04-欧姆定律的应用(填空题·中档题)-福建省三年(2020-2022)中考物理模拟题精选高频考点分类汇编
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1. (2022•鼓楼区校级模拟)如图所示,电源电压为10V,L的电阻是10Ω,滑动变阻器的最大值是40Ω.闭合开关后,滑片从a端向b端移动时,电压表对应的示数变化范围是 ,灯L消耗的电功率 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
2. (2022•泉港区模拟)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1,滑动变阻器R2,当滑片在a、b两点间移动时,电流表示数变化范围为0.1~0.5A,电压表示数变化范围为4~8V,则R1阻值为 Ω,电源电压为 V。
3. (2022•漳州模拟)图1中电源电压不变。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b端移a端,两个电阻的“U﹣I”关系如图2。由图2可知,电源电压是 V;图2中甲如果经过点(0,6),且故障只发生在电阻R1或R2上,则故障是 。
4. (2022•尤溪县模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω。当只闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为0.6A,则电源电压是 V。当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电流表的示数为I1,当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,电流表的示数为I2,则I1:I2= 。
5. (2022•福州模拟)如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,R2=5Ω,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示;当同时闭合开关S、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处。则电压表选用的量程是0﹣ V,电阻R1= Ω。
6. (2022•漳州模拟)如图甲是电阻A、B的I﹣U图像,B的阻值是
Ω,按图乙将电阻A、B接入电路中,当通过电流表A2的示数为0.4A时、则电流表A1的示数是
A。
7. (2022•福州一模)如图所示,电路中恒流装置能提供大小恒为1.5A的电流。R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是标有“10Ω 2A”的滑动变阻器。当滑片在某一位置时,电流表示数为0.5A,滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω;滑片P从一端向另一端移动过程中电流表示数变化范围为 A。
8. (2022•厦门二模)如图甲,电源电压不变,闭合S后,滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时,电流表的示数为 A。
9. (2022•政和县模拟)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图线分别为图乙中的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的电阻为 Ω,功率为 W
10. (2021•漳州二模)如图所示,当开关S闭合,两表为电压表时,甲、乙读数之比为5:2,则R1:R2= ;当开关S断开,两表为电流表时,甲、乙读数之比为 。
11. (2021•福州模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”,若忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯丝电阻为 Ω。当开关S、S1、S2均闭合,滑片P从b端移至中点时,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当仅闭合开关S,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的阻值减小6Ω,电流表的示数变化了0.1A,灯泡恰好正常发光,滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
12. (2021•龙岩模拟)如图所示的两个电阻都是10Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为4.5V,则电流表A1的示数是 A,电流表A2的示数是 A。
13. (2021•宁德模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I﹣U图像如图乙所示,则电源电压为 V,当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时,灯泡消耗的电功率为1.5W,此时灯丝的阻值为 Ω。
14. (2021•泉州模拟)如图甲,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时,得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心,记录时三组数据没有对应,如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为 V;电源电压为 V。
15. (2021•龙岩模拟)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,R甲 R乙(选填“大于”或者“小于”)若将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,则干路电流为 A;若将甲和乙串联后接同一电源上,则电路中电流为 A。
16. (2021•福州模拟)两个电阻,分别标有“3V 1.5W”和“6V 1.8W”字样,将它们串联后接入电路使用,那么电路两端电压不能超过 V;将它们并联后接入电路使用,那么电路的干路电流不能超过 A。
17. (2021•福州二模)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为 A.若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 。
