中考物理易错题专题训练-欧姆定律练习题附答案解析

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1.如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器R2的规格为“?Ω2A”,在电路安全的前提下,操作如下:

①当只闭合S、S3时,电路中的总功率为P1,电流表示数为I1;

②当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W;

③当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I4.已知P1:P4=5:6,I2:I3=10:9.则下列数据错误的是()

A.电源电压为24V

B.R1的电阻为8Ω

C.电流表的示数I1:I4=5:6

D.该电路消耗的功率最小时,滑动变阻器R2的阻值为32Ω

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

①当只闭合S、S3时,只有灯泡连入电路,如图A所示;

②当只闭合S2、S3时,电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联,滑动变阻器的阻值为R,如图所示B;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,如图C所示;

③当只闭合S、S1、S2时,电阻R1、滑动变阻器并联,如图D所示;

B.由

2

U

P

R

=可得灯泡的电阻

22

(24V)

=8Ω

72W

L

U

R

P

==

电源电压不变,在图AD 中,由P =UI 得

1

1144456

P I P U P I P U

=== 故B 正确,不符合题意; AC .在图B 中,其总电阻

R 总2=R 1+R +R L

在图C 中,其总电阻

R 总3=R 1+2R +R L ,

212L

U U

I R R R R =

=++总 3132L

U U

I R R R R =

=++总 已知I 2:I 3=10:9,则

111092L L

U U

R R R R R R =++++: :

化简可得

R 1=8R ﹣R L =8R ﹣8Ω①

图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率

P ′=I 22(R 1+R )

I 22(R 1+R )=10W ②

图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率

P ″=I 32(R L +2R )

I 32(8Ω+2R )=9.72W ③

由于I 2:I 3=10:9,则由

化简可得 3R 1=20Ω+2R ④

解①④方程得

R =2Ω R 1=8Ω

故C 正确,不符合题意; 由②得

2I =

=

根据图B可知,电源电压

U=I2(R1+R+R L)=1A×(8Ω+2Ω+8Ω)=18V

故A错误,符合题意;

D.由电路图可知,只闭合S2、S3时,R1、灯泡和滑动变阻器串联,总电阻最大,此时该电路消耗的功率最小,由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压,则电压表示数U′为最大15V时,电路中的电阻最大,电流最小,此时的总功率最小;串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以此时灯泡两端的电压

U L=U﹣U′=18V﹣15V=3V

此时电路中的电流

L 3V

=0.375A 8Ω

L

L

U

I I

R

'===

U

I

R

=得此时电路的最大电阻为

18V

48

0.375A

U

R

I'

===Ω

最大

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值

R滑=R最大﹣R1﹣R L=48Ω﹣8Ω﹣8Ω=32Ω

故D正确,不符合题意。

故选A。

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,R0是阻值为300Ω的定值电阻,R1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.R1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,R1两端的电压为2V

【答案】AC

【解析】

【详解】

A.由乙图可知,随温度升高R1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,R1的阻值变小,电路总电阻变小,则由

2

U

P

R

=可知,电路总功率变大,故B错误;

C.由于温度越高R1阻值越小,则由串联分压可知,R0两端电压越大,由于电压表测量R0两端电压,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

10

3V

0.01A

300Ω

U

I I I

R

=====

则此时R1阻值为

1

1

1

4V3V

100Ω

0.01A

U

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R1阻值为200Ω,则电路总阻值为500Ω,电路电流为

4V

0.008A

500Ω

U

I

R

'===

由于串联,则流过R1电流为0.008A,此时R1两端电压为

111

0.008A200Ω=1.6V

U I R

'''

==?

