
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2023年中考物理二轮复习专题训练06 欧姆定律的计算与应用
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专题06欧姆定律的计算与应用
一、选择题
1.已知R1>R2,按图画的四种方式,分别将电阻接入同一电路中,电路中总电流最小的是( )
A. B.
C. D.
2.将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A.若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为:( )
A.2V,15 ; B.3V,10; C.2V,10; D.3V,15.
3.为实验室制作一个电铃电路,现有器材:一只12 V的电源、一个“6 V 1 A”的电铃、若干导线,要使电路中的电铃正常工作,至少还需要( )
A.串联一只6 Ω的电阻 B.串联一只12 Ω的电阻
C.并联一只6 Ω的电阻 D.并联一只12 Ω的电阻
4.两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”,乙标有“22Ω 0.5A”,现把它们串联起来,则该串联电路中允许通过的最大电流和它们两端加的最高电压是( )
A.1.5A 57V B.0.5A 41V C.2A 35V D.0.5A 19V
5.如图所示电路中,,,开关S闭合后,、两端的电压分别是、,通过的电流分别是、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表的示数越大,说明环境温度越低
C.环境温度为0℃时,电压表的示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
7.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路,电源电压恒定,R2=10Ω。闭合S、S1,断开S2,滑片P从最右端向最左端移动,记录电压表、电流表的示数并做出了如图乙所示的U-I图像。下列说法正确的是( )
A.R1=5Ω
B.电源的电压U=10V
C.R的最大阻值为100Ω
D.当S、S1、S2同时闭合,滑片P从最右端向最左端移动的过程中,电流表的最大示数为1.2A
8.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,若R1 、 R2两端的电压均等于 2.8 V,则 R1、R2中的电流之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.1∶4
9.在如图甲所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到某一位置时,根据两表示数作出的图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.滑片移动过程中,滑动变阻器接入电路阻值变大
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电源电压为
D.定值电阻的阻值为
10.小灯泡L正常发光的电压为3V,它的I-U图像如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10Ω,2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.5A
C.小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
11.如图是甲、乙元件的电流随电压变化的图像,下列判断正确的是( )
A.乙元件的电流随电压均匀增大
B.甲元件是一个定值电阻,且阻值大小为0.2Ω
C.若将两元件并联接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1∶2
D.若将两元件串联接到电路中,当电流为0.2A时甲、乙两元件总电压是2.5V
12.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
13.将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )
A.一定小于0.6A B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A D.一定大于1.2A,但小于2.4A
14.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是( )
A.图线MN是电阻R1的I-U关系图像 B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为12V D.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
15.如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
二、填空题
16.某导体两端的电压为9V,通过它的电流是0. 3A,则该导体的电阻是 Ω;若导体两端电压减小3V,则通过它的电流为 A。
17.把R1=5Ω和R2=20Ω的两个电阻并联在电路中,它们的总电阻是 Ω,R1两端电压与R2两端电压之比是 。
18.如图所示电路,电源电压为12V,灯泡电阻RL为10Ω。闭合开关,灯泡两端电压为8V,则电阻R两端的电压为 V,通过灯泡的电流为 A,电阻R的阻值为 Ω。
19.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电路两端,其阻值R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω。某同学将一只电流表接在R2的两端,如图所示,发现其示数为1.5A,电路两端的电压 V。若将图中的电流表换成电压表,则电压表的示数为 V。
20.定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45A,则R1的阻值 Ω,如图所示电路,电源电压保持3V不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A,则R0的阻值 ;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1接入电路,电流表示数变为 A。
21.在如图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电阻R1的阻值为 Ω;电源电压为 V;当滑片P移到中点时,通过R1的电流为 A。
22.如图甲所示电路中,、,闭合开关S后,电压表的示数如图乙所示,则电流表A的示数应为 A,电压表的示数应为 V。
23.如图所示,电源电压不变,R1和R2是两段长度相同、材料相同的电阻丝,R2=40Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.2A;若再闭合S1,电流表的示数是0.6A,则电源电压为 V。开关都闭合时,通过R1和R2的电流之比为 ,电阻丝 (选填“R1”或“R2” )的横截面积较大。
24.某电子元件检测电路,如图甲所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示,则 (选填“AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图像,R2阻值 Ω,电源电压为 V。
25.如图所示,电源电压不变,R1=3Ω,R2=4Ω,R3=5Ω。只闭合S,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 ;再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。
三、计算题
26.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
27.如图1所示的电路,定值电阻R1=10Ω,图2是R2的电阻随环境温度变化的关系图像,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为40℃时,电流表的示数为0.5A,求电源电压;
(2)当电流表的示数变为0.25A时,周围的环境温度是多少?
