一、欧姆定律选择题
1.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表有明显示数,电压表示数为零,若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是()
A. 灯L断路
B. 灯L短路
C. 变阻器R断路
D. 变阻器R 短路
【答案】B
【解析】【解答】A. 灯L断路时,电压表串联在电路中,会有示数,而电压表的电阻很大,所以电流表无示数,A不符合题意;
B. 灯L短路时,电压表同时被短路,不会有示数,此时电路是通路,所以电流表会有示数,B符合题意;
C. 变阻器R断路时,整个电路是断路状态,两电表都不会有示数,C不符合题意;
D. 变阻器R短路时,只有灯连接在电路中,电压表和电流表都应该有示数,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题利用了串联电路的电流特点分析电路故障,小灯泡不发光说明灯泡短路或电路中电流过小或电路某处断路.
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,电阻R1的电流增大,两端的电压也增大,根据知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、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、电功率计算公式分析电压表和电流表示数的变化及功率变化.
3.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱R x最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是()
A. S1、S2均向左闭合,R x允许接入电路的最大阻值为20Ω
B. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大功率为2.7W
C. S1向左、S2向右闭合,R x允许接入电路的最大阻值为60Ω
D. S1向右、S2向左闭合,只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【答案】 D
【解析】【解答】解:⑴闭合开关S,S1、S2均向左闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R x两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0和滑动变阻器两端的电压之和:
U0滑=U﹣U x=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I1===0.0375A,
R x允许接入电路的最大阻值:
R x大===80Ω,A不符合题意;
⑵闭合开关S,S1、S2均向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电压表的示数U0=3V时,电路中的电流:
I2===0.3A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.3A,
则电路允许消耗的最大功率:
P大=UI2=4.5V×0.3A=1.35W,B不符合题意;
⑶闭合开关S,S1向左、S2向右闭合时,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表测R0和R x两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,
此时滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣U0x=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I3===0.05A,
则R0和R x的最大总阻值:
R总===60Ω,
所以,R x允许接入电路的最大阻值:
R x大′=R总﹣R0=60Ω﹣10Ω=50Ω,C不符合题意;
⑷闭合开关S,S1向右、S2向左闭合,R0、R x、滑动变阻器串联,电压表被短路,电流表测电路中的电流,
设此时电路的总电阻为R总′=R x+R0+R滑,即R x=R总′﹣R0﹣R滑,
只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=R x′+R0+R滑,即R x′=R总″﹣R0﹣R滑,
由R=可知,只调R x使电流表示数减半时,电路的总电阻R总″=2(R x+R0+R滑),
则R x′﹣R x=(R总″﹣R0﹣R滑)﹣(R总′﹣R0﹣R滑)=R总″﹣R总′=2(R x+R0+R滑)﹣(R x+R0+R滑)=R x+R0+R滑>R x,
所以,R x′>2R x,即只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍,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额连接方式及电表的测量对象,A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R0和滑动变阻器两端的电压之和,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R x允许接入电路的最大阻值;
B.根据欧姆定律求出电压表的示数U0=3V时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流,利用P=UI求出电路允许消耗的最大功率.
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x=3V时,电阻箱R x接入电路中的电阻最大,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,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R0和R x的最大总阻值,利用电阻的串联求出R允许接入电路的最大阻值.
D.根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻,同理表示出只调R x使电流表示数减半时电路的总电阻,根据欧姆定律可知两种情况下电路的总电阻关系.
4.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. D.
【答案】 B
【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。
5.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是()、
A. L1始终比L2暗
B. L1始终比L2亮
C. L1和L2都变暗
D. L1和L2都变亮
【答案】 A
【解析】【解答】解:图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联;灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图:灯泡L1与滑动变阻器串联,右图:灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同,也就是电阻相同,滑动变阻器滑片没有移动时,L1两端电压小于
L2两端电压,由P=知,L1实际功率较小,发光较暗;
当滑片从中点向右滑动的过程中,左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据功率的计算公式P=I2R可得,R不变,I减小,因此灯泡L1的实际功率减小,即灯泡的亮度变暗;
右图中并联电路中各支路用电器互不影响,或根据P=进行分析,R和U都不变,因此灯泡L2的实际功率不变,故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,利用决定灯泡明暗程度的物理量,根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.
