
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是()
A. 滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
B. 滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
C. 滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
D. 滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
【答案】 B
【解析】【解答】串联电路,且电压表测量灯泡电压,则当滑片向左滑动时总电阻变小,电流变大,灯泡分得电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。
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,根据串联电路的分压特点可知灯泡两端的电压变化.
2.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0.3A
D. 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.
3.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是()
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,A不符合要求;
B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合要求;C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,C符合要求;
D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,D不符合要求。
故答案为:C
【分析】本题主要考查了欧姆定律的应用,①明确药液量减少时滑片会向上移动;②正确分析电路的连接情况;③利用串联电路的分压特点.
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.如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a 端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是()
A. 电源电压是9V
B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D. 若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
【答案】C
【解析】【解答】当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,由图象可知,电路中的最
大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V;由可得,定值电阻R的
阻值:;当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,由图象可知,电路中的最小电流I1=0.5A,此时定值电阻两端的电压U=3V,滑动变
阻器分得电压为U2=U-U1=9V-3V=6V,所以滑动变阻器的最大阻值:R max===12Ω,滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω。若定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电压表被串联在电路中,所以电流表示数为0,电压表示数为9V。
故答案为:C。
【分析】当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,利用欧姆定律求得定值电阻阻值;当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,此时电压表的示数为定值电阻两端的电压,根据分压关系可知滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律解滑动变阻器的最大值;定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电路中的电流为0,电压表的示数为电源电压。
6.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向左移动时,不考虑灯丝电阻受温度影响.下列说法正确的是()
A. 小灯泡变亮
B. 电流表示数变大
C. 电压表示数变小
D. 电路的总功率不变
【答案】D
【解析】【解答】解:因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,接入电路中的电阻不变,
此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I= 可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,故B错误;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,灯泡的实际功率不变,亮暗不变,故A错误;
由P=UI可知,电路的总功率不变,故D正确;
当滑片P向左移动时,电压表并联部分的电阻变大,
由U=IR可知,电压表的示数变大,故C错误.
故选D.
【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,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,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化,根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化,根据欧姆定律可知电压表示数的变化.
7.如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等. 闭合电键S 后,电流表示数最小的是()
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】【解答】A图中电流表与一个电阻串联后又与开关并联,所以开关闭合后将其短路,电流表的示数为零;
B图中开关闭合后,两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为:;
C图中两电阻串联,开关闭合后,电流表示数为:;
D图中两电阻并联,电流表测量一个支路的电流,示数为: .
所以A图中电流表示数最小,
故答案为:A .
【分析】A、开关闭合后,为上面的电阻的简单电路,电流表与下面的电路被短路,电流表示数为零;
BCD、开关闭合后,根据电路的连接方式,利用欧姆定律分别列出电流的表达式,再比较大小 .
8.如图所示,电源电压保持不变,R1:R2:R3=1:1:2.闭合开关S1、S2,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电流表A的示数为I,只闭合开关S1,电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′,电流表A的示数为I′,则下列说法中错误的是()
A. U1:U2=1:1
B. U1′:U2′=1:3
C. I:I′=4:1
D. U2:U2′=2:3【答案】 C
【解析】【解答】解:已知R1:R2:R3=1:1:2,可设R1=R2=R,R3=2R,
闭合开关S1、S2时,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,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I===,
两电压表的示数分别为:
U1=IR1= ×R=,U2=IR2= ×R=,
则U1:U2=:=1:1,A符合题意;
只闭合开关S1时,R1、R2、R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2和R3两端的电压之和,电流表测电路中的电流,
此时电路中电流表的示数:
I′===,
则I:I′=:=2:1,C不符合题意;
两电压表的示数分别为:
U1′=I′R1= ×R=,U2′=I′(R2+R3)= ×(R+2R)=,
则U1′:U2′=:=1:3,U2:U2′=:=2:3,BD符合题意。
故答案为:C
【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,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中电流表的示数,再根据欧姆定律求出两电压表的示数,进一步得出两电压表的示数之比;根据电阻的串联和欧姆定律表示出此时电路中电流表的示数,然后求出两种情况下电流表的示数之比,再根据欧姆定律表示出两电压表的示数,进一步求出两种情况下电压表V1、V2的示数之比.
