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2020-2021南京备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律综合

2022-10-12 来源:步旅网


一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1.如图中R0为定值电阻,R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,如果测试时要求酒精浓度增大时,仪表示数增大,则下列符合要求的电路是( )

A.

B.

C.

D.

【答案】B 【解析】

【分析】 【详解】

因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中,酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,所以测试时酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知:定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压特点,酒精气体传感器两端的电压减小,所以电压表应测定值电阻R0两端的电压。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。

2.如图所示,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻,电压表V1、V2示数变化量分别为U1和U2,电流表A1、A2示数变化量分别为I1和I2。下列说法正确的是( )

A.闭合开关S1、S2,向右调节滑片P,A1、A2示数变小,且变化量相等

B.保持滑片P位置不变,开关S1保持断开,S2由断开到闭合,A1示数增大,V2示数不变 C.断开开关S1、S2,向左调节滑片P,V1示数变大,V2示数变小,A1示数变小 D.断开开关S1、S2,向右适当调节滑片P,R2阻值等于【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】

A.闭合开关S1、S2时,变阻器R1和定值电阻R2、R3并联,电流表A1测量的是干路电流,电流表A2测量的通过变阻器R1的电流,当向右调节滑片P时,变阻器R1的接入电阻变大,故其电流变小,即电流表A2的示数变小;电流表A1的示数为R1、R2、R3所在的三条支路电流之和,R2和R3所在支路电阻不变,所以这两条支路的电流也未发生变化,所以A1的示数因A2的示数变小而变小,且两电流表示数变化量相等,故A正确;

B.保持滑片P位置不变, S1和S2都断开时,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联;S1保持断开,S2由断开到闭合时,定值电阻R2、R3以及电压表V2同时被短路;从中可以看出开关S1保持断开,S2由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,故总电流变大,即电流表A1示数增大;同时电压表V2短路,所以V2示数从有到无,即它的示数会减小,故B错误; C.断开开关S1、S2时,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联,向左调节滑片P时,变阻器R1

U2U1 I1I1的接入电阻会减小,而R2和R3的电阻不变;电压表V1示数为R1和R2两端电压之和,由串联电路的分压原理可知,其示数会减小;电压表V2示数为R2和R3两端电压之和,其示数会变大;A1示数为此串联电路中的电流,它会因为总电阻的减小而增大,故C错误; D.断开开关S1、S2,变阻器R1和定值电阻R2、R3串联;当变阻器的滑片P右移时,变阻器接入电路中的电阻变大,故电流表A1的示数会变小。若电流表A1的示数变化量为I1,由于电压表V2测量的是R2、R3的电压之和,R2、R3都为定值电阻,故电压表V2的示数会变小,其变化量

U2I1(R2R3)

电压表V1示数为R1和R2两端电压之和,其示数变化量和定值电阻R3两端电压变化量相等

U1I1R3

由以上两式可得

U2U1U2U1I1(R2R3)I1R3I1R2R2 I1I1I1I1I1故D正确。 故选AD。

3.如图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压保持不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电压表V1的示数从10V变化到20V,电压表V2的示数从14V变化到34V,则下列说法中正确的是()

A.电源电压为34V C.电路中最小电流为1A 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】

B.电阻R1的阻值为12Ω D.灯L的阻值始终是4Ω

由图可知灯泡L、定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测灯泡L与定值电阻R1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表V1的示数。

A.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,电压表V2的示数即为电源电压是34V,故A项正确;

BC.当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是14V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为

UR2UU234V14V20V

由IU可得通过电路最小电流 RI小UR220V1A R220Ω由IU可得定值电阻R1的阻值 RR1故B项错误,C项正确;

U110V10Ω I小1AD.当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小为1A,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是14V,则灯泡两端电压为

ULU2U114V10V4V

由IU可得此时灯泡L的电阻 RRLUL4V4Ω I小1A当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,此时通过电路电流最大,电压表V1的示数是20V,电压表V2的示数是34V,则灯泡两端电压为