18. (2021•石狮市一模)如图所示电路,电源电压不变,调节滑动变阻器,电流表示数由0.1A变为0.3A时,电压表示数也随之变化了2V,此时,滑动变阻器R消耗的电功率为0.9W,则定值电阻R0= Ω,电源电压U= V。
19. (2020•宁德一模)如图所示电路,电源电压保持不变,已知R1=10Ω,变阻器R2从一端移到另一端的过程中,电流表的变化范围为0.2A~1A,则电源电压为 V,若变阻器滑片P处在某位置时,变阻器消耗的功率为2.5W,变阻器接入电路的电阻为 Ω。
20. (2020•福州模拟)如图所示,电源电压保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,甲、乙两个电压表的示数之比是2:3,则灯L1、L2的电阻之比R1:R2= ;断开开关S,将电压表改接为电流表,甲、乙两个电流表示数之比是 。
21. (2020•福清市一模)如图所示电路,甲、乙是两个完全相同的电表,断开开关,电阻R1和R2均有电流通过,甲、乙两电表的示数之比为1:3,则R1:R2= ;将两电表换成另一种电表,开关闭合后,两电阻中均有电流流过,则甲、乙两电表的示数之比为 。
22. (2020•福建一模)在如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S3,电压表示数为U1;断开S3,闭合开关S1、S2,电压表示数为U2.U1与U2之比为1:3.则电阻R1与R2之比为 ,两次电流表示数之比为 。
23. (2020•泉州模拟)将电阻Rl和R2=12Ω的电阻并联接在电源两极上,测得总电流为0.6A,通过R1的电流为0.4A.则:①电源电压U= V;②R1= Ω。
24. (2020•海沧区模拟)超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡 (选填“能”或“不能”)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 A。
25. (2021•连江县模拟)如图电源电压不变,当S2闭合,S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,若把两表调换位置,并同时闭合S1、S2时,电流表示数为0.5A,则电源电压为 ,R1的阻值为 ,R2的阻值为 。
26. (2021•鼓楼区校级二模)如图所示,电源电压为6V,滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω,当滑动变阻器R′的滑片P在最右端时,电压表的示数为1.5V,则小灯泡L的电阻是 Ω.当滑动变阻器的滑片P移到a点时,电压表的示数为Ua,滑动变阻器的功率为Pa;再移动滑片P到b点时,电压表的示数为Ub,滑动变阻器的功率为Pb.若Ua:Ub,=2:3,Pa:Pb=8:9,则滑动变阻器的滑片p在a、b两点时连入电路的电阻变化了 Ω(不计灯丝电阻随温度的变化)。
27. (2020•惠安县模拟)如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中,R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示,则R1= Ω,电路最大总功率为 W。
28. (2020•思明区校级二模)电动轮椅为残障人士出行提供了方便。其工作原理如图所示操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关。向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2=20Ω,R1为滑动变阻器。分别将S1和S2同时接触对应点 (选填“1”或“2”)时,轮椅前进;当轮椅后退时,电流表示数 (选填“大于”、“小于或“等于”)1.2A。
参考答案与试题解析
1. (2022•鼓楼区校级模拟)如图所示,电源电压为10V,L的电阻是10Ω,滑动变阻器的最大值是40Ω.闭合开关后,滑片从a端向b端移动时,电压表对应的示数变化范围是 8V~0V ,灯L消耗的电功率 不变 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【解答】解:
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联,电压表测滑片右侧两端的电压,
所以,闭合开关后,滑片从a端向b端移动时,电路中的电流I===0.2A,保持不变;
则:滑片在a端时,电压表示数为:Ua=IR=0.2A×40Ω=8V,
滑片在b端时,电压表示数为0V,
所以滑片从a端向b端移动时,电压表对应的示数变化范围8V~0V;
由P=I2R可知,灯泡消耗的电功率不变;
故答案为:8V~0V;不变。
2. (2022•泉港区模拟)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1,滑动变阻器R2,当滑片在a、b两点间移动时,电流表示数变化范围为0.1~0.5A,电压表示数变化范围为4~8V,则R1阻值为 10 Ω,电源电压为 9 V。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片在a、b两点间移动时,电流表示数变化范围为0.1~0.5A,电压表示数变化范围4~8V,
当滑片在a点时,滑动变阻器接入电路的阻值较大,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路较大阻值时,滑动变阻器两端的电压较大,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,
则滑片在b点时电压表的示数Ub=4V,电流表示数Ib=0.5A;
滑片在a点时电压表的示数Ua=8V,电流表示数Ia=0.1A;
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得:U=IbR1+Ub=0.5A×R1+4V……①,
U=IaR1+Ua=0.1A×R1+8V……②,
由①②可得,R1=10Ω,U=9V。
故答案为:10;9。
3. (2022•漳州模拟)图1中电源电压不变。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从b端移a端,两个电阻的“U﹣I”关系如图2。由图2可知,电源电压是 6 V;图2中甲如果经过点(0,6),且故障只发生在电阻R1或R2上,则故障是 R2断路 。
【解答】解:
由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电阻R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压;