9.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.
10.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= ,即,解得:
Rx=。
故答案为:B。
【分析】当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R x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R x串联,电压表测R x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R x的阻值.
11.要测量一个阻值约为200Ω的电阻阻值,能提供的器材有:新干电池两节、电流表一只(量程为0﹣0.6A、0﹣3A)、电压表一只(量程为0﹣3V、0﹣15V)、滑动变阻器R (100Ω 2A)一只、100Ω的定值电阻R0一只、开关和导线若干。利用上述器材设计以下电路,其中能粗略测出Rx阻值的是()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【解答】两节新干电池串联组成电源的电压为3V。
A.由电路图可知,R与R x串联,电压表测Rx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为零时,电路中的电流最大为I==0.015A,该电流小于0﹣0.6A电流表的分度值,所以电流表的示数无法准确读出,不能测出R x阻值,A不可行;
B.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当只断开上面开关时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,因串联电路中各处
的电流相等,所以I=,因两电阻的阻值相差不大,由串联电路的分压特点可知,两电压表的示数均可准确读出,能测出R x阻值,B可行;
C.由电路图可知,两开关均闭合时,R0与R x并联,电流表测通过R x的电流;当只断开上面开关时,电路为R x的简单电路,电流表测通过R x的电流;虽然R x两端电压等于电源电压3V,但由于电路中电流太小,所以不能测出R x阻值,C不可行;
D.由电路图可知,上面开关断开、下面开关闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电
路中的电流,此时电路中的电流I=;两开关均闭合时,R0与R x并联,
电流表测干路电流,此时电流表的示数I′= 0.045A,两次电流表的示数太小,相差不大,不易读出示数,所以不能测出Rx阻值,D不可行。
故答案为:B。
【分析】电阻测量电路的设计,不仅会设计正确的方案,同时还要注意合理性,根据测电阻的原理可知,要测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端电压和通过的电流.
12.在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是()
A. 电磁铁的A端为N极
B. 小磁针静止时,N极水平指向左
C. 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D. 当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强
【答案】 C
【解析】【解答】解:A、由图知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是N极,B端是S极,A不符合题意;
B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N 极水平指向左,B不符合题意;
C、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,C错误,符合题意;
D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁的磁性变强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】首先利用安培定则判断螺线管的磁极,再由磁极间的作用规律判断小磁针的指向;电磁感应是发电机的原理;由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化,则可得出螺线管中磁场的变化.
13.在综合实践活动课上,小明把一只用半导体材料制成的电阻R x与滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电路中,如图甲所示.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,电流表和电压表示数变化情况如图乙所示,针对该实验过程,下列结果正确的是()
A. R x是定值电阻,其阻值为6Ω
B. 电路消耗的最小功率为0.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为50Ω
D. 当P从a端移向b端时,R x的阻值变大【答案】 B
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R x与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;
当滑动变阻器的滑片P位于a端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
电路总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,最小电流I最小=0.1A,电路消耗的功率最小:P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W,故B正确.
当电路中的电流最小时,对应电压表示数U滑=4.5V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:
,故C错误.
根据串联电路电压规律可知,电阻R x两端的电压:Ux=U-U滑=6V-5.0V=1V,
此时R x的阻值:
当滑动变阻器的滑片P位于b端,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路总电阻最小,电路中的电流最大,由图象可知,最大电流I最大=1.0A,则电阻R x两端的电压:U x′=U=6V,
此时R x的值
由上述可知,R x不是定值电阻,故A错误.
当P从a端移向b端时,R x的阻值变小,故D错误.【分析】分析电路图确定滑动变阻器和R x的连接方式及电压表所测的电压,分析出滑片在a端和b端时滑动变阻器应用的阻值,由图象乙确定出对应的电流值,由欧姆定律和电功率的公式进行计算即可解答.
