一、初中物理欧姆定律问题
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则
A.电流表A示数与电流表A1示数的差值变大 B.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小 C.电流表A示数与电流表A1示数的比值变大 D.电流表A示数与电流表A1示数的比值变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故A、B错误; CD.根据欧姆定律可知,I1?UU?;干路电流I,电流表A示数与电流表A1示数的比值为 R总R1RR1R+RI?1==12R1R2I1R总R2, R1+R2因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V 8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率
A.大于4W 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.等于4W
C.小于4W
D.无法确定
根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡
电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.
3.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从 b 端移动到 a端的过程中,电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为 4V
C.R1 电功率的最小值为 0.4W 【答案】C 【解析】 【详解】
B.电路总功率的最大值为 2.4W D.R2 的最大阻值为 10Ω
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由I?源的电压
U可得,电RU?I1R1?0.6A?R1…①
当滑片于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
R2?故D错误;
U24V?=20Ω I20.2A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?I2R1?U2?0.2A?R1?4V…②
因电源的电压不变,由①②可得
0.6A?R1?0.2A?R1?4V
解得:R1=10Ω,电源的电压
U?0.6A?R1?0.6A?10Ω?6V
故A错误; 电路消耗的最大功率
P1?UI1?6V?0.6A?3.6W
故B错误;
R1电路消耗的最小功率
22P(0.2A)?10Ω?0.4W 1?I2R1?故C正确。 故选C。
4.如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,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。 A.因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=
U可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热R敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,故A图象错误; BCD.根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数
U1=U总?U2=U总?IR2
因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故C图象正确,BD图象错误。 故选C。 【点睛】
由电路图可知,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.由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进而分析可得图象。
5.在图所示的电路中,W为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD不变,只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间,UCD将稳定为15V。R2为一可变电阻,它的最小值为1000Ω,最大值为无穷大(即断路)。设电源电压U为25V,则当R2变化时,为了确保UCD为15V,则R1阻值为范围应为( )
A.250Ω~2000Ω 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B.400Ω~500Ω C.250Ω~400Ω D.500Ω~2000Ω
当R2的电阻是1000Ω时,通过R2的电流为
15V=0.015A=15mA 1000?由于稳压管的电流范围是5mA到25mA,则通过R1的电流为20mA到40mA,根据欧姆定律可以计算出R1的电阻范围
10V10V=500?,=250? 0.02A0.04A即R1的电阻范围500Ω~250Ω之间;同理,当R2的电阻是无穷大时,由于稳压管的电流范围是5mA到25mA,可以计算出R1的电阻范围在2000Ω~400Ω之间;而这两部分的公共部分是400Ω~500Ω。 故选B。
6.图为复杂电路的一部分,电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A1、A2的示数之比为( )
A.1:1 【答案】B
B.2:1
C.3:1
D.4:1
【解析】 【分析】 【详解】
三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A,则I1=4A,I2=1A,I3=2A;电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω;根据欧姆定律U?IR可得:三个电阻两端电压分别为:U1=4V,U2=2V,U3=6V;又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2的电流反向时,才能使R3两端的电压等于6V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:
因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则: 图1中
A1?I1?I3?4A+2A=6A A2?I3?I2?2A+1A=3A
故流过A1、A2的示数之比为2:1; 图2中
A1?I1?I3?4A+2A=6A A2?I3?I2?2A+1A=3A
故流过A1、A2的示数之比仍为2:1; 故A、C、D不符合题意,B符合题意。 故选B。
7.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,则
A.电源电压为20V
2020-2021备战中考物理复习《欧姆定律》专项综合练习及详细答案
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