一、欧姆定律选择题
1.图甲是某电子秤的原理示意图,R 1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= 值:R2=R
总
=300Ω,则压敏电阻R2的阻
−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= 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.
=0.015A,D不符合题意。
2.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图
象信息可知,下列判断错误的是( )
A. R0的阻值是5Ω B. 电路的最大总功率12.8W C. R0的最小功率是1.6W D. 滑动变阻器最大阻值是35Ω 【答案】 C
【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大, 由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A, 由I=可得,R0的阻值: R0=
==5Ω,A符合题意;
电路的最大总功率:
P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,B符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,
由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压UR=7V, 则R0的最小功率:
P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,C不符合题意; 滑动变阻器的最大阻值: R大=
=
=35Ω,D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,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流最大,此时电路的功率最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R0的阻值,利用P=UI求出电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,根据图象读出电路的最小电流和变阻器两端的电压,根据P=UI=I2R求出R0的最小功率,再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
3.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数不变,电流表示数变大 B. 电压表示数变大,电流表示数变小 C. 电压表示数变小,电流表示数变小 D. 电压表示数变大,电阻R1的电功率变大 【答案】 D
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由 知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据 的电压也增大,根据 意。 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,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律电压表和电流表示数的变化及功率变化.
、电功率计算公式
分析
,电阻R1的电流增大,两端
知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、D符合题
4.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。 下列结论正确的是( )
A. 电源电压是12V B. R2的阻值是30Ω
C. 电流表的最大示数是2.1A D. 该电路的最大功率是W 【答案】 C
【解析】【解答】解:第一过程:当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1 , 如图甲。第二过程:当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3串联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是U1′,如图乙。已知R2:R3=3:1,串联电路中功率比等于电阻比,所以P2:P3=3:1,R2和R3的功率之和是3.2W,P2+P3=3.2W,所以,P2=2.4W,P3=0.8W,第三过程:当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1、R2、R3并联在电路中,电压表测量R1的电压,电压表示数是电源电压U,电流表测量R1、R2的总电流,如图丙。
甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , R1的功率是P1;丙图中电压表示数是U,R1的电压是U,R1的功率是P1′;P1:P1′=1:36,对于同一导体,
,所以,
R1=10Ω。
,因为,R1和滑动变阻器R0的全
部串联在电路中,所以U0=56U,因为,R0=50Ω,串联电路中电压比等于电阻比,所以甲图,电压表示数是U1 , R1的电压是U1 , 乙图,电压表示数是U1′,R1的电压是U1′,U1:U1′=3:2,又因为
,所以,U1′=
U,所以,乙图中
,R1、R2、R3串联在电路中,串联电路中电压比等
于电阻比,R1=10Ω,R2+R3=80Ω,已知R2:R3=3:1,所以,R2=60Ω,R3=20Ω,又因为P2=2.4W,P3=0.8W,
所以,
,解得:U2′=12V,同理解得U3′=4V,所以
U2′+U3′=12V+4V=16V,又因为 U=U1′+U2′+U3′=2V+16V=18V。
,所以U1′=2V,所以电源电压为:
A、电源电压是18V,B、R2=60Ω,C、甲乙都是串联电路,电阻大,电流小,丙是并联电路,电流大,电流表测量R1、R2的电流,
=1.8A,
=0.3A,
=0.9Ω,电流表测量R1、R2的电流,所以,电流表示数最大为:
I'=I1+I2=1.8A+0.3A=2.1A,D、电路中并联电路电阻最小,电流最大,最大电流为:I=I1+I2+I3=1.8A+0.3A+0.9A=3A,所以电路最大功率为:P=UI=18V×3A=54W, 故答案为:C。
【分析】结合题意,画出等效电路图,得出电压比例关系和电阻比例关系,求出三个定则电阻的阻值,再根据功率关系导出电压值,求出电源电压,进一步逐项计算即可.
5.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是( )
A. B.
C.
【答案】 B
D.
【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;
BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小; 由I= 可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意; 因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意. 故选B.
【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定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和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化. 本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.
6.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.
7.如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是( )
A. 电源电压是9V B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω D. 若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V 【答案】C
【解析】【解答】当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V;由阻值:
可得,定值电阻R的
;当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值
串联,由图象可知,电路中的最小电流I1=0.5A,此时定值电阻两端的电压U=3V,滑动变阻器分得电压为U2=U-U1=9V-3V=6V,所以滑动变阻器的最大阻值:Rmax==串联在电路中,所以电流表示数为0,电压表示数为9V。 故答案为:C。
【分析】当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,利用欧姆定律求得定值电阻阻值;当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,此时电压表的示数为定值电阻两端的电压,根据分压关系可知滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律解滑动变阻器的最大值;定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电路中的电流为0,电压表的示数为电源电压。
=12Ω,滑
动变阻器的阻值范围是0~12Ω。若定值电阻R出现接触不良时,电路出现断路,电压表被
8.如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等 . 闭合电键S后,电流表示数最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】【解答】A图中电流表与一个电阻串联后又与开关并联,所以开关闭合后将其短路,电流表的示数为零;
B图中开关闭合后,两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为: ; C图中两电阻串联,开关闭合后,电流表示数为: ; D图中两电阻并联,电流表测量一个支路的电流,示数为: . 所以A图中电流表示数最小, 故答案为:A .
