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.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是:
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变 B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大 C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变 D.电压表V2与电流表A的示数之比不变 【答案】A
【解析】 【分析】 【详解】
R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.
3.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】 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
B.等于4W
C.小于4W
D.无法确定
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.
4.如图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关后,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列图像中不正确的是( )
A.电压表示数随电流表示数变化图像
B.电流表示数随变阻器变化图像
C.变阻器的功率和定值电阻的功率的比值Q随变阻器电阻R的变化
图像
D.电流表示数变化量△I随电压表示数变化量△U的变化图像
【答案】B 【解析】 【详解】
A.从图中可以看到,定值电阻R和滑动变阻器串联接在电路中,在移动滑动变阻器滑片过程中,设电流表的示数是I,电压表的示数是U,电源电压的大小是U电,由题意可以得到
U电U?R? II化简可得到
U?-IR?U电
I和U电大小不变,可知电压U与I是一次函数关系,A正确,不合题意;
B.设电流表的示数是I,滑动变阻器的电阻大小是R,电源电压的大小是U电,由欧姆定律可以得到
U电?R0?R I变换可得
I?1?U R?R0电从这条式子可以看到,随着滑动变阻器的电阻R的增大,电流表的示数变小,电流减小得越来越慢,这个图像不对,B错误,符合题意;
2C.由题意可知,变阻器的功率是PR?IR,定值电阻的功率是PR0?IR0,那么变阻器
2的功率和定值电阻的功率的比值是
PRI2R1Q??2??R
PR0IR0R0从这条式子可以看到,Q与 R成正比,那么它的关系图像是一条过原点的直线,C正确,不合题意;
D.设滑动变阻器接入电路中的阻值在变小,从RA变小到RB,那么电流表示数变化量是
?I?同样可以知道电压表示数变化量是
UU-
R0?RBR0?RA?U?UU?RA-?RB
R0?RAR0?RBUU-R0?RBR0?RA?I1??
UU?UR0?RA-?RBR0?RAR0?RB即
?I?1??U R0从这条式子可以知道,电流表示数变化量△I随电压表示数变化量△U的变化图像是一条过原点的直线,D正确,不合题意。
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从最上端向下端滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示,电表示数变化量的大小分别用?I、?U1、?U2和?U3表示,电阻R1、R2、R3(R2>R1+R3)消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示,下列判断不正确的是( )
A.B.
U1?U1不变,不变
?IIU2?U2变大,不变
?IIU?U3C.3变大,变大
I?I
D.滑动变阻器的滑片向下滑动时,P1变小,P2先变大后变小,P3变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.从图中可以看到,电压表V1测的是电阻R1的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R1的电流大小,可知R1?UU1,电阻R1的阻值大小不变,那么1不变;滑片P从最上端向II下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流
'''分别是I、I',电压表V1的示数前后分别是U1、U1,可知U1?IR1、U1?IR1,那么
U1-U1'??I-I'?R1
变换可得
U1-U1'?U1 R1??'I-I?I由于电阻R1的阻值大小不变,那么确,不合题意;
B.从图中可以看到,电压表V2测的是变阻器R2的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R2的电流大小,可知R2?U2U,电阻R2的阻值在变大,那么2变大;滑片P从最上端向
IIU?U1?U1不变;综上所述,1不变,不变;A正?I?II下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流分别是I、I',那么电阻R1和R3的电压之和在变小,电源电压大小不变,变阻器R2的电
''压在变大,那么前后的电压大小U2?U2,这个电压变化量U2-U2大小等于电阻R1和R3
的电压之和变化量,即
''U13-U13?U2-U2
这个电流变化量?I也等于电阻R1和R3的电流变化量,可知道
''?U2U2-U2U13-U13 ??''?II-II-I根据U?IR可知
U13?I?R1?R3?
'U13?I'?R1?R3?
两式相减可得
'U13-U13??I-I'??R1?R3?
变换可得
'U13-U13 R1?R3?'I-I