
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2.则下列判断正确的是()
A. △P1+△P2=△I2.(R1+R2)
B. |△U1|>|△U2|
C. | |+| |=R1+R2
D. |△U1|<|△U2|
【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)将滑动变阻器的滑片P 从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I1、I2,
由I=可得,电压表V2示数的变化量:
△U2=U2﹣U2′=I1R2﹣I2R2=(I1﹣I2)R2=△IR2,则|△U2|=|△IR2|,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表V1示数的变化量:
△U1=U1﹣U1′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=﹣△IR1,则|△U1|=|△IR1|,因R1、R2的阻值相同,
所以,|△U1|=|△U2|,BD不符合题意;
由| |=R1、| |=R2可知,| |+| |=R1+R2,C符合题意;(2)定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2,
则△P1+△P2=(I12﹣I22)(R1+R2)=(I1﹣I2)(I1+I2)(R1+R2)=△I(I1+I2)(R1+R2),A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及电表的测量对象,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设出移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表V2示数的变化量,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表V,示数的变化量,然后结合R1、R2的阻值相同比较|△U1|与|△U2| 的大小关系;根据P=I2R表示出定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量.2.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()
A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大
B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小
C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小
D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大
【答案】 A
【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表V1示数变大;
定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。BCD不符合题意,A 符合题意。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压就越大.
3.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是()
A. 只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大
B. 闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大
C. 开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小
D. 开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小
【答案】B
【解析】【解答】解A只闭合S1, R1、R2串联,电压表测R2电压, P向左移动,R2电阻变小,总电阻变小,电流变大,根据串联电路的分压规律知电压表示数变小,A不符合题意;(2)闭合S1、S2,断开S3, R1与灯并联后与R2串联,将P左移,R2电阻变小,根据分压原理,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据P=,R1消耗的功率增大,B符合题意;(3)(4)开关都闭合,R2短路,所以滑片移动对电路无影响CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】分析开关在不同状态下电路结构,结合串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向左移动时两电表变化量比值的变化情况;由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及两者功率变化.
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.
6.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(灯丝电阻不变)。在保证小灯泡L电流不超出额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω
③电压表示数变化范围是0~3V
④电流表示数变化范围是0.3~0.5A()
A. 只有②、④正确
B. 只有②、③正确
C. 只有①、④正确
D. 只有
①、③正确
【答案】 A
【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:
I=I L===0.5A,故①错误;
灯泡的电阻:R L===5Ω,
串联电路中电流处处相等,灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为“0~0.6A”,所以,为使电路安全,电路中的最大电流:I最大=I L=0.5A;
电压表示数最大为3V时,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小为U L′=U﹣U V=4.5V﹣3V=1.5V,此时电流中电流最小,
由欧姆定律可得,电路中的最小电流:I最小===0.3A,
所以电流表的示数范围为0.3A~0.5A,故④正确;
电路中电流最小时,总电阻最大,滑动变阻器有最大值,根据串联电阻的规律,
R变最大=R总最大﹣R L=﹣R L=﹣5Ω=10Ω;
电路中电流最大时,总电阻最小,滑动变阻器有最小值,
则R变最小=R总最小﹣R L=﹣R L=﹣5Ω=4Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω,故②正确。
因变阻器允许连入电路中最小电阻为4Ω,所以电压表示数不可能为0,故③错误。
综合分析只有②④正确。
故答案为:A。
【分析】结合小灯泡的铭牌,根据P=UI可得灯泡正常发光时电路中的电流.根据串联电路的电流特点确定电路的最大电流;当电压表示数最大3V,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小,此时电流中电流最小,由欧姆定律求出电路的最小电流;根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中电阻的范围;根据变阻器的取值范围可确定变阻器的电压能否为0.7.图甲是某电子秤的原理示意图,R1的阻值为100 Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6 V保持不变,则()
A. R2的阻值变化范围为0~1000 Ω
B. 电路中电流的变化范围为0.1 A~0.6 A
C. 电路中电流为0.02 A时,托盘内物体的质量为600 g
D. 托盘内物体质量为400 g 时,电流表的示数为0.01 A沿此线折叠
【答案】C
【解析】【解答】A. 由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0∼500Ω,A不符合题意;
B. 当托盘内物体的质量为零时,压敏电阻R2=500Ω,则电路总电阻:R=R1+R2=100Ω+500Ω
=600Ω,此时电路中的电流:I==0.01A,当托盘内物体的质量为1000g时,压敏电阻阻值是0Ω,则电路总电阻:R′=R1+R′2=100Ω+0Ω=100Ω,此时电路中的电流:I′=
=0.06A,所以,电路中电流的变化范围为0.01A∼0.06A,B不符合题意;
C. 当电路中电流I1=0.02A时,电路总电阻:R总==300Ω,则压敏电阻R2的阻值:R2=R总−R1=300Ω−100Ω=200Ω,由图乙可知,当R2=200Ω时,托盘内物体的质量为600g,C符合题意;
D. 当托盘内物体质量为400g时,由图乙可知,R2″=300Ω时,则电路总电阻:R′总=R1+R2″=
100Ω+300Ω=400Ω,此时电路中的电流:I2==0.015A,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电阻R1、R2串联电流表测电路中的电流,由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围;根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电路中电流的变化范围;再根据欧姆定律、串联电路电阻特点求出托盘内物体的质量和电流表的示数.