ULU2U134V20V14V

由IU可得此时电路电流 RU120VI大2A

R110Ω则由IU可得此时灯泡L的电阻 RU14VRLL7Ω

I大2A电路通过电流最大、最小时灯泡L的阻值不同,故D项错误。 故选AC。

4.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后将滑片P向右移动时,下列说法中正确的是(灯丝电阻变化忽略不计)( )

A.电路消耗的总功率变小

B.小灯泡两端电压变化量和V2示数变化量相当 C.电压表V1示数和电压表V2示数之和不变

D.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】

设灯泡电阻为RL,由电路图可知,开关S闭合后,R0、R1、RL串联,V1测R1和RL两端电压之和,V2测R0和R1两端电压之和,A测电路电流;滑片P移动前,RL、R0、R1两端电压分别为UL、U0、U1,电路电流为I1,滑片P移动后,RL、R0、R1两端电压分别为UL、U0、

''U1',电路电流为I2;将滑片P向右移动时,R1接入电路电阻变大,电路总电阻变大,电源

电压恒定,由欧姆定律IU可知,电路电流变小。 RA.由P=UI可知,电源电压恒定,电路电流变小,电路总功率变小,故A正确;

U可知,RL和R0分压R变小,由串联电路分压规律可知,R1分压变大。则RL两端电压变化量

B.将滑片P向右移动时,电路电流变小,RL和R0阻值一定,由I'UL=UL-UL

V2示数变化量

''UV2U0U1'U0U1UULUULULUL'

UL=UV2

所以小灯泡两端电压变化量和V2示数变化量相当,故B正确; C.滑片P移动前,电压表V1示数和电压表V2示数之和为

ULU1U0U1UU1

滑片P移动后,电压表V1示数和电压表V2示数之和为

''ULU1'U0U1'UU1'

因为R1分压变大,所以电压表V1示数和电压表V2示数之和变大。故C错误; D.根据串联电路分压规律,总电压等于各部分电压之和,所以,电压表V1示数变化量

UV1=(UI2R0)(UI1R0)(I1I2)R0IR0

所以

UV1I故选ABD。

R0

即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量之比不变,故D正确。

5.在图甲所示电路中,R0、R2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。滑动变阻器R1的滑片由一端移到另一端,电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是( )

A.电阻R0为2Ω C.电源电压为14V 【答案】AD 【解析】 【分析】

B.V2示数变化图线为b

D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω

由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;

(1)当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;

(2)由图像可知:当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2的示数(R2两端的电压)为1V,电路中的电流为1A,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,最后利用电阻的串联表示出电源的电压;

(3)由图像可知:当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A,此时两电压表的示数都为4V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压。 【详解】

由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;

B.当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图像中上半部分b为电压表

V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线,故B错误;

D.由图像可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压:

U1U12U210V1V9V,

根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:

R1故D正确;

U19V9Ω, I1AAC.根据串联电路的总电压等于各分电压之和,有电源的电压:

UU1U010VIR010V1AR0------①

当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R1两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4A,电源的电压:

U04VImaxR04V4AR0------② UU2联立①②式,解得:R0=2Ω,U=12V,故A正确、C错误。 【点睛】

本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用,要求学生对电学知识掌握全面且熟练,通过方程组的思想来解答,一道很经典的考题。

6.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A,两滑动变阻器的最大阻值相等,闭合开关S、S1,将变阻器R2滑片置于最下端,将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S、S2,将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。 两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是( )

A.电源电压为6V

B.定值电阻R0的阻值为10Ω C.电路中消耗的最大功率为3. 6W

D.同时闭合三开关,将变阻器R2滑片置于最上端,滑动变阻器R1的取值范围为2. 5Ω~20Ω 【答案】ABD 【解析】

【分析】 【详解】

A.闭合开关S、S1,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,将变阻器R2滑片置于最下端,则是将R2的最大阻值连入了电路,将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动,R1连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I=

