【分析】R1与R2串联,电压表V测R1的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电路中电流的变化分析.
2.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,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 B. 两端电压不超过3V
范围内变化
C. 滑动变阻器连入电路的阻值在 D. 电路的总功率在
范围内变化
【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流, Imin= =
=
=0.3A,
因串联电路中各处的电流相等,且R1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,故最大电流为0.5A,A不符合题意; R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意 所以,电路中的最大电流I总功率最大, 电路中的总电阻:R=
=
=12Ω,
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
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: R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω,
当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为: R滑=
=
=10Ω,
则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意; 电路消耗的最大功率:
P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表的示数U2=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: P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,
所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。 故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R1消耗的电功率最大,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;同理,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率.
3.某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表V2和电流表A示数均变大 B. 电压表V1和电流表A示数之比不变 C. 电压表V2和电流表A的乘积不变 D. 电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变 【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流.(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小, 所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,
由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误;
由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,
由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误;(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2 , 则电压表V2示数的变化量:
△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0 , 即 故选D.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化.
=R0 , 且R0的阻值不变,
所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确.
4.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1 , 当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2 , 则下列关系式正确的是( )
A. I2=I1、U2<U1 B. I2>I1、U2=U1 C. I2>I1、U2>U1 D. I2<I1、U2<U1 【答案】C
【解析】【解答】解:当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1 , 电流表测电路中的电流I1;
当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2 , 电流表测电路中的电流I2;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I2>I1 , 故AD错误; 由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1 , 故B错误、C正确. 故选C.
【分析】当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,然后得出答案.
5.地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。下列四幅电路图中, R′是滑动变阻器, R 是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是( )
A. B.
C.
【答案】 B
D.
【解析】【解答】A.当物重增大时,滑片向下运动,变阻器的阻值增大,电流表的示数变小,故A不合题意;
B.电阻R和变阻器R'串联,电压表测电阻R的电压;当物重增大时,滑片向下运动,变阻器阻值变小,它的电压变小;而总电压不变,因此电压表的示数变大,故B符合题意; C.电流表将滑动变阻器短路,当物重增大时,电流表的示数不变,故C不合题意; D.电压表串联在电路里,当物重增大时,电压表的示数几乎不变,故D不合题意。 故选B。
【分析】(1)当电压不变时,电阻越大,电流越小;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,电压越大;
(3)当物重增大时,判断滑动变阻器的滑片的运动方向,进而得到其阻值的变化,接下来再判断电表的示数变化。
6.图是一种输液时所用报警电路:电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后,其电阻RM发生变化,导致电压表的示数增大而触犯警报器(图中未画出)报警,则M接触药液后( )
A. M的电阻RM变大 B. 电路消耗的总功率变大
C. 电压表与电流表的示数乘积不变 D. 电压表与电流表的示数之比变大 【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.
由题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,
由I= 的变形式U=IR可知,电压表示数增大时,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
则电压表与电流表的乘积变大,故C错误;
由P=UI可知,电源电压不变时,电路消耗的总功率变大,故B正确; 由R= 可知,电路中的总电阻变小, 因串联电路中总电阻等于各分电压之和, 所以,M的电阻RM变小,故A错误;
由R= 可知,电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值,则电压表与电流表的比值不变,故D错误. 故选B.
【分析】由电路图可知,定值电阻R与传感器电阻M串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.根据题意可知,M接触药液后,警报器报警,电压表V的示数增大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电压表V与电流表A的乘积变化;根据P=UI可知电路消耗总功率的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知M的电阻变化;根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知电压表V与电流表A的比值变化.
7.甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是()
A. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4热量为240J 【答案】 D
B. 再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C. 再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W D. 再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的
【解析】【解答】(1) 闭合开关S 1 时 ,灯泡的功率为1W,因为P L=U LI L , 所以从甲图中找到电压和电流乘积为1的点,这时的电流就是灯泡的额定电流,电压就是灯泡的额定电压,也是电源电压;
(2) 再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流,从甲图中找到对应的电流即可; (3)
再闭合开关S2时, 根据P=UI计算出电阻R的功率,然后根据P总=PL+P计算总功率;
(4)已知R的功率和时间根据Q=W=Pt计算产生的热量。
【分析】A.闭合开关S1时 ,灯泡的功率为1W,据甲图可知,当灯泡电压为2V,电流为0.5A时,灯泡功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W,因此电源电压是2V,灯泡电阻:
, 故A正确不合题意;
B.再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流;据甲图可知,当R电压为2V时,它的电流是0.2A,因此电流表示数增加0.2A,故B正确不合题意;
C.再闭合开关S
2时,电阻
R的功率P=UI=2V×0.2A=0.4W,电路的总功率为:P总=PL+P=1W+0.4W=1.4W,故
C正确不合题意;
D.再闭合开关S2时,1min内电阻R产生的热量为:Q=W=Pt=0.4W×60s=24J,故D错误符合题意。 故选D。
8.如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将( )
A. 电流表的示数变大,电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小,电压表的示数不变 C. 电流表的示数变大,电压表的示数不变 D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小 【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡亮度的电压,
开关S闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AC不符合题意;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意,D符合题意. 故答案为:D.