故D错误。

故选AC。

3.学校的科技小组设计了一种自动计数器,可以自动记录跳绳的次数,其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。R2是定值电阻,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。已知电源电压为12 V,某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是

A.AB两端电压为2 V时,跳绳自动计数器会计数一次

B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等

C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍

D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的5倍

【答案】AD

【分析】 【详解】

A .由题知,当射向R 1的激光被挡时,R 1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R 1分得电压增大,R 2分得电压减小,由图乙知,此时U 2=U A

B =2V ,因为R 1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB 间电压为2V 计数一次,故A 项正确; B .由串联分压的特点可知

1211

2222

U U U IR R

U U IR R -===, 即

1212V-2V 5

=2V 1

R R =, 所以R 1=5R 2,故B 项错误;

C .当射向R 1的激光没有被挡时,R 1阻值变小,R 1分得电压减小,R 2分得电压增大,由图乙知,此时

U 2'=U AB '=6V ,

由串联电路的分压原理有:

12112222U U U I R R I R R U U ''''-==='''

1212V-6V 1

=6V 1

R R '=, 所以12R R '=,故C 项错误;

D .结合BC 项,115R R '=,即绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值是R 2的5倍,故D 项正确。

4.如图所示是A 、 B 两定值电阻的U-I 图像,由图像中的信息可知

A .若将A 、

B 两电阻串联在某电源两端,则A 两端的电压大 B .若将A 、B 两电阻串联在某电源两端,则B 的功率大

C .若将A 、B 两电阻并联在某电源两端,则通过A 的电流大

D .若将A 、B 两电阻并联在某电源两端,则A 的功率小

【解析】【详解】

由图像可以看出,当电压一定时,通过A的电流较小,由

U

I

R

=的变形公式

U

R

I

=可

知,R A>R B;

A.若将R A、R B两电阻串联在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且R A>R B,所

以,由

U

I

R

=的变形式U IR

=可知,R A两端的电压大,故A符合题意;

B.由公式2

P I R

=可知,R A的实际功率大,故B不符合题意;

C.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,

U

I

R

=可知,通过R B的电流大,故C不符合题意;

D.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,由2

U

P

R

=可知,R A的实际功率小,故D符合题意。

5.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b

C.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R1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,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;

(2)由图像可知:当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2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。 【详解】

由电路图可知,滑动变阻器R 1、电阻R 2、电阻R 0串联在电路中,电压表V 1测量R 1和R 2两端的总电压,电压表V 2测量R 2两端的电压,电流表测量电路中的电流;

B .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,据此判断:图像中上半部分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,故B 错误;

D .由图像可知:当R 1和R 2两端的电压为10V 时,R 2两端的电压为1V ,电路中的电流为1A ,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压:

112210V 1V 9V U U U =-=-=,

根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:

119V 9Ω1A

U R I =

==, 故D 正确;

AC .根据串联电路的总电压等于各分电压之和,有电源的电压:

100010V 10V 1A U U U IR R =+=+=+?------①

当滑片P 移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R 1两端的电压,示数都为4V ,电路中的电流最大为4A ,电源的电压:

2

0max 004V 4V 4A U U U I R R ''=+=+=+?------② 联立①②式,解得:R 0=2Ω,U =12V ,故A 正确、C 错误。 【点睛】

本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用,要求学生对电学知识掌握全面且熟练,通过方程组的思想来解答,一道很经典的考题。

6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )

A .只闭合开关 S 1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V 1 无示数,电压表 V 2 与电流表 A 示数的 比值不变

B .只闭合开关 S 3,移动变阻器滑片,电压表 V 1 示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值

不变

C.只闭合开关 S2,移动变阻器滑片,电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2的示数的变化量

D.若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,R1消耗的功率最大

【答案】BD

【解析】

只闭合开关S1,R1和V1没有接入电路,电压表V1无示数;R2、R3串联,电压表V2测变阻器R3的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V2与电流表A示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A错误;

只闭合开关S3,R1、R3串联,电压表V1测R1的电压,电流表测电路中的电流,由I=U/R 可得,前后两次电阻R1的大小:R1 =U1/I1=U2/I2,由合分比定理可得R1 =U1?U2/I1?I2,即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,B正确;

只闭合开关S2,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R3的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R3的电压变化量等于R1、R2的电压变化量之和,即电压表V1示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量,故C错误;

若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,此时R1与R2并联,R1的电压等于电源电压最大,根据

P=UI=U2/R可知,R1消耗的功率最大,故D正确,故选BD.