8.如图所示,N是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器尺的滑片缓慢向右滑动,在此过程中下列说法正确的是()
A. V表示数变大,A表示数变大
B. V表示数变大,A表示数变小
C. 弹簧测力计示数变小
D. 弹簧测力计示数变大
【答案】 C
【解析】【解答】A、由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,将变阻器R的滑片缓慢向右移动时,变阻器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,即电流表的示数变大,A不符合题意;
B、由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,B不符合题意;
C、由图可知,电流由螺线管的下方流入,则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极,下端为S 极,因螺线管的上端与磁铁的下端为同名磁极,相互排斥,且电路中的电流增大,所以,螺线管与磁铁之间的斥力增大,弹簧测力计示数变小,C符合题意;
D、由C的分析可知,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】(1)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;
(2)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;
(3)运用安培定则判断通电螺线管的极性;
(4)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
9.如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示.则下列计算结果正确的是()
A. 电源电压为9V
B. 小灯泡的额定功率为3W
C. 电阻丝AB的最大阻值为6Ω
D. 滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1:8
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,通过灯泡的电流为1A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V,故A错误;
灯泡的额定功率P L=U L I L=6V×1A=6W,故B错误;(2)当滑片P在最左端A时,电阻丝AB 完全接入电路中,电路中的电流最小,
由图乙可知,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压U L′=1.5V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻丝AB两端电压:
U AB=U﹣U L′=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I= 可得,电阻丝AB的阻值:
R AB= = =9Ω,故C错误,
灯泡的电功率:
P L′=U L′I=1.5V×0.5A=0.75W,
则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比:
P L′:P L=0.75W:6W=1:8,故D正确.
故选D.
【分析】(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图乙可知通过灯泡的电流以及两端的电压即为电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值,根据P=UI求出灯泡的电功率,然后得出滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比.10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5.闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是()
A. 4:1;1:4
B. 1:4;4:1
C. 1:5;5:1
D. 5:1;1:5【答案】 A
【解析】【解答】解:当开关断开时,由欧姆定律可得:I1=;
当开关闭合时,通过R2的电流I2=;
则电流表的示数I=I1+I2=;
由题意知:===;
则解得:5R2=R1+R2;
即=;
由功率公式P=得:
R1消耗的电功率P1=;
R2消耗的电功率P2=;
则功率之比:==;
故答案为:A
【分析】当开关断开时,电路中只有R1接入,则由欧姆定律可得出电流与电阻的关系;当开关闭合后,两电阻并联,因电源电压不变,则可由欧姆定律可求得通过R2的电流,由并联电路的电流的规律可求得总电流与两电阻的关系;
两电阻并联,则由功率公式P=可求得功率关系。
11.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.
12.在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是()
A. 灯泡L变亮
B. 电压表V示数变大
C. 电流表A1示数变小
D. 电流表A2示数变大
【答案】 C
【解析】【解答】解:由图可知,该电路为并联电路;电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压,亦即电源电压,保持不变,B不符合题意;
根据并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在的支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,AD不符合题意;
当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小;通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表测量干路中的电流,电流表测量通过灯泡的电流;电压表测量的是支路两端的电压;根据滑动变阻器滑片移动的方向判定其阻值变化,根据欧姆定律判定其电流变化,根据并联电路的电流、电压特点判定电表示数的变化.13.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”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12 V
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9 W
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2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,
所以,电源的电压U=U1=U2=6V,故A错误;(2)由P=UI可得,两灯泡都正常发光时通过的电流:
I1= = =0.5A,I2= = =1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两灯都正常发光时电流表的示数:
I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,故B错误;(3)由I= 可得,两灯泡的电阻:
R1= = =12Ω,R2= = =6Ω,
当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1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,
所以,电路的最小总功率:
P小= = =1.5W,故C错误;(4)当S1、S2、S3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:
P大=P1+P2=3W+6W=9W,故D正确.
故选D.
【分析】(1)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2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P=UI= 求出电路的最小总功率;(4)当S1、S2、S3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.
14.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是()
A. 通过电阻R1的电流为0.5A
B. 电源电压为5V
C. 电阻R1的阻值为15Ω
D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大
【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:,A不符合题意;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:
,B不符合题意;电阻R1的阻值:
,C符合题意。若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律计算电路中的电压和电阻.