【分析】由图可知,电路串联,电压表测量灯泡分压,滑片右移电阻变大,电流变小,灯泡分压减小.
9.如图所示电路中,定值电阻R1=10Ω,沿动变阻器R2最大阻值为20Ω,电源电压保持U=6V不变,将滑片P滑至最右端,闭合S,下列说法正确的是( )
A. R1和R2串联在电路中
B. 电流表A1的示数是电流表A2示数的两倍
C. 当滑片P向左滑动的过程中,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值保持不变 D. 将滑片P滑至最左端,电路仍能正常工作 【答案】 C
【解析】【解答】A.根据电路图判断,电流分别经过电阻,是并联电路,A不符合题意; B.动力臂A1测量干路电流,A2测量R1的电流,由于R1和R2不相等,则并联时电流不相等,干路电流不是支路的2倍,B不符合题意;
C.当滑片移动时,电压表测量电源电压,示数不变,电流表A2测量定值电阻的电流,示数不变,所以两表的比值不变,C符合题意;
D.当滑片移至最左时,电流不经过R2,此时电源短路,D不符合题意。 故答案为:C.
【分析】根据电路的连接方式,结合电流表和电压表测量的位置,分别判断在电阻变化时,电流或电压的变化情况。
10.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数也变大 B. 电压表示数变小,电流表示数也变小 C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小 D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大 【答案】C
【解析】【解答】由图知道,定值电阻R0与滑动变阻器、螺线管串联,电压表测量的是R两端的电压;当将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器R阻值变小,由串联电路电阻的特点可知,则电路中的总电阻变小,电路的电流变大,由串联电路分压特点得电压表示数变小,通电螺线管的磁性增强,由右手螺旋法则判断螺线管的上端为N极,和上面
的磁极相互排斥,通电螺线管的磁性增强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小。 故答案为:C。
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;
(2)运用安培定则(用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极)判断通电螺线管的极性;
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.
11.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.
12.小明用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示.针对该实验过程,下列结果正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为6.25W B. 小灯泡正常工作时的电阻为5Ω C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω D. 电路消耗的最小功率为0.05W 【答案】C
【解析】【解答】解:
由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流, A、小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A, 所以小灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.4A=1W,故A错误; B、由I= 可得,灯泡正常工作时的电阻:RL=
=
=6.25Ω,故B错误;
C、电源电压一定,由I= 可知,当变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小;由图象知电路的最小电流为0.1A,此时灯泡两端电压为0.5V; 电路的最大总电阻:R总最大= 此时灯泡的电阻:RL=
=
=
=45Ω,
=5Ω,
滑动变阻器的最大阻值:R滑最大=R总最大﹣RL=45Ω﹣5Ω=40Ω,故C正确; D、由P=UI可得电路消耗的最小功率: P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误. 故选C.
【分析】(1)由图象可知,灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率;(2)由I= 计算灯泡正常工作时的电阻;(3)变阻器连入阻值最大时,电路中电流最小,由图象读出此时灯泡的电压和电流,由串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值;(4)由P=UI计算电路的最小功率.
13.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2A,则下列说法不正确的是()
A. R1和R2的阻值之比是2:1 B. R2的阻值是20Ω C. 电压表示数仍是6V D. R2消耗的功率为0.4W 【答案】 B 【解析】
【解答】当S1、S2同时闭合时,等效电路图如图所示:
由图可知,电源电压为6V,即R1两端的电压为6V, 则R1的阻值:R1==
=20Ω
当S2闭合S1断开时等效电路如图所示:
由图可知两电阻串联,电压表仍测电源的电压,所以电压表示数为6V,故C正确; 电路中的总电阻R总==
=30Ω,
R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω,故B错误 所以R1:R2=20Ω:10Ω=2:1,故A正确;
R2消耗的电功率P=I′2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故D正确; 故选B.