【分析】A、开关闭合后,为上面的电阻的简单电路,电流表与下面的电路被短路,电流表示数为零;
BCD、开关闭合后,根据电路的连接方式,利用欧姆定律分别列出电流的表达式,再比较大小 .
9.如图所示,开关闭合后.当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过
程中( )
A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数变大 C. 电流表示数变小,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大 【答案】 D
【解析】【解答】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,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,因串联电路中各处的电流相等,由P=I2R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,AB不符合题意;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,C不符合题意、D符合题意。 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,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R可知电路中电流的变化,再根据欧姆定律可知灯泡两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端电压变化.
10.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图乙所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2A,若将A、B两元件并联接在原来的电源上,则此时电路中的总电流为( )
A. 1.2A B. 0.6A C. 0.7A D. 0.5A 【答案】A
【解析】【解答】(1)由电路图可以知道,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,电流表的示数为0.2A时:
由图象可以知道,A和B两端的电压分别为:
所以,电源的电压:
;(2)若将A、B两元件并联接在原来的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,
由图象可以知道,通过两元件的电流分别为:
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,干路电流:
故答案为:A.
【分析】电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,再结合电流—电压图像即可求解.
11.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω.闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是
( ) 【答案】C
A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,由I= 可得,两电阻两端的电压之比: =
= =
= ,
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电压表V1与V2的示数之比: = 故选C.
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比.
=
= .
12.如图是一个油量表的示意图,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关,当浮球最低时滑片P滑到a端,电流表示数为0.3 A,当浮球最高时,滑片P滑到b端,电流表示数为0.5 A。下列说法错误的是 ( )
A. 电源电压为15 V B. 电阻R的阻值为30 Ω
C. 电阻R最小功率为7.5W D. 在加满油后,1 min内电阻R产生的热量为450 J 【答案】C
【解析】【解答】根据 式:
,
和电源电压不变的特点,利用电路的两种状态,可得关系
故电源电压为15 V,AB选项正确,但不符合题意;
解得R为30Ω,代入得:
电阻R最小功率时,即电流最小时的功率, 错误,符合题意;
在加满油后,滑片位于b端,电流最大,1 min内电阻R产生的热量为:
,D正确,但不符合题意。
【分析】,R与R′串联,电流表测电路中的电流;当滑片位于a端时,电阻R的功率最小,根据P=I2R求出其大小;在加满油后,滑片位于b端,根据Q=I2Rt求出1min内电阻R产生的热量.
,C
13.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Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;再S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx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Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix , 根据Rx= 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Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux;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﹣Ux , 根据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过Rx电流,根据Rx= 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.
14.如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则:( )
A. 电路允许通过的最大电流为1A B. 电路消耗的最小功率为8W
C. 电压表的最小示数为5V D. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω 【答案】 B
【解析】【解答】由于电压表量程为“0~15V”,则当UR=15V时,
.
此时电流小于滑动变阻器的最大电流1A,所以电路中的最大电流为Imax=IR =0.75A,故A错误.
根据串联电路的电压特点可知:U滑min=U-UR=20V-15V=5V, 根据欧姆定律得:
当滑动变阻器全部连入电路时,
则根据电阻的串联特点得:R总max=R+R滑=20Ω+30Ω=50Ω, 所以,
,
;故D错误;
根据欧姆定律得:电压表的最小示数URmin=IminR=0.4A×20Ω=8V,故C错误. 电路消耗的最小功率Pmin=UImin=20V×0.4A=8W,故B正确. 故答案为:B.
【分析】(1)当电压表示数为15V时,根据
算出电路中的电流,再与滑动变阻器上
允许通过的最大电流相比较即可确定电路中的最大电流; (2)电路中电流最大时,滑动变阻器最值最小,根据
算出滑动变阻器的最小阻值;
(3)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,根据欧姆定律求出电路中的最小电流,
再根据U=IR求出电压表的示数; (4)根据P=UI算出电路消耗的最小功率.
15.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分包为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的( )
A. 电压为7V B. 电流为0.3A C. 电阻为20Ω D. 功率为3W 【答案】D
【解析】【解答】由图甲知L和R并联,L和R两端的电压相等;由电路的总功率为4.8W和图乙分析判断L和R两端的电压为6V、通过灯泡的电流为0.5A,此时L正常发光,所以此时灯泡L的为6V,灯泡的电阻RL= A、B、C不符合题意,D符合题意。 故答案为:D。
【分析】先根据图甲判断电路的连接方式,再根据图乙提供的信息和电路的总功率分析判断电路两端的电压及通过灯泡的电流,根据I= 的变形式R= 求出灯泡的电阻,根据P=UI求出灯泡的功率。
=12Ω,灯泡的功率PL=ULIL=6V×0.5A=3W,
16.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 向右移动滑片P,电压表V1的示数变小 B. 向右移动滑片P,电压表V2的示数变小 C. 向左移动滑片P,电流表A的示数变大 D. 向左移动滑片P,电压表V1与电流表A的示数比值不变 【答案】 D
【解析】【解答】解:由图可知,闭合开关S,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测
R2两端电压,V2测总电压,电源电压保持不变,所以滑片移动中V2的示数不变,故B错误;
滑片向右移动时,R1连入阻值变小,根据串联电路的分压原理知,R2分得电压增大,即V1示数变大,故A错误;滑片向左移动时,R1连入阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,故C错误;
由欧姆定律可知,电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值,所以两表比值不变,故D正确. 故选D.