(1)R1是定值电阻,其电流与电压成正比,所以R1的U﹣I关系图像是一条斜向上的直线,即图线乙为电阻R1的U﹣I关系图象,则图线甲为变阻器R2的U﹣I关系图象;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U﹣I图象可知,电路中的最小电流为0.2A,此时R1两端的电压U1=2V,R2两端的电压U2=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=U1+U2=2V+4V=6V;
(2)图线甲如果经过点(0,6),说明电路中的电流为零,因此电路中有断路故障;
此时变阻器R2的电压为6V(即电压表V2的示数为6V),说明电压表V2的正负接线柱与电源两极相连,则R1完好,所以电路故障为R2断路。
故答案为:6;R2断路。
4. (2022•尤溪县模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω。当只闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表的示数为0.6A,则电源电压是 12 V。当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电流表的示数为I1,当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,电流表的示数为I2,则I1:I2= 2:9 。
【解答】解:(1)由图可知,当只闭合开关S2时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;
已知电流表的示数为0.6A,即电路中的电流为I=0.6A,
由I=可知电源电压为:U=U2=IR2=0.6A×20Ω=12V;
(2)当闭合开关S1,断开S2、S3时,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;
此时电流表的示数即电路中的电流I1,由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为:R串=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
由欧姆定律可知电路中的电流为:I1===0.4A;
当断开开关S1,闭合S2、S3,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;
由并联电路的电阻特点可知电路总电阻为:R并===,
由欧姆定律可知干路的电流为:I2===1.8A;
则I1:I2=0.4A:1.8A=2:9。
故答案为:12;2:9。
5. (2022•福州模拟)如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,R2=5Ω,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示;当同时闭合开关S、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处。则电压表选用的量程是0﹣ 3 V,电阻R1= 5 Ω。
【解答】解:当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,R1与R2和滑动变阻器串联,电流表和电压表指针的位置如图乙所示,
电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测通过电路的电流,由于滑动变阻器最大的电流为1A,故此时电流表选择的小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,
①若电压表选择的是小量程,此时电压表的示数为2V,则滑动变阻器的电阻为R滑===5Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得:U总=I(R1+R2+R滑)=0.4A×(R1+5Ω+5Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
当同时闭合开关S1、S2,R2被短路,只有滑动变阻器和R1串联接入电路,
滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,此时的电流为0.6A,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得:U总=I′(R1+R滑)=0.6A×(R1+5Ω)﹣﹣﹣﹣﹣④,
联立③④解得R1=5Ω,
②若电压表选择的是大量程,此时电压表的示数为10V,则滑动变阻器的电阻为R滑===25Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得:U总=I(R1+R2+R滑)=0.4A×(R1+5Ω+25Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤,
当同时闭合开关S1、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,
R2被短路,只有滑动变阻器和R1串联接入电路,此时的电流为0.6A,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得:U总=I′(R1+R滑)=0.6A×(R1+25Ω)﹣﹣﹣﹣﹣⑥,
联立⑤⑥解得R1=﹣15Ω,不合题意。
故答案为:3;5。
6. (2022•漳州模拟)如图甲是电阻A、B的I﹣U图像,B的阻值是
10
Ω,按图乙将电阻A、B接入电路中,当通过电流表A2的示数为0.4A时、则电流表A1的示数是
0.6 A。
【解答】解:由图甲可知:RA===5Ω,RB===10Ω;
由图乙可知,闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A2测通过RA的电流,电流表A1测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得:U=I2RA=0.4A×5Ω=2V,
通过电阻B的电流:I1===0.2A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A。
故答案为:10;0.6。
7. (2022•福州一模)如图所示,电路中恒流装置能提供大小恒为1.5A的电流。R1是阻值为10Ω的定值电阻,R2是标有“10Ω 2A”的滑动变阻器。当滑片在某一位置时,电流表示数为0.5A,滑动变阻器接入电路的阻值为 5 Ω;滑片P从一端向另一端移动过程中电流表示数变化范围为 0~0.75 A。