【分析】先画出等效电路图;当S1、S2同时闭合时,两电阻并联,电压表测量电源两端的
电压,电流表测量通过R1的电流;由欧姆定律可得出R1的阻值;
两表位置互换,当S2闭合S1断开时,两表串联,电压表测量的仍为电源电压,电流表测电路中的总电流;则由欧姆定律可得出电路中的总电阻,由串联电路的规律可得出R2的阻值;由P=I2R可求R2消耗的功率.
14.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.
15.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.
16.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A. 电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大 B. 电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小 D. 电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变 【答案】 C
【解析】【解答】A、由电路图知R1、R2并联,A1测量干路中的电流,A2测量R1中的电流,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器的阻值变大;因为R1、R2并联,支路两端的电压相等且等于电源电压,所以电压表的示数不变,A不符合题意; B、由I= 知电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,B不符合题意; C、由电源电压不变、电流表A1的示数变小、P=UI得P减小,C符合题意;
D、电流表A1和A2的示数差即为R2中的电流,电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值即为R2的值,R2的阻值变小,D不符合题意。 故答案为:B。
【分析】A先判断电路的连接方式为并联,再根据并联电路电压的规律判断电压表的示数变化;B、根据欧姆定律判断电流表的示数变化;C、根据P=UI分析判断;D、根据R2的阻值变化判断。
17.如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电路中( )
A. 电流表的示数变大,小灯泡变亮 B. 电流表的示数变小,小灯泡变亮 C. 电压表的示数变小,小灯泡不亮 D. 电压表的示数变大,小灯泡不亮 【答案】D
【解析】【解答】解: 当开关S断开时,灯L与电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
S闭合时,L短路,灯不亮,电路中只有R,此时电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;
根据串联电路电压的规律,故电压表示数变大,
根据串联电阻的规律,S闭合时电阻变小,根据欧姆定律I= 可知,电路中电流变大,电流表示数变大;
综上所述,只有D正确,ABC错误. 故选D.
【分析】分析当开关S由断开到闭合时电路的变化,根据串联电路的规律和欧姆定律确定正确答案.
18.生活处处有物理,下列说法错误的是( )
A. 用筷子夹取食物时,利用了摩擦力
B. 公交车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 C. 打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动
D. 驾驶员在驾驶车辆时需系上安全带是防止惯性带来的伤害 【答案】 B
【解析】【解答】A、筷子能夹住食物放入嘴里而不掉下来,主要是靠筷子和食物之间存在摩擦力,该选项说法正确;
B、公交车内的破窗锤是通过减小受力面积的方法来增大压强,该选项说法错误; C、打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味,是扩散现象,说明了分子在运动,该选项说法正确; D、当汽车突然刹车时,驾驶员和坐在前排的乘客由于惯性仍保持原来的向前运动的状态,容易撞上前挡风玻璃,从而造成伤害,故必须系好安全带.该选项说法正确; 故选B.
【分析】A、两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫摩擦力;
B、增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强.在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
C、物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则运动;
D、一切物体都有保持原有运动状态不变的性质,这就是惯性.系安全带可以在很大程度上防止车辆因紧急刹车时,人由于惯性向前倾可能造成的伤害.
19.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,调节变阻器,各电表示数变化情况是( )
A. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数变大 B. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变大
C. 滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变小 D. 滑片向右移动,甲表示数变小,乙表
示数不变 【答案】D
【解析】【解答】由实物图可知,电阻和滑动变阻器并联接入电路中,该电路为并联电路;电表乙并联在滑动变阻器两端,故乙为电压表,测量的是电源的电压,保持不变;电表甲串联在干路中,故甲为电流表,测量的是电源电压;
滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;由于定值电阻两端的电压、电阻不变,故通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,电流表示数减小,即甲表示数变小,乙表示数不变,D符合题意,A不符合题意;
滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大;由于定值电阻两端的电压、电阻不变,故通过定值电阻的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流增大,电流表示数增大,即甲表示数增大,乙表示数不变,BC不符合题意; 故答案为:D。
【分析】由图可知是并联电路,电压表测量电源电压,当电阻增大时,电流减小.
20.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如右图所示电源电压为12V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是( )
A. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =1∶1 B. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =3∶2 C. I1∶I2 =2∶3 U1∶U2 =1∶1 D. I1∶I2 =1∶1 U1∶U2 =2∶3 【答案】A
【解析】【解答】两电阻并联在电源上,它们两端的电压相等,都等于电源电压,则它们两端的电压之比
,通过它们的电流之比
故答案为:A。
【分析】在并联电路中电压都相等,当电压相等时,电流和电阻成反比.
