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.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如下图所示,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是
A. B.
C. D.
【答案】C 【解析】 【详解】
A.由图知,R与R′串联,电压表并联在电源两端测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故A不符合题意;
B.由图知,R与R′并联,电压表串联在电路中测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故B不符合题意;
CD.电路中R与R′串联,当身高越高时,滑片上移,R′接入电路中的电阻越大,电路中的总电阻越大,由I?U 可知,电路中的电流越小,由U?IR可知,R两端的电压越小,R因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,R′两端的电压变大; C选项中电压表测R′两端的电压,身高越高时,其示数越大,故C符合题意; D选项中电压表测R两端的电压,身高越高时,其示数越小,故D不符合题意. 故选C.
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.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化的范围是0A~0.5A B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω C.灯泡的最小功率是0.45 W D.该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】
AB.当灯泡的电压最大时,即UL?2.5V,此时电路中的电流大小为
IL?PL1.25W??0.5A UL2.5V这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是
UR?U-UL?4.5V-2.5V?2.0V
这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为
R?UR2.0V??4Ω IR0.5A这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A; 由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为
I?IL?UL1.5V??0.3A RL5Ω这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为
R?UR3V??10Ω IR0.3A这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A错误、B错误;
C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即IL?0.3A,灯泡的最小功率是
2PL?ILRL??0.3A??5Ω?0.45W
2C正确;
D.该电路的电流最大时,根据P?UI,电路中的功率最大,大小为
P?UI?4.5V?0.5A?2.25W