6.如图所示电路中,当滑片P向右滑动时()
A. 电压表示数增大,灯泡变暗
B. 电压表示数增大,灯泡变亮
C. 电压表示数减小,灯泡变暗
D. 电流表示数增大,灯泡变亮
【答案】 A
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与灯泡是串联,电压表测量的是滑动变阻器两端电压,电流表测量的是整个电路中的电流,
当滑片向右滑动时,滑动变阻器的电阻变大,则电路的总电阻变大,
又知:电源电压保持不变,∴根据欧姆定律I= 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
又∵灯泡的阻值不变,
∴根据U灯=IR灯可知灯泡两端电压变小;
又∵灯泡的电阻不变,电流变小,
由公式P灯=I2R灯可知:灯泡的实际功率变小,
∴灯泡变暗;
又∵U滑=U﹣U灯,
∴可判断U滑变大.
故答案为:A。
【分析】本题考查学生对利用欧姆定律和串并联规律来解决电学题的能力。(1)会分析电路是串联还是并联。(2)利用串并联规律,找到每个用电器的电流,电压,电阻等物理量。(3)利用公式求解。
7.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,灯L的电阻会随电流变化,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电压表的示数和灯正常发光时示数相同,则下列说法中正确的是()
A. 灯L变暗,灯两端电压变小
B. 灯L变暗,灯的实际功率变小
C. 灯L变亮,灯两端电压变大
D. 灯L变亮,灯的实际功率变大
【答案】A
【解析】【解答】将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电
阻变大;根据可知,电路中的电流变小;根据可知,灯泡两端的电压变小,由可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。
故答案为:A
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路的电流;根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端电压的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化.
8.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R3②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R2④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.
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.如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是()
A. 电子元件工作时,电阻保持不变
B. 为使电子元件处于正常工作状态,变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
C. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1
D. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6W
【答案】 B
【解析】
【解答】(1)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误;
(2)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R大===70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,
滑动变阻器接入电路的电阻最小,R小===12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故B正确;
(3)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
所以无法判断它们两端电压的关系,故C错误;
(4)当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I小=0.1A,
电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故D错误.
故选B.
【分析】(1)从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求.
(2)当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比.(3)由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.
11.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.
12.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是()
A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3AD. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W
【答案】 C
【解析】【解答】解:
AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;
C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,
由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;
D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,
所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.
故选C.
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;
(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据P=UI计算甲的功率.
13.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。
14.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4:3.此时灯L1和L2的电阻之比为()
A. 1:3
B. 3:1
C. 3:4
D. 4:3
【答案】A
【解析】【解答】由图知,如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表乙测量L2两端电压,电压表甲测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,且甲、乙两个电表的示数之比是4:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(4﹣3):3=1:3;又因为串联电路电流相
等,即I1=I2;所以,由I=可得,R1:R2= : =U1:U2=1:3。
故答案为:A。
【分析】首先确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.
15.如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【解答】解:
A、该电路为并联电路,电流表测量R0的电流,滑动变阻器在另一条支路中,滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响,电流表示数不变,故A错误;
B、该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流减小,通过另一条支路电流不变,故干路中的电流变小,故B错误;
C、该电路为串联电路,电压表测量R0的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,电压表示数变小,故C错误;
D、该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,R0的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,故D正确.
故选D.
【分析】首先判定电路的连接方式,分析电表的作用;根据电阻的变化判定电表的变化.