21.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L的电阻随温度变化而变化,R0为定值电阻滑动变阻器Rx的规格为“20Ω2.5A”闭合开关S,电压表V1的示数为U1、电压表V2的示数为U2,移动滑动变阻器的滑片P从A端至B端,U2与U1的关系如图乙所示当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光.下列结果中正确的是( )
A. 电路中最大电流为1A B. 定值电阻R0的阻值为16Ω C. 灯L正常发光时的电阻为40Ω D. 灯L的额定功率为24W 【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,当滑片P滑到B端时,阻值为0,L和R0串联,此时电压表V2测电源电压,由图知电源电压为36V,电压表V1测R0的电压,由图知R0的电压U01=24V,灯L恰好正常发光,则灯L的额定电压为:UL额=36V
24V=12V,A.当滑片P
在A端时,滑动变阻器阻值最大,且Rmax=20Ω,此时电压表V2的示数为16V,则滑动变阻器两端的电压为:UR=36V
16V=20V,此时电路中的电流最小:Imin=
=
=1A,A
不符合题意;B.当滑片P在A端时,电压表V1的示数U02=12V,则定值电阻R0的阻值为:R0= =
=
=12Ω,B不符合题意;C.当滑片P滑到B端时,电路中的电流为:I=
=
=2A,灯L正常发光时的电阻:RL=
2A=24W.
=6Ω,C不符合题意;D.灯L的额定功
率为:PL=UL额I=12V 故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光,此时电路的总电阻最小,总电流最大,两电压表的示数都达到了最大,判断出电源电压;当滑动变阻器的滑片P在A端时,总电阻最大,电路中的总电流最小,由乙图读出两电压表的示数,根据串联电路电压的规律表示出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律算出电路的电流和定值电阻R0的阻值;当滑片在B端时,滑动变阻器的电阻为零,电路的电流最大,此时灯L恰好正常发光,定值电阻两端的电压为24V,根据欧姆定律算出电路的电流,根据串联电路电压的规律算出灯泡两端的额定电压,根据欧姆定律算出灯L正常发光时的电阻,由P=UI算出灯泡L的额定功率.
22.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变小,电压表示数不变 C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变 【答案】 D
【解析】【解答】解:由电路图可知,只闭合开关S1时,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;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,B不符合题意;电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,A不符合题意;由R= 可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,C不符合题意、D符合题意。 故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律I= 可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化情况.
23.如图甲所示电路,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 电源电压是4.5V B. 定值电阻的阻值是10Ω C. 定值变阻的最小功率为1.35W D. 电路总功率的最大值为7.2W 【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流I大=1.2A, 由I= 可得,电源的电压: U=I大R1=1.2A×R1 ,
当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大, 由图象可知,电路中的最小电流I小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,
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=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V, 因电源的电压不变, 所以,1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V, 解得:R1=5Ω,故B错误; 电源的电压U=I
大
R1=1.2A×5Ω=6V,故A错误;(2)定值电阻电功率的最小值P1小=I
小
2R1=
(0.3A)2×5Ω=0.45W,故C错误;
电路总功率的最大值P大=UI大=6V×1.2A=7.2W,故D正确. 故选D.
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,根据图象读出电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,根据图象读出电表的示数,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R1的阻值,进一步求出电源的电压;(2)根据P=I2R求出定值电阻电功率的最小值,根据P=UI求出电路的最大电功率.
24.额定电压均为6V的甲、乙两灯,I-U图线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小 B. 甲、乙两灯的额定功率之比为4:1
C. 甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为3:2 D. 甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1:3
【答案】 D
【解析】【解答】解:A.由甲、乙曲线图可知,灯泡的电阻随电压的增大而增大。A不符合题意;
B.由于甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图象可知:I甲额=0.6A,I乙额=0.3A, 则:
=
=
=
= ,B不符合题意;
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3A,I乙=0.2A,根据I= 可得
电阻之比; = = =
= ,C不符合题意;
D.把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象可知,当电路中的电流为0.3A,甲灯的实际电压为2V,乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V,所以实际功率之比:P6V=1:3,D符合题意。 故答案为:D
【分析】结合I-U图像,读出对应的数据,利用电功率计算公式及欧姆定律逐项计算即可.
甲
:P
乙
=U
甲
I:U
乙
I=2V:
25.如图是某实验小组测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中Ro为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为U1;当开关S、S2闭合,S1断开时,电压表的示数为U2。则下列四个选项中Rx的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,即U=U1 , 当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U2 , 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:U0=U−Ux=U1−U2 ,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I= Rx=
。
,即
,解得:
故答案为:B。
【分析】当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压;当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出Rx的阻值.
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