【解答】解:由电路图可知两电阻并联接入电路,电流表测通过R1的电流,电路中恒流装置能提供大小恒为1.5A的电流,当滑片在某一位置时,电流表示数为0.5A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.5A=1A,
并联电路各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压:U=I1R1=0.5A×10Ω=5V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻:R2===5Ω;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,两电阻的阻值相等,根据欧姆定律可知通过两电阻的电流相等,此时电流表的示数为×1.5A=0.75A,
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电阻R1被短路,此时电流表示数为0,所以滑片P从一端向另一端移动过程中电流表示数变化范围为0~0.75A。
故答案为:5;0~0.75。
8. (2022•厦门二模)如图甲,电源电压不变,闭合S后,滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为 20 Ω,当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时,电流表的示数为 0.3 A。
【解答】解:(1)由电路图可知,当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入,R0与R串联,则电路中电流最小,
由图像可知此时电路中的电流I1=0.2A,R两端的电压UR=4V,
由I=可得:
R===20Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,串联电路各处电流相等,
所以电源的电压:
U=I1R0+UR=0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表示数为零,
由图像可知这时电路中电流为I2=0.6A,电源电压即R0两端的电压,
则U=I2R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得:R0=10Ω,U=6V;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:
R′=R=×20Ω=10Ω,
则电流表的示数为:
I′===0.3A。
故答案为:20;0.3。
9. (2022•政和县模拟)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图线分别为图乙中的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的电阻为 12 Ω,功率为 3 W
【解答】解:
由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,已知L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路的总功率P=UI=U(IR+IL),
因闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,
所以,由图象可知,当U=6V、IR=0.3A、IL=0.5A时符合,
由I=可得,此时灯泡L的电阻RL===12Ω,
灯泡的功率PL=UIL=6V×0.5A=3W。
故答案为:12;3。
10. (2021•漳州二模)如图所示,当开关S闭合,两表为电压表时,甲、乙读数之比为5:2,则R1:R2= 3:2 ;当开关S断开,两表为电流表时,甲、乙读数之比为 3:5 。
【解答】解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻依次连接为串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两电阻两端的电压之比:===;
根据串联电路中的分压特点可得,两电阻的阻值之比:==;
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两电阻的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则I乙=I1+I2,
所以,两电流表的示数之比:===。
故答案为:3:2;3:5。
11. (2021•福州模拟)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”,若忽略温度对灯丝电阻的影响,则灯丝电阻为 12 Ω。当开关S、S1、S2均闭合,滑片P从b端移至中点时,电压表示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。当仅闭合开关S,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的阻值减小6Ω,电流表的示数变化了0.1A,灯泡恰好正常发光,滑动变阻器的最大阻值是 18 Ω。
【解答】解:
(1)已知灯泡L标有“6V 3W”(灯泡电阻不变),
根据P=可得灯丝的电阻:
RL===12Ω;
(2)当开关S、S1、S2闭合,灯泡短路,R0和变阻器R并联,电压表测量电源电压,滑片P从b端滑到中点时,由于电源电压不变,所以电压表示数不变;
(3)当仅闭合开关S,滑片P位于b端时,等效电路图如图1所示;滑片P滑到某一位置的等效电路图如图2所示;
在图2中,由于灯泡正常发光,根据P=UI可得,
电路中电流:I=IL===0.5A,
因为图1中的总电阻大于图2中的中电阻,根据欧姆定律可得,图1中的电流小于图2中的电流,
则由题意可知图1中电流:I′=I﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A,
由于滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的阻值减小6Ω,则Rap=Rab﹣6Ω,
因为电源的电压不变,
所以在图1和图2中,由串联电路特点和欧姆定律有:
U=I′(RL+Rab)=I(RL+Rap),
即:0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab﹣6Ω)
解得:Rab=18Ω。
故答案为:12;不变;18。
12. (2021•龙岩模拟)如图所示的两个电阻都是10Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为4.5V,则电流表A1的示数是 0.9 A,电流表A2的示数是 0.45 A。