14.如图所示,电源电压U恒定,闭合开关和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中()
A. 灯泡L的亮度不变
B. 两端的电压变大
C. 电流表A2的示数变大
D. 电流表的示数变大
【答案】 A
【解析】【解答】根据电路图,当开关都闭合时,电路中只有灯泡和电流表串联,在移动滑片时,灯泡亮度不变,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据连入电路中的电阻情况,分析当改变电阻时,电流或电压变化情况。
15.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16.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是2:3.此时灯L1、L2的电阻之比是()
A. 2:1
B. 3:2
C. 2:3
D. 1:2
【答案】 D
【解析】【解答】如果甲乙任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且甲、乙两个电表的示数之比是2:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(3﹣2):2=1:2;
又因为串联电路电流相等,即I1=I2;
由I=可得,R1:R2=:=U1:U2=1:2.
故选D.
【分析】根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中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.
17.如图所示,电源电压不变,电阻R=30Ω。当滑动变阻器滑片P从阻值最大位置滑动到中点时,电压表示数的变化范围是12V-18V,则下列计算结果正确的是()
A. 变阻器两端电压最大值是24V
B. 滑动变阻器的最大阻值是30Ω
C. 电流表最大示数为0.4A
D. 电源电压是30V
【答案】 A
【解析】【分析】由电路图可知滑动变阻器与电阻R串联,电压表测量R两端的电压,则设滑动变阻器的最大阻值为R1,则可分别由电压表的最大值及最小值利用欧姆定律可列出电压与滑动变阻器阻值的关系式,则可求得R1;则由欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值及电流表的最大值.
【解答】设滑动变阻器的最阻值为R1,当R1全部接入时,电压表示数最小;当接入一半
时,电压最大为18V;则由欧姆定律可得:
U R小=I小R=R=12V;
U R大=I大R=R=18V;
两式联立可得:R1=60Ω;
U=36V;
因滑动变阻器与电阻R串联,故当电压表示数最小时,滑动变阻器两端电压最大,故最大值为36V-12V=24V;
当滑动变阻器接入总电阻的一半时,电流最大,最大电流I最大===0.6A;
故选A.
【点评】本题中已知物理量较小,故应通过方程法得出要求的物理量;同时应注意掌握电压表的测量范围,即正确找出与电压表并联部分电路.
18.如图所示的电路.电源电压保持不变.R1=10Ω.闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时.电流表的示散为0.25A;把滑片P移到中点时.电流表的示教为0.4A。则下列选项正确的是()
A. 滑片P在最右端时.通过R1、R2的电流之比为5:8
B. 滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
C. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D. 电源电压为10V
【答案】 D
【解析】【解答】闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.25A×(10Ω+R2)①;
当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器R2串联,
根据U总=I总R总得到:U总=0.4A×(10Ω+ R2)②;解得:R2=30Ω,U总=10V,故C错误,D正确;
滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串联;因为串联电路各处电流都相等,所以通过R1、R2的电流之比为 1:1,故A错误;
串联电路中,电压与电阻成正比,那么R1、R2两端电压之比:U1:U2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3,故B错误。
故选D。
【分析】(1)闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,定值电阻R1和变阻器R2串
联;当滑片P移到中点时,定值电阻R1和变阻器R2串联;根据U总=I总R总列出方程组,然后计算得到变阻器的最大阻值和电源电压;
(2)串联电路中各处电流都相等;
(3)串联电路中,电压与电阻成正比。
19.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω1A”字样,灯泡L标有“6V6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V. 为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是()
A. 灯泡L消耗的最小功率是0.24W
B. 正常发光时灯丝的电阻是12Ω
C. 电路中电流的变化范围是0.11A~0.6A
D. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω
【答案】A【解析】【解答】灯泡灯丝的电阻P ,代入数据可得R=6Ω,B不符合题意;考虑到
电表示数要求,电流表的示数为I1==0.2A时,电路中电流最小,灯泡L消耗的功率最小,这时P=I2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W,A符合题意;当灯泡正常发光时,电路中电流
最大,I max==1A,因电流表量程为0~0.6A,所以电路中电流的变化范围是0.2A~
0.6A,C不符合题意;当电路中电流最小时,电路中总电阻为R1==60Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1-R=60Ω-6Ω=54Ω,当电路中电流最时大,电路中
的总电阻为R2==20Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2-R=20Ω-6Ω=14Ω,当滑动变阻器的阻值在14Ω~54Ω范围内变动时,电压表的示数符合要求,所以滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~54Ω,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】灯泡L与滑动变阻器R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据P=UI=求出正常发光时灯丝的电阻;
(2)根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流,根据串联电路的电流特点结合电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流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,根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)由题意可知,电表的示数不小于其最大测量值的,据此求出电流表的最小示数,根据欧姆定律求出此时灯泡灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,再利用P=UI求出灯泡L 消耗的最小功率.
