中考物理欧姆定律综合题及答案

中考物理欧姆定律综合题及答案
中考物理欧姆定律综合题及答案

一、初中物理欧姆定律问题

1.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。

2.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是()

A .R 1的阻值为20 Ω

B .当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率最大

C .电源电压为6 V

D .该电路消耗的最大电功率为0.9 W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AC .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V 时,其功率是0.8W ,可计算得到这时电路中的电流是

1110.8W 0.4A 2V

P I U === 同理,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,电路中的电流是 2220.5W 0.1A 5V P I U =

== 设电源电压是U 电源,可以得到关系式

10.4A 2V R U ?+=电源

10.1A 5V R U ?+=电源

解得110ΩR =、6V U =电源;A 错误、C 正确;

B .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是 ()2

25V 50Ω0.5W R ==

当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B 错误;

D .当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是 ()22max

16V 3.6W 10ΩU P R ===电源 D 错误。

故选C 。

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3.6W

B.电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45A

C.滑动变阻器的最小功率为0.45W

D.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

1

1

1

3V

==0.3A

10Ω

U

I

R

=

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

21

4.5V3V 1.5V

U 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

()2

2

1

1

1

3V

0.9W

10Ω

U

P

R

===

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2

20Ω

R=,电路中的电流大小为

12

4.5V

0.15A

10Ω20Ω

U

I

R 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

1

R1

0.15A10Ω 1.5V

U IR

==?=

R2两端电压为

21

R R

- 4.5V-1.5V3V

U 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0.45A I

=,此时R 1两端的电压是

1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==?=

这个电压大小超过了电压表的量程,所以0.45A I ≠,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R 2的电阻最小时,此时电路中电流最大,R 1两端的电压最大,只能是3V ,由上述可知0.3A I =,R 2两端的电压为2R 1.5V U =,R 2的最小值为

2

R 2 1.5V 5Ω0.3A

U R I === 由上述可知,滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω,这也是R 2的最大值,所以滑动变阻器R 2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

()()222

2222221212121212

-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ??==?=?= ?++??

+ 要使电功率P 最小,那么()212

2-R R R 要最大,当R 2是5Ω或者20Ω时,()2122-R R R 最大,

滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45W P =,可知,C 正确、D 错误。

4.如图所示的电路图,R 1与 R 2 都是定值电阻,R 3 是一个滑动变阻器,当开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )

A .电压表 V 5 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变

B .电压表 V 4 的变化量与电流表示数变化量的比值变大

C .电压表 V 3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小

D .电流表示数变大,表 V 1、V 2 与电流表示数比值都不变,V 3与电流表示数比值变大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】 闭合开关S 后,三电阻串联,电压表V 1测R 1两端的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电压表V 3测R 3两端的电压, 电压表V 4测R 1和R 2两端的电压之和,电压表V 5测R 2和R 3两端的电压之和,电流表测电路中的电流;

A .由以上分析知

U V5=U ?U 1=U ?IR 1,U V5′=U ?U 1′=U ?I ′R 1

△U V5= U V5? U V5′= U ?IR 1?( U ?I ′R 1)=(I ′?I ) R 1=△I R 1

V5U I

=R 1 故该比值保持不变,故A 正确;

B .同理可知

U V4= U?U 1?U 2 =U ?IR 1?IR 2,U V3′=U ?U 1′? U 2′ =U ?I ′R 1?I ′R 2

△U V4= U V4? U V4′= U ?IR 1?IR 2?( U ?I ′R 1?I ′R 2)=(I ′?I ) R 1+(I ′?I ) R 2=△I (R 1+ R 2)

V4U I

= R 1+ R 2 故该比值保持不变,故B 错误;

C .电源电压U = U V4+ U V3,故电压表 V 3 示数的变化量等于电压表 V 4 的变化量,则电压表 V 3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变,故C 错误;

D .滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I =U R

可知,电路中的电流变大,即电流表A 的示数变大,由U =IR 可知,定值电阻R 1和R 2两端的电压变大,即电压表V l 、V 2的示数变大;因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,且R 1和R 2两端的电压变大,V 3等于电源电压减去R 1和R 2两端的电压,所以电压表V 3的示数变小,由R 1=1U I , R 2=2U I , R 3=3U I