【分析】闭合开关,两电阻串联,电流表测电路中电流,V1测R2两端电压,V2测总电压. 根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化,从而知电路的电阻变化,由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况.本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律的应用,会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键.
17.用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10Ω
C. 如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,干路中的电流是0.43A D. 如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A 【答案】 D
【解析】【解答】A.由图像可知,用电器甲电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由 甲的电阻
可得,用电器
,A不符合题意;B.由图像可知,当用电器乙可得的
电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由
可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,所以,用
电器乙的电阻随着电流增大而变小,B不符合题意;C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压
=0.43A×10Ω=4.3V,由图像可知,
用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个
用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,C不符合题意;D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I′=I符合题意。 故答案为:D
【分析】由图象可知,通过用电器甲电阻的电流与两端的电压成正比例函数,则其为定值电阻,从图象中读出任意一种电流和电压值,利用欧姆定律求出其电阻.
同理,根据图象读出用电器乙几组电流与电压值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后判断其阻值的变化以及最大阻值.
如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,根据欧姆定律求出用电器甲两端的电压,根据图象读出用电器乙两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,然后比较判断.
如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流.
甲
′+I
乙
′=0.4A+0.25A=0.65A,D
18.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 的阻值是 是
B. 当电流表的示数是
时,
接入电路的阻值
C. 电源电压是16V D. 该电路的最大电功率为 【答案】 A
【解析】【解答】解:A、C、由乙图知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A, 因为I= ,
所以滑动变阻器的最大阻值为R2= 根据题意得:
=
=70Ω。
解得
.A符合题意,C不符合题意;
B、当电路电流为I′=0.4A时, 电路总电阻为R′= =
=45Ω,
所以滑动变阻器接入电路的电阻为R2′=R′-R1=45Ω-20Ω=25Ω.此选项错误; D、电路消耗的最大功率为P最大=UI最大=18V×0.9A=16.2W.此选项错误。 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,由U-I图像可知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A;当滑动变阻器接入电路电阻最小时,两端电压为0;电路电流最大,为0.9A.根据欧姆定律和串联电路特点列方程组得到电源电压和定值电阻的阻值;利用公式P=UI得到电路最大功率.
19.如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则( )
A. 当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大 B. 当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C. 当滑片P在a端时,灯泡正常发光 D. 当滑片P在b端时,电路总功率最大 【答案】C
【解析】【解答】由电路图知道,灯泡和滑动变阻器串联在一起;当滑片P从b端向a端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以电路总电阻变小,A不符合题意;当滑片P从a端向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电流减小,由P=I2R知道,灯泡的实际功率减小,灯泡亮度会变暗,B不符合题意;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡两端的电压等于电源电压220V,所以灯泡正常发光,C符合题意;当滑片P在b端时,总电阻最大,电路中电流最小,由P=UI知道,电路总功率最小,D不符合题意, 故答案为:C。
【分析】灯泡和滑动变阻器串联,根据滑片移动的方向判定电阻的变化,根据欧姆定律和电功率公式判定灯泡亮度的变化.
20.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变.闭合开关S
后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A. 电源的电压为6V B. 电路的最大总功率为3.6W
C. R2的电功率一直变大 D. 图乙中D点是滑片位于中点时的状态 【答案】 C
【解析】【解答】 A、由于U-I图线可知,当滑片从a端移动到b端,滑动变阻器两端的电压增大了4V,定值电阻两端的电压减小了4V,电流也减小了0.4A,
. 电源电压
B、当电流为0.6A时,电路的最大功率为
,不合题意;
,不合题意 ;
C、滑动变阻器全部接入分得4V电压,是电阻的2倍,根据串联分压,最大阻值是定值电阻的2倍 . 当滑片处在中点,接入电路的阻值和定值电阻相等,分得电压应该是3V,符合题意; D、电阻
D点滑片位于中点 ,不合题意 . 故答案为:C .
【分析】A、从图乙读出定值电阻电压和电流的变化量,根据欧姆定律的变形公式算电阻出定值电阻R1的阻值,再利用欧姆定律的变形公式U=IR计算电源电压; B、根据电源电压和电路中的最大电流,利用公式P=UI计算电路的最大功率; C、根据串联分压的原理分析R2阻值的变化情况; D、利用欧姆定律的变形公式较得出结论 .
计算出R2的最大阻值,再计算滑片在D点时的阻值,比
计
, 在D点时,它的阻值
, 所以,图中
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