【解答】解:当开关S闭合后,电阻R1和R2并联,电流表A1的测干路电流,电流表A2的测电阻R2所在支路的电流,
两个电阻阻值都是10Ω,根据电阻的并联规律可知,电路的总电阻:R=R1=×10Ω=5Ω,
又因为电压表示数为4.5V,所以电源电压和并联电路两端电压都为4.5V,则
电流表A1的示数:I===0.9A;
电流表A2的示数:I2===0.45A。
故答案为:0.9;0.45。
13. (2021•宁德模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时,灯泡L的I﹣U图像如图乙所示,则电源电压为 6 V,当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时,灯泡消耗的电功率为1.5W,此时灯丝的阻值为 6 Ω。
【解答】解:
(1)当滑片在最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大为0.6A,灯泡两端的电压即为电源的电压,由图乙可知,电源电压U=6V;
(2)当变阻器接入电路的阻值为6Ω时,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I==,
则灯泡消耗的电功率:PL=I2RL=()2×RL=1.5W,
整理可得:RL2﹣12RL+36Ω2=0,
解得:RL=6Ω。
故答案为:6;6。
14. (2021•泉州模拟)如图甲,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时,得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心,记录时三组数据没有对应,如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为 8 V;电源电压为 12 V。
【解答】解:由电路图可知,开关S闭合后,R1与R2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P处于c点时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图乙可知,此时电压表的示数Uc=8V,电路中电流表的示数Ic=0.5A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可知,电源的电压:U=Uc+IcR1=8V+0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片处于a点时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,电压表的示数最小,
由图乙可知,此时电压表的示数Ua=4.8V,电路中电流表的示数Ia=0.9A,
则电源的电压:U=Ua+IaR1=4.8V+0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R1=8Ω,U=12V。
故答案为:8;12。
15. (2021•龙岩模拟)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,R甲 小于 R乙(选填“大于”或者“小于”)若将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,则干路电流为 0.9 A;若将甲和乙串联后接同一电源上,则电路中电流为 0.2 A。
【解答】解:
(1)由定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系图像可知,当U甲=U乙=U=2V时,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
则由I=可知:
甲的电阻:R甲===5Ω,
乙的电阻:R乙===10Ω,
所以R甲<R乙。
(2)将定值电阻甲和乙并联在3V的电源两端,则U甲=U乙=U=3V,
从图可知,此时通过甲的电流为I甲=0.6A,此时通过乙的电流为I乙=0.3A,
所以干路中的总电流为:I=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A;
(3)若将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端,则电路中的总电阻为:R总=R甲+R乙=10Ω+5Ω=15Ω,
所以电路中的电流为:I===0.2A。
故答案为:小于;0.9;0.2。
16. (2021•福州模拟)两个电阻,分别标有“3V 1.5W”和“6V 1.8W”字样,将它们串联后接入电路使用,那么电路两端电压不能超过 7.8 V;将它们并联后接入电路使用,那么电路的干路电流不能超过 0.65 A。
【解答】解:(1)从题可知,I1===0.5A,I2===0.3A,
因为串联电路中各处各处的电流相等,且I1>I2,
所以当它们串联接到电路里时,为了让每一个用电器都工作,串联电路中的电流为I2=0.3A;
由P=可得,两电阻的阻值:
R1===6Ω,R2===20Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,串联后接入电路总电阻:
R=R1+R2=6Ω+20Ω=26Ω;
电路两端的总电压U=I2R=0.3A×26Ω=7.8V;
(2)当它们并联接到电路里时,U1=3V,U2=6V,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,且U1<U2,
为了让每一个用电器都工作,并联电路两端的电压为U1=3V。
干路电流:I=+=+=0.65A。
故答案为:7.8;0.65。
17. (2021•福州二模)如图所示电路,灯L标有“3V 0.9W”,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,则灯L正常工作时的电流为 0.3 A.若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 5Ω~20Ω 。
【解答】解: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。
(1)灯泡正常发光时的电压为3V,功率为0.9W,
根据P=UI可得,此时的电流:
IL===0.3A;
(2)∵串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
∴电路中的最大电流Imax=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
