一、初中物理欧姆定律问题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是
A.电阻R一定断路 C.灯L可能变亮 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.电阻R一定短路 D.灯L的亮度可能不变
两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:
电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;
电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭. 由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.
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.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是
A.电路消耗的总功率保持不变 B.电压表与电流表示数的比值变小 C.电流表的示数增大,电压表的示数减小
D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据
P?UI,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;
B.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;
D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。 故选D。
4.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3A~0.6A C.电压表的示数变化范围是2V~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是6Ω~10Ω 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.小灯泡L标有“2.5V 1.25W”,由
U2P?UI?R得小灯泡的额定电流为
I?A选项错误;
P1.25W??0.5A U2.5VBCD.由于不考虑温度对灯丝电阻的影响,则根据欧姆定律得灯泡的电阻
RL?U2.5V??5Ω I0.5A串联电路电流值处处相等,则电路中的最大电流
Imax?IL?IR?0.5A
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,其两端电压也最小。根据串联电路电压规律,得滑动变阻器两端最小电压为