可知,电压表V 1、V 2与电流表示数之比不变,V 3与电流表示数比值变小,故D 错误。

故选A 。

5.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R 2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是( )

A .电压表V 1与电压表V 2的示数之和不变

B .电压表V 2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。

6.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响,则()

A.电源电压为12V

B.两灯都正常发光时电流表的示数为3A

C.整个电路的最小功率2.25W

D .整个电路的最大功率9W

【答案】D

【解析】

【分析】

(1)当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。

(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。

(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2

U P UI R

==求出电路的最小总功率。 (4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。

【详解】

A .当S 1、S 2、S 3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压

126V U U U ===

故A 错误;

B .由P UI =可得,两灯泡都正常发光时通过的电流

1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6V

P I U === 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数

120.5A 1A 1.5A I I I =+=+=

故B 错误;

C .由U I R

=可得,两灯泡的电阻 1116V 12Ω0.5A U R I ===,2226V 6Ω1A

U R I === 当S 1、S 3闭合且滑片位于b 端时,R 1与R 的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率

()2

2126V 1.5W 12Ω12ΩU P R R =

==++小 故C 错误; D .当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率

123W 6W 9W P P P =+=+=大

故D 正确。

故选D 。

7.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

B .减少了0.2 V

C .增加了0.4 V

D .减少了0.4 V

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 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I 1、I 2,R 两端的电压分别为U 1、U 2,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;

122112U U U U U U I I R R R

----=-=, 2112()0.04A 10Ω0.4V U U I I R -=-=?=,

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 .

8.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1R,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1R和滑动变阻器2R并联接在电路中,1

R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

1

R 的电流大小不变,即电流表A1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1R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2R变为'2R时,电功率的变化量为

22

'

222'

22

U U

P P P

R R

?=-=-

整个电路电功率变化的量为

22

'

''

121222

U 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。

9.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L1、L2和L3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S1和S2断开,电压表的示数为6V,再闭合S2,电压表示数变小

B.开关S1和S2断开,电流表A1测L2的电流,再闭合S2,A1仍测L2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。

10.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R 0也可以测量未知电阻R x 的阻值,并设计了电路图,下列图中不可以实现测量R x 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,R 0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U 1;当开关断开时,R 0与R x 串联,电压表测R x 的电压,设此时示数为U 2,则此时R 0两端的电压为U 1-U 2;根据串联电路电流处处相等可列出等式

1220X

U U U R R -= R x 可求出,故此电路可以测出R x 阻值;故A 不符合题意;

B .当开关闭合时,

R x 被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,R X 与R 0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过R x 的电流,故此电路不能测出R x 阻值;故B 符合题意; C .当开关掷到1档时,只有R X 接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U 1,当开关掷到2档时,R x 与R 0串联,电压表测R x 的电压,设此时示数为U 2,则此时R 0两端电压为U 1-U 2,根据串联电路电流处处相等可列出等式

212X 0

U U U R R -= 可求出出R x ,故此电路可以测出R X 阻值;故C 不符合题意;

D .当开关掷到1档时,只有R 0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U 1,当开关掷到2档时,R x 与R 0串联,电压表测R 0的电压,设此时示数为U 2,则此时R X 两端电压为U 1-U 2,根据串联电路电流处处相等可列出等式

212X 0

U U U R R -= 可求出出R x ,故此电路可以测出R x 阻值;故D 不符合题意。

故选B 。

11.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知

R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )

A .R 1的阻值为5Ω

B .电源的电压为11V

C .整个电路的最大电功率是11W

D .整个电路的最小电功率是4.4W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电

压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,

I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,

由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''

L U =3V ,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 = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V ,

U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,

因电源的电压不变,所以,

1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,

解得:

R 1=5Ω,

故A 正确,不符合题意;

B .电源的电压:

'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V , 故B 正确,不符合题意;

C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:

P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,

故C 错误,符合题意;

D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:

U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 1

11V= U L 小+ I 小×25Ω,

由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:

P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,

故D 正确,不符合题意。

故选C 。

12.如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关S 后,在滑动变阻器滑片P 由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是( )

A .电压表V 和电流表A 1、A 2的示数都变大

B .电流表A 1的示数与电流表A 2的示数之差保持不变

C .电流表A 1示数变大,电流表A 2和电压表V 的示数不变

D .电流表A 2示数变大,电流表A 1和电压表V 的示数不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

因为R 1和R 2组成的是一个并联电路,电压表测量的是R 2两端的电压,故U 1=U 2=U ,而电源两端电压保持不变,所以电压表示数保持不变;电流表A 2测量的是通过定值电阻R 2的电流,U 2不变,R 2不变,由公式I=可知,电流表A 2的示数保持不变;电流表A 1测量的是干路电路中的总电流,滑动变阻器滑片P 由左端向右移时,其连入电路中的电阻变小,因此电路中的总电阻在变小,而U 不变,由公式I=可知,电流表A 1

的示数变大;电流表A 2的示数保持不变,电流表A 1的示数与电流表A 2的示数之差变大.A 、B 和D 不符合题意.

故选 C .

13.图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=5Ω,当只闭合开关S 2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S 1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 ,R 2=20Ω

B .U =9V ,R 3=30Ω

C .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2

D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则

23

U R R =0.3A ,P =0.3U 当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则

1

U

R+

2

U

R=0.3A+1.95A,P′=2.25U

当只断开开关S1时,电路中只有2R,则

2

U

R=0.45A,P′′=0.45U

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。

14.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,电压表示数可反映物体M移动的距离.开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V和0.2 A.由此可知

A.电阻丝的总电阻为7.5 Ω

B.当电压表示数为2 V时,物体M向左移动了5 cm

C.当电压表示数为1 V时,物体M向左移动了5 m

D.若开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm

【答案】BD

【解析】

【分析】

滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A 不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。

【详解】

A.滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为

1.5V

'7.5

0.2A

U

R

I

===Ω

则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A错;

B.当电压表示数为2 V时,比滑片在中点时增大了0.5V,则与电压表并联的电阻增大了

1

1

0.5V

=2.5Ω

0.2A

U

R

I

==

电阻丝的长度增加了

2.5Ω

==5cm

0.5Ω/cm

l?

所以物体M向左移动了5 cm,B对;

C.当电压表示数为1 V时,比滑片在中点时减小了0.5V,则与电压表并联的电阻减小了2.5Ω,电阻丝的长度减小了5cm,所以物体M向右移动了5 cm,C错;

D.若开始测量前,如果将金属滑片P置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是

max

15Ω

==30cm 0.5Ω/cm

l

D对。

故选BD。

15.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,衔铁被吸下,开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则下列说法正确的是()

A.电磁继电器利用电磁感应原理工作

B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大

C.控制电路的电流随光照强度的增大而增大

D.a是指示灯,b是除尘器

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】

A.电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,A错误;

BC.由题意可知,衔铁被吸下,说明电磁铁的磁性增强了,电路中的电流变大,电源电压

不变,根据

U

R

I

=可知,电路中的电阻变小,即光敏电阻的阻值变小,这时光照强度是增

强的,所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,控制电路的电流随光照强度的增大而增大,B错误、C正确;

D.当空气中尘埃量达到一定值时,除尘器开始工作,衔铁是被吸下的,这时b接入电路,a没有接入电路,所以b应该是除尘器,a是指示灯,D正确。

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

B .减少了0.2 V

C .增加了0.4 V

D .减少了0.4 V

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】 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I 1、I 2,R 两端的电压分别为U 1、U 2,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;

122112U U U U U U I I R R R

----=-=, 2112()0.04A 10Ω0.4V U U I I R -=-=?=,

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.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R 的阻值随压力增大而增大,滑片P 随身高增高而上滑.下列分析正确的是( )

A .身高越高电压表示数大

B .身高越高通过R 0流越小

C .体重越大电流表示数越大

D .体重越大压敏电阻两端电压越小

【解析】

【分析】

【详解】

AB.由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路

独立工作、互不影响,所以,由I=

U

R

可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高

时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;

C D.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可

知,R的阻值越大,由I=

U

R

可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;压敏电阻R两端的电压不变,仍等于电源电压,故D错误.