U可知R2两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而R减小的图像知,R1阻值最大时,分压最大为3V,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为

U电源=3V+3V=6V

由图像可知R1阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A,两滑动变阻器的最大阻值相等,R1与R2的最大阻值为

R1大=

故A正确;

6V=20Ω 0.30AB.闭合开关S、S2,R0与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压,将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,R2连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I=

U可知R0两端电压变大,即电压表示R数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,R2阻值为0时,电路中电流最大为0.6A,R0两端电压最大为电源电压6V,所以R0的阻值为

R0=

故B正确。

U6V==10Ω I大0.6AC.只闭合开关S、S2时,电路的最大功率为

P大=UI大=6V0.6A=3.6W

当闭合开关S、S1、S2时,用电器并联,电路总电阻减小,电流增大,总功率肯定比3.6W大,故C错误;

D.同时闭合三开关,将变阻器R2滑片置于最上端,R0与R1并联,通过R0的电流0.6A不变,电流表的量程为0~3A,通过R1的最大电流

3A-0.6A=2.4A

R1允许连入电路的最小电阻为

R1小=

6V=2.5Ω 2.4A由A解析可知R1的最大电阻为20Ω,电阻越大电流越小,电流表不会损坏,所以同时闭

合三个开关,将变阻器R2滑片置于最上端,滑动变阻器R1的取值范围为2.5Ω~20Ω,故D正确。 故选ABD。

7.如图所示,用弹簧挂一条形磁铁放在螺线管的正上方,闭合开关,待弹簧稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动.下列说法正确的是( )

A.电压表示数变大,电流表示数也变大 B.电压表示数变小,电流表示数也变小 C.螺线管上端是S极,弹簧缩短 D.螺线管上端是N极,弹簧伸长 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

如图滑动变阻器与螺线管串联,将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,此时螺线管的磁性会增强;根据串联电路分压特点

U1IR1R1,滑动变阻器接入电路的电阻变小,分得的电压变小,所以电压表示数变U2IR2R2小,电流表示数变大;根据安培定则可知螺线管上端是S极,由于同名磁极相互排斥,所以弹簧会缩短。

8.甲、乙两地相距40 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V,电流表的示数为0.5 A,则短路位置离甲地的距离为

A.7.5 km 【答案】B

B.15 km

C.25 km

D.30 km

【解析】 【详解】

当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,线路总电阻R为:

RU3V=6Ω I0.5A输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:

6Ω=30km,

0.2Ω/km又因为是两条输电线,故短路点距甲地为:

30km=15km, 2选B.

9.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为 6 V,保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40 cm,其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表,若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒的中点位置,则根据题中提供的信息可知

甲同学 乙同学 丙同学 电流表读数I/A 0.2 0.15 0.12 电压表读数U/V 2 3 3.6 身高h/m 1.6

A.电阻棒的总电阻是40 Ω

C.甲的身高是1.5 m,丙的身高是1.8 m 是1.4~1.8 m 【答案】AD

B.甲的身高是1.7 m,丙的身高是1.5 m D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围

【解析】 【详解】

由电路图可知,滑动变阻器与电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;

A.乙测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,两电表的示数分别为:U=3V,I=0.15A,则电阻棒的总电阻:

R总2故A符合题意;

U3V240Ω, I0.15ABC.已知电阻棒总长为40cm,其总电阻为40Ω,所以电阻棒上1cm的电阻为1Ω,由表格数据可得,甲测量身高时,变阻器接入电路的电阻为

R1U12V=10Ω, I10.2A则电阻棒接入电路的长度为10cm,所以甲的身高是

160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m;

丙测量身高时,变阻器接入电路的电阻为

R2U23.6V=30Ω, I20.12A则电阻棒接入电路的长度为30cm,所以丙的身高是

160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m,

故B、C不符合题意;