7.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U—I”关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是()

A.电源电压为10V

B.定值电阻R1的阻值为10Ω

C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A

D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω

【答案】BC

【解析】

【分析】

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R1的图像;当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流

最小,根据图像读出电表的示数,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器滑片在中点时,电路中的电流。

【详解】

A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V;串联电路总电压等于各支路电压之和,则电源电压为:

122V4V6V

U U U

=+=+=,则A错误;

B.由

U

I

R

=可得,定值电阻R1的阻值:

1

1

2V

10Ω

0.2A

U

R

I

===,

则B正确;

CD.滑动变阻器的阻值最大为:

2

2

4V

20Ω

0.2A

U

R

I

===,

即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则变阻器滑片在中点时,电流表示数:

2

1

6V

0.3A

20Ω

10

2

2

U

I

R

R

'===

Ω+

+,

故C正确、D错误;

故选BC。

8.如图所示,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合S,当R1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的示数变小

B.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小

C.电流表A1的示数变大

D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变

【答案】D

【解析】

【详解】

A .由图可以看到,电压表V 并联接在电源的两端,测的就是电源电压,滑片P 向右滑动的过程中,电源电压依旧不变,那么电压表V 的示数也不变,A 错误;

B .电流表A 1测的是电路的总电流,滑片P 向右滑动的过程中,R 1的大小在变大,那么总电阻R 总也在变大,根据欧姆定律的变换式U R I =总

总总

,电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值就是R 总,那么它应该变大,B 错误;

C .由上述可以知道,滑片P 向右滑动的过程中,总电阻R 总在变大,那么根据欧姆定律

U I R =总

总总

,电源电压不变,那么I 总变小,即电流表A 1的示数变小,C 错误;

D .滑片P 向右滑动的过程中,2R 两端的电压大小不变,2R 本身的电阻大小也不变,根据欧姆定律可知,流过2R 的电流大小也不变,电压表V 的示数可以是2R 两端的电压大小,电流表A 2的示数就是流过2R 的电流大小,可知电压表V 的示数与电流表A 2的示数的乘积不变,D 正确。

9.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。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表,若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒的中点位置,则根据题中提供的信息可知

甲同学 乙同学 丙同学

电流表读数I /A 0.2 0.15 0.12

电压表读数U /V 2 3 3.6

身高h /m 1.6

A .电阻棒的总电阻是40 Ω

B .甲的身高是1.7 m ,丙的身高是1.5 m

C .甲的身高是1.5 m ,丙的身高是1.8 m

D .从理论上分析,该测量仪的身高测量范围

是1.4~1.8 m 【答案】AD 【解析】 【详解】

由电路图可知,滑动变阻器与电阻R 0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;

A .乙测量时,滑片恰在电阻棒ab 的中点位置,两电表的示数分别为:U =3V ,I =0.15A ,则电阻棒的总电阻:

3V 2240

Ω0.15A

U R I =?

=?=总, 故A 符合题意;

BC .已知电阻棒总长为40cm ,其总电阻为40Ω,所以电阻棒上1cm 的电阻为1Ω,由表格数据可得,甲测量身高时,变阻器接入电路的电阻为

1112V =10Ω0.2A

U R I =

=, 则电阻棒接入电路的长度为10cm ,所以甲的身高是

160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m ;

丙测量身高时,变阻器接入电路的电阻为

222 3.6V

=30Ω0.12A

U R I =

=, 则电阻棒接入电路的长度为30cm ,所以丙的身高是

160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m ,

故B 、C 不符合题意;