∵I=,
∴灯泡的电阻:
RL===10Ω,
电路中的总电阻:
R总===15Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
Rmin=R总﹣RL=15Ω﹣10Ω=5Ω;
当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
此时灯泡两端的电压:
UL′=U﹣URmax=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的电流:
Imin===0.15A,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
Rmax===20Ω,
∴滑动变阻器连入电路中的阻值范围是5Ω~20Ω。
故答案为:0.3;5Ω~20Ω。
18. (2021•石狮市一模)如图所示电路,电源电压不变,调节滑动变阻器,电流表示数由0.1A变为0.3A时,电压表示数也随之变化了2V,此时,滑动变阻器R消耗的电功率为0.9W,则定值电阻R0= 10 Ω,电源电压U= 6 V。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
当电流表的示数I2=0.3A时,根据P=UI可得,滑动变阻器两端的电压:
UR2===3V,
∵电流表示数由0.1A变为0.3A时,电压表的示数减小,且电压表示数变化了2V,
∴当电流表的示数I1=0.1A时,滑动变阻器两端的电压UR2′=UR2+2V=3V+2V=5V,
∵电源的电压不变,
∴U=I1R0+UR2′=I2R0+UR2,即0.1A×R0+5V=0.3A×R0+3V,
解得:R0=10Ω,
电源的电压U=0.1A×R0+5V=0.1A×10Ω+5V=6V。
故答案为:10;6。
19. (2020•宁德一模)如图所示电路,电源电压保持不变,已知R1=10Ω,变阻器R2从一端移到另一端的过程中,电流表的变化范围为0.2A~1A,则电源电压为 10 V,若变阻器滑片P处在某位置时,变阻器消耗的功率为2.5W,变阻器接入电路的电阻为 10 Ω。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流;
(1)当变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的基本电路,此时电路电流最大,即1A;
由I=可得,电源电压:U=I最大R1=1A×10Ω=10V;
(2)由I=和P=I2R可得,滑动变阻器的功率:P=()2R滑
即2.5W=()2R滑
(R滑﹣10Ω)2=0
R滑=10Ω。
故答案为:10;10。
20. (2020•福州模拟)如图所示,电源电压保持不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,甲、乙两个电压表的示数之比是2:3,则灯L1、L2的电阻之比R1:R2= 1:2 ;断开开关S,将电压表改接为电流表,甲、乙两个电流表示数之比是 3:1 。
【解答】解:(1)开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,则甲、乙电表均为电压表,此时两灯泡串联,电压表甲测L2两端的电压,电压表乙测电源的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=2:3,
所以,两灯泡两端的电压之比:===,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,两灯泡的阻值之比:===;
(2)甲、乙位置更换不同的电表即均为电流表后,断开开关S时,两灯泡并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两灯泡的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:===。
故答案为:1:2;3:1。
21. (2020•福清市一模)如图所示电路,甲、乙是两个完全相同的电表,断开开关,电阻R1和R2均有电流通过,甲、乙两电表的示数之比为1:3,则R1:R2= 1:2 ;将两电表换成另一种电表,开关闭合后,两电阻中均有电流流过,则甲、乙两电表的示数之比为 3:2 。
【解答】解:
(1)甲、乙是两块完全相同的电表,
由电路图可知,断开开关,若乙为电压表会造成电路断路,没有电流通过两电阻,则电表应为电流表,
此时R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且I甲:I乙=1:3,
则两支路的电流之比:===2:1;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
(2)开关闭合后,若甲为电流表会造成电源短路,没有电流通过两电阻,故电表应为电压表,此时R1与R2串联,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻两端的电压之比:===;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,
所以U甲:U乙=(U1+U2):U2=(1+2):2=3:2。
故答案为:1:2; 3:2。
22. (2020•福建一模)在如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关S3,电压表示数为U1;断开S3,闭合开关S1、S2,电压表示数为U2.U1与U2之比为1:3.则电阻R1与R2之比为 1:2 ,两次电流表示数之比为 1:3 。
【解答】解:(1)只闭合开关S3时,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测量电路的电流;
断开S3,闭合开关S1、S2,两电阻并联,电压表测量电源电压,示数为U2,电流表测量R1的电流,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以R2两端的电压:UR2=U2﹣U1,
串联电路中各处的电流相等,
由I=可得,两电阻的阻值之比:====,所以R2=2R1
(2)只闭合开关S3时,两电阻串联,电流表的示数为:I1===,
断开S3,闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表测量R1的电流:I′1=,
两次电流表示数之比为:I1:I′1=:=1:3。
故答案为:1:2;1:3。
23. (2020•泉州模拟)将电阻Rl和R2=12Ω的电阻并联接在电源两极上,测得总电流为0.6A,通过R1的电流为0.4A.则:①电源电压U= 2.4 V;②R1= 6 Ω。