D.当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是

160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m,

当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小是

160cm-20cm=140cm=1.4m,

即从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m,故D符合题意。

10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变小,则下列判断中可能的是( )

A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.灯L短路 D.灯L断路

【答案】D 【解析】 【分析】

电流表示数减小是电阻增大或断路,电压表示数变小是并联的导体电阻变小或断路;具体故障可将每选项逐一代入题目检查是否符合题意,从而确定正确选项。 【详解】

A.如果电阻R短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由I故A不符合题意;

B.如果电阻R断路,电流表断路示数为零,电压表测量电源电压有示数且增大,故B不符合题意;

C.如果灯泡L短路,在电源电压一定时电路总电阻减小,由I故C不符合题意;

D.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表示数都减小为零,故D符合题意。 故选D。

U知电流表示数增大,RU知电流表示数增大,R

11.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向 R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。若己知电源电压为12V,某时段AB 间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )

A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次 B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等

C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1两端的电压是R2两端电压的3倍 D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1两端的电压是R2两端电压的5倍 【答案】D 【解析】 【详解】

A.由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压。由题知,当射向R1的激光被挡时,R1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压增大,R2分得电压减小,由图象知,此时U2=UAB=2V,因为R1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压

为2V计数一次,故A错误; B.由串联电路的分压原理有:

U1UU2R1, U2U2R2即:

12V2VR1, 2VR2所以:R1=5R2,故B错误;

C.当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象知,此时,

U2UAB6V

由串联电路的分压原理有:

U1UU2R1, U2U2R2即:

12V6VR1, 6VR2所以:

R1'=R2,

故C错误; D.由C知

R1'=R2

R1=5R1',

即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确。

12.小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图所示。照明灯L标有“220V 40w”字样,在天暗时L自动点亮,天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是( )

A.导线B应连接家庭电路中的火线

B.小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大 C.闭合开关S后,电磁铁的上端为N极

D.要减少夜间的照明时间,应将滑动变阻器的滑片P向b端移动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

A.根据安全用电的原则可知,当灯泡不工作时其两端应无电,所以A是火线,B是零线,故A错误;

B.天暗时灯自动亮,说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,根据RU可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大;反I之天亮时光敏电阻的阻值变小,所以她选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变小,故B错误;

C.闭合开关S后,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可判断电磁铁的上端为S极,下端为N极,故C错误;

D.要减少夜间的照明时间,可通过增加电磁铁的磁性来实现,电磁铁通过的电流越大,磁性越大;根据I故D正确。 故选D。

U可知可以减小电路的阻值,可将滑动变阻器的滑片P向b端移动,R

13.某同学想用一只“1.5V、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )

A.应并联一段15cm长的电阻线 C.二段30cm长的电阻线并联后与灯串联 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A.电源电压6V,小灯泡额定电压1.5V,根据串并联电路电压规律,应串联一段合适长度的电阻线进行分压,才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,A选项不符合题意;

BCD.串联电路中电流值处处相等,由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A,小灯泡的额定电流

B.应串联一段20cm长的电阻线 D.应串联一段15cm长的电阻线

IU1.5V0.3A R5Ω由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流,故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光,需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。又由串联电路电源电压等于各部分

用电器两端电压之和。则串联上的电阻线部分两端电压

UU总-U灯6V-1.5V4.5V

根据串联分压

RU R灯U灯有

R5ΩΩ。 解得电阻线并联后总阻值R并154.5V 1.5V电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A”,则30cm长的电阻线的阻值

R=L1Ω/cm=30cm1Ω/cm=30Ω

两根30cm长的电阻线并联后总电阻

R并BD不符合题意,C符合题意。 故选C。

R1R2R15Ω

R1R22

14.如图所示热敏电阻 R1的阻值随温度的升高而减小,它在温度为 80℃和 100℃时的阻值 分别为 240Ω和 200Ω;阻值不计的报警器在电流达到 12mA 时开始报警,超过 25mA 时将损坏;相关器材规格已在图中标明.当电路开始报警温度为 100℃时,滑动变阻器 接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用R0和t0表示,则