D .当滑片在a 点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是

160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m ,

当滑片在b 点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小是

160cm-20cm=140cm=1.4m ,

即从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m ,故D 符合题意。

10.如图所示,电源电压保持不变,闭合电键S 后,当滑动变阻器的滑片向右移动时,在①②③④各种情况中,数据变大的有

①电压表V 的示数 ②电流表A 2的示数

③电压表V的示数与电流表A的示数的比值

④电流表A1与电流表A的示数的比值

A.只有①B.②和③C.只有③D.③和④

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

首先分析电路,滑动变阻器和电阻R1是串联,电流表A测量干路电流,A1表测量R1的电流,电流表A2测量滑动变阻器的电流,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,通过它的电流A2减小,干路电流A减小,但支路R1的电流不发生变化,电压表测量电源电压,也是各个支路电压,电压表与电流表A的比值是电路中的总电阻,总电阻是变大的,③正确;电流表A1不变,电流表A的示数减小,因此两表的比值增大,④正确,选D。

11.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.

12.某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置(如图甲),绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R上,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在粗细均匀的水平金属杆上,迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计,电源电压保持7.5 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,小灯泡上标有“6 V 3 W”字样,且灯泡两端

电压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变),压敏电阻R 的阻值随压力的变化规律如图乙所示,为了保证电路安全,下列说法正确的是( )

A .电路中的最大电流值为0.8 A

B .压敏电阻的阻值变化范围是0~18 Ω

C .当压敏电阻所受的压力为0时,小灯泡的实际功率为0.75 W

D .当压力由0变大到5 N 时,电压表的示数从1.5 V 变大到4.5 V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .由P UI =和U

I R

=

可知小灯泡的电阻 ()2

6V 12Ω3W

L U

R P ==

=灯 由P UI =得小灯泡正常发光时的电流

3W 0.5A 6V

P I U =

== 所以为了保证电路安全,电路中的最大电流值是0.5 A ,A 错误;

B .当电路中的最大电流值是0.5 A 时,压敏电阻阻值最小,灯泡两端的电压U 灯=6 V ,压敏电阻两端的电压

7.5V 6V 1.5V R U U U --===灯

由U

I R

=

得压敏电阻的阻值 1.5V

3Ω0.5A

R U R I =

== 由图乙可知,当F =0时,压敏电阻的阻值最大,压敏电阻此时的阻值是18 Ω,所以压敏电阻的阻值变化范围是3~18 Ω,B 错误;

C .当压敏电阻所受的压力为0时,压敏电阻R =18 Ω,电路中的电流为

7.5V 0.25A 12Ω18ΩU U I R R R '=

===++总灯 小灯泡的实际电压为

0.25A 12Ω3V U I R '?===灯灯

小灯泡的实际功率为

3V 0.25A 0.75W P U I '?===灯灯

C 正确;

D .当压力为0时,压敏电阻R =18 Ω,压敏电阻的电压为

0.25A 18Ω 4.5V U I R ='=?=

当压力为5 N 时,压敏电阻R =4 Ω,电路中电流

7.5V 15A 12Ω4Ω32

U I R R ''===++灯

15

A 4Ω 1.875V 32

R U I R "=

?== 当压力由0增大到5 N 时,电压表的示数会从4.5 V 减小到1.875 V ,D 错误; 故选C 。

13.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 5Ω

U 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 =

4.5V

1.5V

R

=

解得电阻线并联后总阻值并15

ΩR =。 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1215Ω2

R R R

R R R =

==+

BD 不符合题意,C 符合题意。 故选C 。

14.小明同学将定值电阻R 与滑动变阻器接入电源电压不变的电路中,如图所示闭合开关S ,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置过程中,电流表、电压表的示数变化量分别为△I 、△U 1、△U 2.下列说法正确的是

A .V 1示数不变,V 2示数变大

B .V 1示数变小,V 1示数和电流表示数之比变小

C .电流表示数变小,△U 1和△I 之比不变

D .电流表示数变小 ,△U 2和△I 之比变小

【答案】C 【解析】 【详解】

A .在串联电路中,电阻具有分压作用。滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,滑动变阻器两端电压增大,即电压表V 2示数增大,而电源电压一定,所以电压表V 1示数减小。此选项错误;