28.如图电路中,R1、R2是定值电阻,其中R1=40Ω。开关闭合后,电流表的示数为0.45A,电压表的示数为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
29.如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.5A”字样。如图乙所示图像中,U表示电压表示数,I表示电流表示数。当闭合开关S,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)求灯泡的电阻RL;
(2)求电源电压和滑动变阻器最大阻值。
30.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2) 的阻值。
31.如图1所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与变阻器R2两端电压的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压及R1的阻值;
(2)在图2中画出滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与R1两端电压的关系图像。(标出图像两端点的横、纵坐标)
答案与解析
一、选择题
1.已知R1>R2,按图画的四种方式,分别将电阻接入同一电路中,电路中总电流最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】串联电阻大于其中任一电阻,并联电阻小于其中任一电阻,故可知两电阻串联时电路中的总电阻最大,因电源的电压一定,由 可知,两电阻串联接入电路中时电路的电流最小,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
2.将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A.若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为:( )
A.2V,15 ; B.3V,10; C.2V,10; D.3V,15.
【答案】C
【解析】由欧姆定律得,电阻丝的阻值R= =10Ω;则电流为0.2A时,电源电压U=I2R=0.2A×10Ω=2V;
故答案为:C.
3.为实验室制作一个电铃电路,现有器材:一只12 V的电源、一个“6 V 1 A”的电铃、若干导线,要使电路中的电铃正常工作,至少还需要( )
A.串联一只6 Ω的电阻 B.串联一只12 Ω的电阻
C.并联一只6 Ω的电阻 D.并联一只12 Ω的电阻
【答案】A
【解析】因为电源的电压是12 V,而电铃正常工作时的电压U电铃 =6V,电流I=1A,要使电铃正常工作应串联一个电阻分压,CD不符合题意;串联电路中总电压等于各分电压之和,所以串联电阻两端的电压:UR =U-U电铃 =12V-6V=6V,串联电路中各处的电流相等,由I=U/R可得,串联电阻的阻值:R=UR/I=6V/1A=6Ω,A符合题意.
故答案为:A
4.两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”,乙标有“22Ω 0.5A”,现把它们串联起来,则该串联电路中允许通过的最大电流和它们两端加的最高电压是( )
A.1.5A 57V B.0.5A 41V C.2A 35V D.0.5A 19V
【答案】D
【解析】甲标有“16Ω 1.5A”,乙标有“22Ω 0.5A”,因串联电路中各处的电流相等,所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻R=R甲+R乙=16Ω+22Ω=38Ω
由欧姆定律可得,电路两端允许加的最大电压U=IR=0.5A×38Ω=19V
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
5.如图所示电路中,,,开关S闭合后,、两端的电压分别是、,通过的电流分别是、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】AC.由电路图可知,两电阻串联,由串联电路中处处电流相等可知,电流之比
A不符合题意,C符合题意;
BD.由于 , ,串联电路中处处电流相等可知, 、 两端的电压之比
BD不符合题意。
故答案为:C。
6.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表的示数越大,说明环境温度越低
C.环境温度为0℃时,电压表的示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
【答案】D
【解析】A.由图b可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,A不符合题意;
B.由电路图可知,R1与R0串联,电压表测量R0两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 可知,当电压表V示数越大时,电路中的电流越大,由 可知,电路中的总电阻越小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越小,由图乙可知,环境的温度越高,B不符合题意;
C.由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,据串联电路的分压特点知,热敏电阻分得的电压最大,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流 ,电压表的最小示数U0小=I小,0=0.0075A×300Ω=2.25V
C不符合题意;
D.由分析知,电压表示数越大,环境温度越高,当电压表的示数最大为U0=3V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流 ,电路中的总电阻 ,热敏电阻的阻值R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω,由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,D符合题意。
故答案为:D。
7.某物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路,电源电压恒定,R2=10Ω。闭合S、S1,断开S2,滑片P从最右端向最左端移动,记录电压表、电流表的示数并做出了如图乙所示的U-I图像。下列说法正确的是( )
A.R1=5Ω
B.电源的电压U=10V
C.R的最大阻值为100Ω