15.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L的电阻随温度变化而变化,R0为定值电阻滑动变阻器R x的规格为“20Ω2.5A”闭合开关S,电压表V1的示数为U1、电压表V2的示数为U2,移动滑动变阻器的滑片P从A端至B端,U2与U1的关系如图乙所示当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光.下列结果中正确的是()
A. 电路中最大电流为1A
B. 定值电阻R0的阻值为16Ω
C. 灯L正常发光时的电阻为40Ω
D. 灯L的额定功率为24W
【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,当滑片P滑到B端时,阻值为0,L和R0串联,此时电压表V2测电源电压,由图知电源电压为36V,电压表V1测R0的电压,由图知R0的电压U01=24V,灯L恰好正常发光,则灯L的额定电压为:U L额=36V 24V=12V,A.当滑片P 在A端时,滑动变阻器阻值最大,且R max=20Ω,此时电压表V2的示数为16V,则滑动变阻
器两端的电压为:U R=36V 16V=20V,此时电路中的电流最小:I min= = =1A,A 不符合题意;B.当滑片P在A端时,电压表V1的示数U02=12V,则定值电阻R0的阻值
为:R0= = =12Ω,B不符合题意;C.当滑片P滑到B端时,电路中的电流为:I=
= =2A,灯L正常发光时的电阻:R L= = =6Ω,C不符合题意;D.灯L的额定功率为:P L=U L额I=12V 2A=24W.
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,当滑片P滑到B端时,灯L恰好正常发光,此时电路的总电阻最小,总电流最大,两电压表的示数都达到了最大,判断出电源电压;当滑动变阻器的滑片P在A端时,总电阻最大,电路中的总电流最小,由乙图读出两电压表的示数,根据串联电路电压的规律表示出滑动变阻器的电压,根据欧姆定律算出电路的电流和定值电阻R0的阻值;当滑片在B端时,滑动变阻器的电阻为零,电路的电流最大,此时灯L恰好正常发光,定值电阻两端的电压为24V,根据欧姆定律算出电路的电流,根据串联电路电压的规律算出灯泡两端的额定电压,根据欧姆定律算出灯L正常发光时的电阻,由P=UI算出灯泡L的额定功率.
16.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.
17.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.
18.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为()
A. 2:1
B. 1:2
C. 3:2
D. 2:3
【答案】D
【解析】【解答】解:乙表与电源两端连接,所以乙是电压表,甲如果是电流表,S闭合时,灯L2短路,与题意不符,故甲也是电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯
串联,=,根据分压原理可知,根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可得,
甲、乙两电表的示数之比为.
故答案为:D。
【分析】乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,故两表都为电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联,根据分压原理和串联电路电压的规律得出答案.19.如图所示,甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变,两个灯泡的规格相同.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中,关于灯泡亮度的说法,正确的是()
A. 灯泡L1和L2都变亮
B. 灯泡L1和L2都变暗
C. L1始终比L2亮
D. L1始终比L2暗
【答案】D
【解析】【解答】解:(1)甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,
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L1的实际功率变小,灯泡变暗;(2)乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联,
因并联电路中各支路工作、互不影响,
所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,L1两端的电压始终小于L2两端的电压,
因两灯泡的规格相同,即电阻相等,
所以,由P= 可知,L2的实际功率始终比L1大,则L2始终比L1亮.
综上可知,ABC错误、D正确.
故选D.
【分析】(1)左图中灯泡与滑动变阻器串联,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P=I2R可知灯泡实际功率的变化,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化;(2)右图中灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路中各支路工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化;(3)根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系,根据
P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系,然后判断亮暗关系.
20.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表,测出未知电阻Rx的阻值,同学们设计了如图所示四种电路(电源电压未知),其中不可行的方法有()
A. (1)(2)
B. (1)(3)
C. (2)(4)
D. (2)(3)
【答案】 B
【解析】【解答】解:(1)开关S1闭合,S2断开时,R0和R x串联,电流表可以测出通过R x的电流I x;再S2闭合时为R x的简单电路,不能直接或间接测量出R x的电压,所以不能求出R x的电阻;(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻R x的简单电路,电流表测
通过R x的电流I x,根据R x= 求出电阻;(3)开关S0闭合,S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误,故无法测出正确的使用;(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和R x串联,电压表直接测量R x两端的电压U x;根据串联电路中总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压U0=U﹣U x,根
据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过R x电流,根据R x= 求出电阻.
综上可知,B符合题意,ACD不符合题意.
故答案为:B.
【分析】在单表测量电阻的实验中,都会用到定值电阻,用串联电路的电流相等或并联电路的电压相等得出未知电阻的电流或电压,利用欧姆定律求电阻.