18.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 ΩB.18 V 4 Ω

C.11 V 4 ΩD.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=,

1

R=。故选A。

19.李明同学做电学实验,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,测量并记录了多组

电压表和电流表的示数,如表所示,根据数据分析,图中所示的电路图可能是()

U/A0.30.60.9 1.2 1.5 1.8

I/A0.450.400.350.300.250.20

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

解:A、根据电路图可知,电压表测量定值电阻两端电压,当电压表示数变大时,电流表示数也变大,且比值不变,故A不符合题意;

BD、根据电路图可知,电压表测电源的电压,示数不变,故B、D不符合题意;

C、根据电路图可知,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流,当电压表示数变大时,说明变阻器接入电路的阻值增大,则电流表示数减小,且比值改变,故C 符合题意.

故选C.

【点评】题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是会分析表格中的数据得出电表所测的电路元件,并能正确的分析选项中电路图的特点.

20.小组同学设计电子身高测量仪,电源电压恒定,R0是定值电阻,R X是滑动变阻器,滑动变阻器的滑片P与被测人头顶齐平。闭合开关S,被测人身高越高,电流表、电压表示数都变大的电路是

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A.两电阻串联,电压表测R X两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X接入

电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U

R

可知,电路中的电流变大,即电流表的

示数变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,则R X两端的电压变小,即电压表的示数变

小, A

不符合题意;

B .两电阻串联,电压表测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X 接入

电路的电阻变小,总电阻变小,由I =

U R

可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U =IR 可知,R 0两端的电压变大,即电压表的示数变大,B 符合题意; C .两电阻串联,电压表测R X 两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X 接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I =U R

可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U =IR 可知,R 0两端的电压变小,根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R X 两端的电压变大,即电压表的示数变大,C 不符合题意;

D .两电阻串联,电压表测R X 两端的电压,电流表测电路中的电流,身高越高时,R X 接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I =U R

可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U =IR 可知,R 0两端的电压变小,即电压表的示数变小,D 不符合题意。 故选B 。

21.如图所示,电源电压为 5V ,闭合开关 S ,电压表的示数为 1V 。则

A .通过灯泡 L 1的电流比 L 2的电流大

B .灯泡 L 2两端的电压是 1V

C .灯泡 L 1和 L 2的电阻之比是 4:1

D .若灯泡 L 2灯丝烧断,电压表示数为零

【答案】D

【解析】

【详解】

A .由图知,两灯串联在电路中,电压表测L 1两端电压,即L 1两端的电压是1V , 串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡的电流和的电流相等,故A 不符合题意;

B .由串联电路的电压特点知,灯泡 L 2两端的电压是:

U 2=U-U 1=5V-1V=4V ,

故B 不符合题意;

C .通过两灯电流相等,由欧姆定律有:11U R =22

U R ,即: 12R R =12U U =1V 4V =14

故C不符合题意;

D.由图知,若灯泡灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为零,故D符合题意。

22.两个小灯泡L1和L2,规格分别是“6V,3W”和“3V,3W”,分别如图甲乙所示接入电路,闭合开关S,两灯泡发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是

()

A.甲电路中,当电源电压为9V时,两个小灯泡都正常发光

B.甲电路中允许最大的电流为0.5A

C.乙电路中,当L2正常发光时,干路电流为1.25A

D.乙电路中,电路消耗的最大功率为3W

【答案】BC

【解析】

【详解】

A.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:

1

1

1

3W

0.5A

6V

P

I

U

===,

2

2

2

3W

1A

3V

P

I

U

===,

因两灯泡的额定电流不相等,由于两只灯泡串联,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;

B.因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流

1

0.5A

I I

==,

故B正确;

C.由

U

I

R

=可得,两灯泡的电阻分别为:

1

1

1

6V

12Ω

0.5A

U

R

I

===,

2

2

2

3V

1A

U

R

I

===,

两灯的额定电压分别为U1 =6V,U2 =3V,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以,两灯泡并联时,电源电压不超过3V,则两支路的电流分别为:

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