D.当S、S1、S2同时闭合,滑片P从最右端向最左端移动的过程中,电流表的最大示数为1.2A
【答案】D
【解析】闭合S、S1,断开S2时,滑动变阻器R与R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;
A.由图乙可知,U1=6V,I1=0.6A,根据 可得
A不符合题意;
B.当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为0,此时电压表测电源两端的电压其示数最大,由图乙可知,电源的电压U=U1=6V,B不符合题意;
C.当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流和R1两端的电压最小,由图乙可知,R1两端的电压U1最小=1V,电路中的电流I最小=0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R两端的电压U滑最大=U−U1最小=6V−1V=5V
根据 可得滑动变阻器的最大阻值
C不符合题意;
D.当S、S1、S2同时闭合,R与R1串联后与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R2的电流
R与R1串联时,当滑片位于左端电路中的电流最大,由图乙可知,最大电流为0.6A,电流表的最大示数I=I1最大+I2=0.6A+0.6A=1.2A
D符合题意。
故答案为:D。
8.两个定值电阻R1、R2并联在电路中,如图甲所示,它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示,闭合开关S,若R1 、 R2两端的电压均等于 2.8 V,则 R1、R2中的电流之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶1 D.1∶4
【答案】A
【解析】由乙图可知,当电压为3V时,通过R1 、 R2的电流分别为0.6A和0.3A,根据 可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故有I1∶I2 =R2∶R1 =0.6A∶0.3A=2∶1
若R1 、 R2 两端的电压均等于 2.8 V,因电流与电阻成反比,故R1 、R2中的电流之比为I′1∶I′2 =R2∶R1 =2∶1。
故答案为:A。
9.在如图甲所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移到某一位置时,根据两表示数作出的图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.滑片移动过程中,滑动变阻器接入电路阻值变大
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电源电压为
D.定值电阻的阻值为
【答案】C
【解析】由图甲可知, 与 串联,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器 两端电压; A.根据图甲可知, 的滑片从A点移动到B点过程中,滑动变阻器接入电路电阻丝的长度逐渐变短,因此 接入电路阻值变小,A不符合题意;
B.滑片在A点时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小,则根据图乙读出滑片在A点时,电路电流最小为 ,电压表示数为 ,由
可知,滑动变阻器的最大阻值
B不符合题意;
CD.根据图乙读出滑片在B点时电路中的电流最大,由图乙可知,电路电流最大为 时,电压表示数为 ,因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由
可知,当滑片在A处时,电源电压 ①
当滑片在B处时,电源电压 ②
联立①②可得
C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
10.小灯泡L正常发光的电压为3V,它的I-U图像如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10Ω,2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.5A
C.小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
【答案】D
【解析】A.当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,由图像可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A,由 可得,滑动变阻器两端的电压为U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压为U=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V
A正确,不符合题意;
B.再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知灯泡的额定电压为3V,则小灯泡正常发光;由图像可知,灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A,B正确,不符合题意;
C.由 可得,灯泡正常发光时的电阻为
C正确,不符合题意;
D.此时滑动变阻器两端的电压为U滑′=U-UL′=4.5V﹣3V=1.5V
由 可得,滑动变阻器接入电路中的电阻为
D错误,符合题意。
故答案为:D。
11.如图是甲、乙元件的电流随电压变化的图像,下列判断正确的是( )
A.乙元件的电流随电压均匀增大
B.甲元件是一个定值电阻,且阻值大小为0.2Ω
C.若将两元件并联接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1∶2
D.若将两元件串联接到电路中,当电流为0.2A时甲、乙两元件总电压是2.5V
【答案】C
【解析】AB.由图像可知,甲元件中电流与两端电压图像是过原点直线,说明甲元件的电流与电压成正比,即甲元件是定值电阻,根据欧姆定律可得甲的电阻
乙元件中电流与两端电压图像不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙元件的电流不随电压均匀增大,AB不符合题意;
C.若甲、乙元件并联接到2V的电路中,根据并联电路中各支路两端的电压相等可知,两元件两端的电压均为2V,由图像可知,通过两元件的电流分别为I甲′=0.4A,I乙=0.2A
根据欧姆定律可得乙的阻值
则甲、乙电阻之比为R甲∶R乙=5Ω∶10Ω=1∶2
C符合题意。