16.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中U L:U R=m,丙图中,I L:I R=n,则下述正确的是:()
A. m=n
B. m>n
C. m 【答案】D 【解析】【解答】在图乙中,灯泡与电阻串联,电路中的电流相同,由欧姆定律I=可得:,已知U1:U2=m,则=m;由图丙可知:灯泡与电阻并联,则各 支路两端的电压相同,由欧姆定律I=可得:,已知I1:I2=n,则=n,所以, ;由于并联时灯泡两端的电压比串联时的大;由图象甲可知,R L乙小于R L丙,所 以 < ,即m< .所以mn<1. 故答案为:D. 【分析】图乙中,灯泡与电阻串联,U1:U2=m;图丙中,灯泡与电阻并联,I1:I2=n,分别根据串联电路的电压规律和并联电路的电压规律求得两电阻之比. 17.如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中. 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,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2.下列说法正确的是() A. V1示数变大,V2示数不变 B. V1示数变大,△U1>△U2 C. V2示数变小,V2示数和电流表示数之比变小 D. V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变 【答案】D 【解析】【解答】滑动变阻器的滑片右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,所以V2的示数变小,R1与R2串联,V1、V2示数之和为电源电压,不变,所以V1的示数变大,且△U1=△U2, A、B两项都错误;V2示数和电流表示数之比为R2阻值,不变,C不符合题意,D符合题意。 故答案为:D。 【分析】R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,各表均有一定示数,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R2两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化,再利用串联电路的电压特点可知两电压表示数变化量之间的关系,最后根据欧姆定律结合定值电阻R2的阻值判断V2示数和电流表示数之比的变化. 18.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,下 列说法正确的是() A. 电压表示数变大,电流表示数变小 B. 电压表示数不变,电流表示数变大 C. 电压表示数和电流表示数的乘积变大 D. 电压表示数和电流表的比值不变【答案】 C 【解析】【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器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A错误; 滑动变阻器的滑片向左移动的过程中,接入电路中电阻变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大, 由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑动变阻器R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故B错误; 因电压表V1的示数不变,电流表的示数变大,电压表V2的示数变小, 所以,电压表V1示数和电流表示数的乘积变大,电压表V2示数和电流表的比值变小,故C 正确、D错误. 故选C. 【分析】由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器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滑片移动时电压表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电压表V2示数的变化,进一步判断电压表V1示数和电流表示数的乘积变大以及电压表V2示数和电流表的比值变化.本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分析好电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键. 19.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是 () A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 【答案】C 【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,因串联电路中各处的电流相等, 所以,由I= 可得,两电阻两端的电压之比: = = = = , 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电压表V1与V2的示数之比: = = = . 故选C. 【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比.20.一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L 两端的电压变化分别是() A. 变大、变大 B. 变大、变小 C. 变小、变小 D. 变小、变大 【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,电流表测电路中的电流, 将滑片从左向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大, 由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AB不符合题意; 变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,C符合题意、D不符合题意。 故答案为:C。 【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,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I=可知电路中电流的变化,根据串联电路的电压特点可知L两端的电压变化. 21.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. 22.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. 23.如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是() A. 电流表A1变小,A2变小,电压表V不变 B. 电流表A1变小,A2不变,电压表V不变 C. 电流表A1变小,A2变小,电压表V变大 D. 电流表A1不变,A2变大,电压表V变小 【答案】 B 【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。 因电源电压保持不变, 所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,CD不符合题意; 因并联电路中各支路工作、互不影响, 所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变, 当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大, 由I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,B符合题意,A不符合题意。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,根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知通过R1的电流 不变,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I=可知该支路电流的变化情况. 24.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:R L5Ω 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 4Ω 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 电路电流为:I总 0.3A 电压表示数为:U'L=I总R L=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, 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. 25.将电阻与100欧的电阻并联后,它们的总电阻小于10欧。下列判断中正确的是() A. 一定小于10欧 B. 可能大于10欧 C. 一定大于10欧 D. 不可能为10欧 【答案】B 【解析】【解答】因为并联电路电阻的关系为:,所以并联电路的总电阻小于任一支路的电阻,即小于各支路中最小的电阻,故电阻R1可能大于10欧. 故答案为:B. 【分析】根据并联电路的总电阻小于任何一支路的电阻分析解答即可.