物理二模试题分类汇编——欧姆定律问题综合附答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1.如图是小成测量未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压不变,其中R 0为阻值已知的定值电阻.当开关S 、S 1闭合,开关S 2断开时,电流表示数为I 1;当开关S 、S 2闭合,开关S 1断开时,电流表示数为I 2.则下列四个选项中,R x 的表达式正确的是( )
A .R x =21
2
I I I -R 0
B .R x =20
1I R I
C .R x =20
12
I R I I -
D .R x =1
21
I I I -R 0
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,当开关S 、S 1闭合,开关S 2断开时,R 0与R x 并联,电流表测干路的电流,记为I 1,当开关S 、S 2闭合,开关S 1断开时,R 0与R x 并联,电流表测R 0支路电流,示数为
I 2,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R x 的电流:I x =I 1-I 2,因并联
电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:U =I 2R 0,,则R x 的阻值:R x =20
12
I R I I - 故选C 。
2.在如图所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 1,R 2,R 3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V 1,V 2的示数分别增大△U 1,△U 2,在这个过程中( )
A .△U 2<△U 1
B .通过电阻R 1的电流增加△U 1/R 1
C .通过电阻R 2的电流减小△U 2/R 3
D .电阻 R 3两端的电压增大△U 2
【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据串联电路电压的规律有:
U =U 1+U R2+△U R3,
即原来:
U 1=U -(U R2+△U R3)-----①,
移动滑片后,
U 1′=U -(U R2′+△U R3′)----②
②-①得:
U 1′-U 1=(U R2+△U R3)-(U R2′+△U R3′)=(U R2-U R2′)+(△U R3-△U R3′)=△U R2+△U R3, 即:
△U 1=△U R2+△U R3---③,
根据串联电路各部分电压之和不变,故:
△U 2=△U R3----④,
由③④得:
△U 2<△U 1
故A 正确;
B .由欧姆定律,原来通过R 1的电流:
I 1=
1
1
U R ------⑤ 移动滑片后:
I 1′='
11
U R -----⑥
⑥-⑤得:
I 1′-I 1='11U R -11U R ='11
1
U U R -;
故通过电阻R 1的电流增加△I 1=1
1
U R ,故B 正确;
CD .由串联电路电压的规律,R 3两端电压减小△U 2,故D 错误;
类似B 选项,故通过R 3两的电流减小2
3U R ,由串联电路的规律,流经R 2、R 3的电流相
等,故通过电阻R 2的电流减小2
3
U R ,故C 正确.
3.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
B .滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C .小灯泡的额定功率为6W
D .电路总功率的变化范围是6W~12W
【答案】BCD 【解析】 【分析】
由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,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V 1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P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =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V 1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P UI =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R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,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V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1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
L 012V 6V 6V U U U =-=-=
因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率
L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=
电路的最大总功率
max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=
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min 0.5A I =,电压表V 1的示数U 1=5V ,此时滑