D.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,由串联电路中各处的电流相等可知通过两元件的电流均为0.2A,由图像可知,两元件两端的电压U甲′=1V,U乙=2V
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,甲、乙两元件总电压U′=U甲′+U乙=1V+2V=3V
D不符合题意。
故答案为:C。
12.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
【答案】A
【解析】当滑片P在a端时,滑动变阻器接入的电阻最大,由图乙可知,此时电压表的示数为4V,滑动变阻器最大阻值
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,此时电压表的示数为0V,电流表示数为0.6A,R1两端电压即为电源电压 。
故答案为:A。
13.将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )
A.一定小于0.6A B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A D.一定大于1.2A,但小于2.4A
【答案】B
【解析】本题采用赋值法,设电源电压U=6V,甲图中, R1、R2串联,据欧姆定律可得R1+R2= = =10Ω再设R1=4Ω,R2=6Ω,乙图中,R1、R2并联,干路电流I′= + = + =2.5A。
故答案为:B。
14.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端滑到A端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是( )
A.图线MN是电阻R1的I-U关系图像 B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为12V D.滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
【答案】B
【解析】A.根据图像判断,R1是定值电阻,移到滑片时,定值电阻R1的电流和电阻成正比,图线MN表示R1的图线,A不符合题意;
B.根据图像,计算电阻为:,B符合题意;
C.当滑片滑到A端时,滑动变阻器取值最小,此时电压表V1示数最大,是电源电压,根据图像判断,F点的电压是电源电压,为12V,C不符合题意;
D.滑片在B端时,滑动变阻器的电阻最大,此时分压最大,在E点,为8V,此时的电流为0.4A,滑动变阻器的电阻为,D不符合题意。
故答案为:B.
15.如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
【答案】D
【解析】A.由图可知,闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,A不符合题意;
B.滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,B不符合题意;
CD.因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,此时通过电路的电流 ,由图2可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小阻值为 ,此时灯泡两端的电压为6V,串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压为U=U滑+UL=3V+6V=9V,由题意可知电压表接入电路的量程为0~15V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:D。
二、填空题
16.某导体两端的电压为9V,通过它的电流是0. 3A,则该导体的电阻是 Ω;若导体两端电压减小3V,则通过它的电流为 A。
【答案】30;0. 2
【解析】由 知道,该导体的电阻是
电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流和两端的电压无关,所以,若导体两端电压减小3V时,该导体的电阻值仍为30Ω不变,此时通过它的电流
17.把R1=5Ω和R2=20Ω的两个电阻并联在电路中,它们的总电阻是 Ω,R1两端电压与R2两端电压之比是 。
【答案】4;1∶1
【解析】两个电阻并联电路中,由并联电路的电阻规律可得,电路的总电阻为
并联后各电阻两端的电压相等,故U1:U2=1:1
18.如图所示电路,电源电压为12V,灯泡电阻RL为10Ω。闭合开关,灯泡两端电压为8V,则电阻R两端的电压为 V,通过灯泡的电流为 A,电阻R的阻值为 Ω。
【答案】4;0.8;5
【解析】由电路图可知,R与L串联,电源电压为12V,闭合开关,灯泡两端电压为8V,根据串联电路的电压规律,可得R两端的电压UR=U-UL=12V-8V=4V
灯泡电阻10Ω,由欧姆定律可得灯泡中的电流
根据串联电路的电流规律可知,电阻R中的电流IR=IL=0.8A
由欧姆定律变形公式可得,电阻R的阻值
19.三个定值电阻串联后接在电压恒定的电路两端,其阻值R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω。某同学将一只电流表接在R2的两端,如图所示,发现其示数为1.5A,电路两端的电压 V。若将图中的电流表换成电压表,则电压表的示数为 V。
【答案】30;10
【解析】将一只电流表接在R2的两端时,R2被短路,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知总电阻为
由
可得电路两端的电压为
将电流表的位置改接一只电压表时,三电阻串联,电压表测量R2两端的电压,则总电阻为
则电路中的电流为
由
可得电压表的示数
20.定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45A,则R1的阻值 Ω,如图所示电路,电源电压保持3V不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A,则R0的阻值 ;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1接入电路,电流表示数变为 A。
【答案】10;15;0.30