B .由A 知,电压表V 1示数减小,但定值电阻阻值一定,所以V 1示数和电流表示数之比不变,此选项错误;

C .定值电阻阻值不变,滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,电路总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律知,电路电流减小,所以电流表示数减小。

滑片在不同位置时,定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R1,而R1是定值电阻,所以不变,此选项正确;

D.由C可知,电流表示数减小。滑片在不同位置时,其两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R2,滑动变阻器滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻增大,所以△U2和△I之比变大;此选项错误。

15.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.

16.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是()

A .电流表示数变化范围为0~0.5A

B .电压表示数变化范围为0~3V

C .滑动变阻器连入电路的阻值在10Ω~20Ω范围内变化

D .电路的总功率在1.8W ~3W 范围内变化 【答案】D 【解析】 【分析】

由电路图可知,R 1与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;根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值;根据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;根据欧姆定律的应用求出定值电阻R 1两端的最大电压,然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压,再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;最后根据P =UI 求出电路消耗的最大功率和最小功率。 【详解】

A .由电路图可知,R 1与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;当电压表的示数U 2=3V 时,电路中的电流:

1211min 6V 3V 0.3A 10Ω

U U U R R I --=

===, 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大:

2min 2max 3V

10Ω0.3A

R U I =

==, 因串联电路中各处电流相等,R 1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 ,所以最大电流为0.5A ,则A 错误; BC .R 1两端电压最大:

1max max 10.5A 10Ω5V U I R ==?=,

因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:

2min 1max 6V 5V 1V U U U =-=-=,

此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:

ma 2min 2m x in 1V

2Ω0.5A

R I U =

==, 因此电压表的示数范围为1V ~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω~10Ω,则BC 错误;

D .当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,即

max max 6V 0.5A 3W P UI ==?=,

当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,即

min min 6V 0.3A 1.8W P UI ==?=,

故电路的总功率范围为1.8W ~3W ,则D 正确; 故选D 。

17.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A 1的示数变小

B .总电阻R 总的阻值变小

C .电流表A 2示数与电流表A 示数的比值变小

D .电流表A 1示数与电流表A 2示数的比值变小 【答案】C 【解析】 【详解】

从图可知,电阻R 1与滑动变阻器R 2并联,电流表A 1测量通过R 1的电流,电流表A 2测量通过R 2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R 1两端的电压和电阻都不变,根据欧姆定律

U

I R

=

可知,通过电阻R 1的电流不变,所以电流表A 1示数不变,A 项不合题意; B .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

12

111R R R =+总可得 121

1122

1R R R R R R R R =

=

++总

由于R 2在变大,那么可知R 总在变大,B 项不合题意; C .电流表A 2示数可知是22U I R =

,电流表A 1示数是11

U

I R =,电流表A 示数是

1

212121

R U U

R U U I I I R R R ?+=+=+=

电流表A 2示数与电流表A 示数的比值是

22

1122

1

1U

I R R I R R U U R R ==+?+ 由于R 2在变大,那么可知

2

I I

在变小,选项C 符合题意; D .电流表A 1示数与电流表A 2示数的比值是

112

21

2

U

I R R U I R R == 由于R 2在变大,那么可知1

2

I I 在变大,D 项不合题意。

18.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

【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

AB .由电路图可知,R 与R 0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,R 0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R 0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.

19.在图甲所示的电路中,电源电压不变,R 0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R 0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 =I 1R 0=0.6A×R 0

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

24V ==200.2A

U R I =Ω滑滑

U =U 0+U 滑=0.2A×R 0+4V

联立求解可得电源电压为6V ,电阻R 0阻值为10Ω,由于电源电压不变,则由 2

U P R

=可

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 。

20.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U =4.5 V 且保持不变,电压表量程为0~3V ,R 0是300 Ω的定值电阻,R t 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S ,则( )

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