20.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.
21.如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值
R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为()
A. 5Ω 30V
B. 5Ω 2.5V
C. 10Ω 20V
D. 10Ω 10V
【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当
R2=0Ω时,=2A﹣1,则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,则由I=可
得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,当R2=10Ω时,=6A﹣1,则电
路中的电流I2= A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I2(R1 R2)= A×(R110Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,0.5A×R1
= A×(R110Ω),解得:R1=5Ω,电源电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V.A、C、D不符合题意;B符合题意.
故答案为:B。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,当R2=0Ω时, 1 I =2A﹣1,则电路中的电流I1=0.5A,此时只有R1接入电路,根据欧姆定律求解即可.
22.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。S闭合,滑动变阻器滑片P由a向b滑动,下列说法正确的是()
A. 电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
B. 电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D. 电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【答案】D
【解析】【解答】等效电路图如下,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压。
A、开关S闭合,当滑片P由a向b滑动时,由串联电路的电压特点可知,电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压,则两个电压表示数之和不变,A不符合题意;
BCD、滑片P由a向b滑动,变阻器R2接入电路的阻值变大,总电阻变大,由I= 知电路中电流变小,电流表A的示数变小;由U=IR可知,定值电阻R l两端电压变小,即V1的示数变小,则V2示数就会变大;
所以,电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小,B不符合题意;
电压表V2示数与电流表A示数的比值变大,D符合题意;
由欧姆定律可知,电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值,所以该比值不变,C 不符合题意。
故答案为:D。
【分析】先画出等效电路图,确认电路的连接方式为串联和电表的测量对象,根据串联电路的特点分析.
23.如图所示电路中,R1:R2=2:3,开关闭合后,电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,电路的总功率仍为P0;若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,电路的总功率为P;则P:P0等于()
A. 3:2
B. 4:3
C. 5:4
D. 6:5
【答案】 A
【解析】【解答】两个滑动变阻器并联;由题意可知,R1:R2=2:3,-------①,开关闭合后,
电路的总功率:P0= -------②,若将R1的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,电路的
总功率:P0= --------③,由以上①②③式可解得:R1=4Ω,R2=6Ω;
所以P0= = ,若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,此时电
路的总功率:P= = ,P:P0= :
=3:2。
故答案为:A
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,先根据P=表示出电路的总功率P0,将R1
的阻值增大2Ω,R2的阻值减小2Ω,再根据P=表示出电路的总功率仍为P0,结合R1:
R2=2:3可求出R1、R2的阻值;若将R1的阻值减小2Ω,R2的阻值增大2Ω,根据P=表示出电路的总功率为P,将R1、R2的阻值代入P0和P的表达式,联立即可得出答案.
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:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2V:6V=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.
25.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则:()
A. 电路允许通过的最大电流为1A
B. 电路消耗的最小功率为8WC. 电压表的最小示数为5V
D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω【答案】 B
【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当U R=15V时,
.
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为I max=I R =0.75A,故A错误.
根据串联电路的电压特点可知:U滑min=U-U R=20V-15V=5V,
根据欧姆定律得:;故D错误;
当滑动变阻器全部连入电路时,
则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω,
所以,
根据欧姆定律得:电压表的最小示数U Rmin=I min R=0.4A×20Ω=8V,故C错误.
电路消耗的最小功率P min=UI min=20V×0.4A=8W,故B正确.
故答案为:B.
【分析】(1)当电压表示数为15V时,根据算出电路中的电流,再与滑动变阻器上允许通过的最大电流相比较即可确定电路中的最大电流;
(2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据算出滑动变阻器的最小阻值;(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据U=IR求出电压表的示数;
(4)根据P=UI算出电路消耗的最小功率.