【解析】由 可得,定值电阻R1的阻值为 ,由电路图可知,R0与R1并联,电流表A测干路电流,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压大小等于电源电压3V,通过R1的电流为 ,由并联电路的电流特点可知,通过定值电阻R0的电流为 ,由 可得,定值电阻R1的阻值为 ,用阻值为30Ω的电阻R2替换R1接入电路,R0与R2并联,由并联电路的特点可知,此时通过R0的电流没有发生变化,通过R2的电流为 ,由并联电路的电流特点可知,干路电流为I干=I0+I2=0.20A+0.10A=0.30A,即此时电流表的示数为0.30A。
21.在如图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电阻R1的阻值为 Ω;电源电压为 V;当滑片P移到中点时,通过R1的电流为 A。
【答案】10;6;0.3
【解析】当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则由图乙可知,电源的电压U=6V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大即 R2=20Ω时,电压表的示数最小,由图乙可知,R1两端的电压U=2V、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 ,因串联电路中各处的电流相等,所以电压与电流的比值相等 ,电阻R1的阻值 ,当滑片P移到中点时,由图乙可知,滑动变阻器两端的电压为3V,电阻R1两端的电压为3V,通过R1的电流
22.如图甲所示电路中,、,闭合开关S后,电压表的示数如图乙所示,则电流表A的示数应为 A,电压表的示数应为 V。
【答案】0.1;3
【解析】由图可知,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,V1测R1两端的电压,V2测电源电压,如图乙,电压表接 量程,分度值为0.1V,V1的读数为1V,电路中的电流
电流表A的示数应为0.1A。
电源电压
V2测电源电压,电压表 的示数应为3V。
23.如图所示,电源电压不变,R1和R2是两段长度相同、材料相同的电阻丝,R2=40Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.2A;若再闭合S1,电流表的示数是0.6A,则电源电压为 V。开关都闭合时,通过R1和R2的电流之比为 ,电阻丝 (选填“R1”或“R2” )的横截面积较大。
【答案】16;1∶2;R2
【解析】闭合开关S,断开开关S1时,只有电阻R1连入电路,电流表的示数是0.2A,即通过R1的电流I1=0.2A;若再闭合S1,R1和R2并联,电流表的示数是0.6A,根据并联电路电流的规律,电流表示数增加量就是通过电阻R2的电流为I2=I- I1=0.6A-0.2A=0.4A
电源电压为U=I2R2=40Ω×0.4A=16V
开关都闭合时,R1和R2并联,通过R1和R2的电流之比
R1的电阻
因为R2=40Ω,则R1>R2
又因为R1和R2是两段长度相同、材料相同的电阻丝,R2的电阻较小,所以R2的横截面积较大。
24.某电子元件检测电路,如图甲所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示,则 (选填“AB”或“BC”)段是电压表V2示数变化的图像,R2阻值 Ω,电源电压为 V。
【答案】BC;8;12
【解析】由图甲可知,电阻R2、变阻器R3和电阻R1串联,电压表V2测电阻R2的电压,V1测电阻R2与变阻器R3的总电压,电流表测电路的电流;将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据 可知电路的电流变小,根据U=IR可知R2的电压变小,即V2示数变小,故图乙中图线BC表示电压表V2的示数随电流表示数的变化规律,则图线AB表示电压表V1的示数随电流表示数的变化规律。
由图乙可知,通过电阻R2的电流为0.2A,电阻R2两端的电压为U2=1.6V,R2阻值
当变阻器接入电路的电阻最大时,通过电阻R2的电流为0.2A,电阻R2两端的电压为U2=1.6V,电阻R2和变阻器R3两端的电压为U23=9.6V,因为串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时电路中的电流
①
变阻器连入电路的电阻为0时,电阻R2的电压U2′=4.8V,通过电阻R2的电流为0.6A,由串联电路的规律及欧姆定律可知,此时电路中的电流
②
由①②解得U=12V,即电源电压为12V。
25.如图所示,电源电压不变,R1=3Ω,R2=4Ω,R3=5Ω。只闭合S,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 ;再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。
【答案】1:1;3:8;4:7;1:1
【解析】只闭合S时,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源两端的电压,电流表A1、A2均测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表A1、A2示数之比为1:1,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电压表V1、V2的示数之比为
闭合S、S1、S2时,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表V1、V2均测电源两端的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电压表V1、V2示数之比为1:1,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A1、A2示数之比为
三、计算题
26.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
【答案】解:(1)当S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源的电压U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)当S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R2的阻值
【解析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻。
27.如图1所示的电路,定值电阻R1=10Ω,图2是R2的电阻随环境温度变化的关系图像,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为40℃时,电流表的示数为0.5A,求电源电压;
(2)当电流表的示数变为0.25A时,周围的环境温度是多少?