【解答】解:∵两电阻并联,
∴I2=I﹣I1=0.6A﹣0.4A=0.2A,
∴电源的电压U=U1=U2=I1R1=0.2A×12Ω=2.4V;
R2===6Ω。
故答案为:2.4;6。
24. (2020•海沧区模拟)超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样。当电源电压为6V时,灯泡 能 (选填“能”或“不能”)正常发光;若电源电压仍为6V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 1.1 A。
【解答】解:(1)根据P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:
IL===0.5A,
因0.5A<0.6A,
所以,由乙图可知R1的阻值为0Ω,此时R2被短路,灯泡L两端的电压为6V,能正常发光;
(2)当灯泡发生短路时,R1与R2并联,
根据图乙可知,通过R1的电流大于0.6A时阻值为10Ω,则
根据欧姆定律可得,R1两端两端的电压:
U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,
所以,U1=U=6V,
即此时R1的阻值为10Ω,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,此时电流表的示数:
I=I1+I2=+=+=1.1A。
故答案为:能;1.1。
25. (2021•连江县模拟)如图电源电压不变,当S2闭合,S1断开时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V,若把两表调换位置,并同时闭合S1、S2时,电流表示数为0.5A,则电源电压为 9V ,R1的阻值为 18Ω ,R2的阻值为 12Ω 。
【解答】解:(1)由电路图可知,当S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,
由电压表的示数可知,电源的电压U=9V,
由I=可得,电路中的总电阻:
R===30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以R1+R2=30Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
(2)若把两表调换位置,并同时闭合S1、S2时,电压表仍侧电源的电压,电流表测通过R1支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,R1的阻值:
R1===18Ω,
代入①式可得:R2=12Ω。
故答案为:9V;18Ω;12Ω。
26. (2021•鼓楼区校级二模)如图所示,电源电压为6V,滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω,当滑动变阻器R′的滑片P在最右端时,电压表的示数为1.5V,则小灯泡L的电阻是 10 Ω.当滑动变阻器的滑片P移到a点时,电压表的示数为Ua,滑动变阻器的功率为Pa;再移动滑片P到b点时,电压表的示数为Ub,滑动变阻器的功率为Pb.若Ua:Ub,=2:3,Pa:Pb=8:9,则滑动变阻器的滑片p在a、b两点时连入电路的电阻变化了 10 Ω(不计灯丝电阻随温度的变化)。
【解答】解:灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压;
(1)当滑动变阻器的滑片P最右端时,
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:
U滑=U﹣UL=6V﹣1.5V=4.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得:
=,即=,
解得:RL=10Ω;
(2)因Ua:Ub=2:3,
所以,===,
因P=I2R,且Pa:Pb=8:9,
所以,==()2×=()2×=,
解得:Ra=2Rb,
因电源的电压不变,
所以,===,
解得:Rb=10Ω,Ra=2Rb=2×10Ω=20Ω,
则滑动变阻器的滑片P在a、b两点时连入电路的电阻变化了Ra﹣Rb=20Ω﹣10Ω=10Ω。
故答案为:10;10。
27. (2020•惠安县模拟)如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中,R2消耗的电功率P与通过的电流I的关系如图乙所示,则R1= 10 Ω,电路最大总功率为 3.6 W。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图象可知,此时电路中的电流I1=0.2A,滑动变阻器消耗的功率P2=0.8W,
由P=UI可得,滑动变阻器两端的电压U2===4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压U=I1R1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图象可知,此时电路中的电流I2=0.6A,
则电源的电压U=I2R1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:U=6V,R1=10Ω;
(2)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,
则P大=UI2=6V×0.6A=3.6W。
故答案为:10;3.6。
28. (2020•思明区校级二模)电动轮椅为残障人士出行提供了方便。其工作原理如图所示操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关。向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2=20Ω,R1为滑动变阻器。分别将S1和S2同时接触对应点 1 (选填“1”或“2”)时,轮椅前进;当轮椅后退时,电流表示数 小于 (选填“大于”、“小于或“等于”)1.2A。
【解答】解:因为轮椅向前运动时能调速,说明可以改变通过电动机的电流,所以电动机与滑动变阻器串联,故前进时将S1和S2同时接触对应点1;
当轮椅后退时,速度不变,即电路中电流不变可以判断电路中阻值不变,即只有定值电阻R2工作,当电阻R2独立接入电源工作时,电路中的电流:I===1.2A,
当轮椅后退时,R2与电动机串联,R2两端的电压小于电源电压,所以当轮椅后退时,电路中的电流小于1.2A,即电流表示数小于1.2A。
故答案为:1;小于。
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