【答案】解:(1)由电路图可知,闭合开关,定值电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流。
当环境温度为40℃时,由图像可知
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则总电阻
所以,由 可得,电源电压
(2)当电流表的示数变为0.25A时,由 可得,电路的总电阻
此时R2的阻值
由图像可知,R2的阻值为50Ω时,环境温度是20℃。
【解析】(1)根据公式U=IR,可求出电源电压;
(2)根据公式,可求出电阻。
28.如图电路中,R1、R2是定值电阻,其中R1=40Ω。开关闭合后,电流表的示数为0.45A,电压表的示数为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】解:(1)根据电路图可知,闭合开关,定值电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。
因并联电路各支路两端电压相等,所以U1=U2=U=6V
则通过R1的电流为
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流为
由欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
【解析】(1)根据公式,可求出电流;
(2)根据公式,可求出电阻。
29.如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“3V 0.5A”字样。如图乙所示图像中,U表示电压表示数,I表示电流表示数。当闭合开关S,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)求灯泡的电阻RL;
(2)求电源电压和滑动变阻器最大阻值。
【答案】解:(1)灯泡L标有“3V 0.5A”字样,当灯泡两端电压为3V时,通过灯泡的电流为0.5A,则灯泡的电阻
(2)滑片P从b端滑到中点时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流增大,灯泡两端电压增大,由乙图可知,滑片P滑到中点时,灯泡两端电压为3V,则此时电流为0.5A,则有电源电压 ①
滑片P在b端时,滑动变阻器的阻值最大,电路中电流最小,由于滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.2A,所以此时电路中电流
则有电源电压 ②
联立①②解得R=24Ω,U=9V
【解析】(1)根据电压和电流的比值, 计算电阻;
(2)根据串联电路总电压等于各用电器分压之和;根据电流和电阻的乘积,计算电压。
30.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2) 的阻值。
【答案】解:(1)只闭合开关S时,电路为只有电阻 的简单电路,电流表的示数为0.3A,电阻 的阻值为 ,则电源电压
(2)两个开关都闭合时,则电阻 与 并联,电流表测干路中电流,电流表的读数为0.5A,由并联电路电压规律可知, 两端电压等于电源电压,则 的阻值
【解析】(1)根据公式U=IR,可求出电压;
(2)根据公式,可求出电阻。
31.如图1所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与变阻器R2两端电压的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压及R1的阻值;
(2)在图2中画出滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与R1两端电压的关系图像。(标出图像两端点的横、纵坐标)
【答案】解:(1)由图1可知R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,电压表示数为0V,此时电路中的电流最大;由图可知此时电路中的电流为I1=3I0,电源电压为
U=I1R1=3I0R1①
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表示数最大,此时电路中的电流最小;由图可知此时电路中的电流为I2=I0,R2两端的电压为U2=U0,则电源电压为U=U0+I0R1②
联立①②可解得 ,
(2)当电路中的电流为I0时,滑片P在b端,R1两端的电压为
当电路中的电流为3I0时,滑片P在a端,R1两端的电压为
作图如下:
。
【解析】(1)根据电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路电压规律,计算总电压;
(2)根据串联电路电压规律,计算分压。
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