A.将 P 向左移,可降低该电路开始报警时的温度 B.能求得 t0的值

C.利用此电路,可将开始报警时的温度设定为 80℃ D.不能求得R0的值 【答案】A 【解析】 【详解】

A.报警电流不变,即总电阻

R1R0250Ω

不变,将P向左移,则变阻器接入电路中的电阻变小,R1接入电路中的电阻会变大,而

R1的阻值随温度的升高而减小,即其电阻变大时,温度应该变低,故A项符合题意;

B.热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小,但题中没有具体的图象,因而无法求解;故B项不符合题意;

C.将开始报警时的温度设定为80℃,由题可知,R1接入电路中的电阻为240Ω,则变阻器接入电路的电阻为:

R'250Ω240Ω10Ω

在变阻器的阻值变化范围以内,但移动滑片,只能判断变阻器接入电路中的阻值变化,而不能读出其接入电路中的具体阻值.故C项不符合题意; D.R1与变阻器R0串联,温度为100℃时,R1=200Ω,可得:

R0R总R1250Ω200Ω50Ω

故D项不符合题意;

15.如图1所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为Ra,电流表示数为Ia。只闭合S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib。已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5.(灯丝电阻不随温度变化)。则以下说法错误的是( )

A.小灯泡的电阻12Ω B.电源电压18V

C.为保护电路,只闭合S1时,变阻器连入电路的最小电阻为24Ω D.为保护电路,只闭合S2时,电路消耗的最小功率为3W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

当开关S1闭合、S2 断开,滑片P置于a点时,等效电路如图甲所示; 当只闭合S2,滑片P置于b点时,等效电路如图乙所示

U2A.由P可得,小灯泡电阻为

R2UL(6V)2RL=12Ω

PL3W故A正确,不符合题意;

B.当只闭合S2,滑片P置于b点时,R与R0串联,Ub= 8V,由题图可知电阻Rb= 16Ω,则电流

IbUb8V=0.5A Rb16Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压

UIbRbR00.5A16R0①

只闭合S1,滑片置于a点时,Ra与L串联,因Ia:Ib=3:5,所以

33IaIb0.5A=0.3A

55则电源的电压

UIaRaRL0.3ARa12②

由①②式和Ra:R0=12:5可得

R0=20Ω Ra=48Ω U=18V

故B正确,不符合题意; C.灯泡的额定电流

IL额PL额UL额3W=0.5A 6V开关S1闭合、S2断开,滑片P置于变阻器上的a点时,电流表的量程大于灯的额 定电流,则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A

Ia大U18V=0.5A

R小RLR小+12Ω解得变阻器接入电路的最小电阻R小24故C正确,不符合题意;

D.只闭合S2时,滑动变阻器和定值电阻R0串联,要使电路消耗的功率最小,则滑动变阻

器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大,即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得

UU最大R0即

U最大R最大

18V-15V15V=

20ΩR最大解得

R最大100

而变阻器R的最大电阻为100Ω,即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω。 则电路中的电流最小为

I最小消耗的最小功率

U最大R最大15V=0.15A 100ΩP最小UI最小18V0.15A=2.7W

故D错误,符合题意。 故选D。

16.如图甲所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其电阻随温度变化如图乙所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是

A.图甲中的R0有保护电路的作用

B.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小 C.温度为40℃时,电流表的示数为0.2A D.温度升高时,电压表的示数会变小 【答案】B 【解析】 【详解】

A.由图可知,R与R0串联在电路中,当热敏电阻随温度的升高而过小时,电路中的总电阻R串=R+R0而不致过小,因此R0起到保护电路的作用,故A正确,但不符合题意; B.由图可知电压表测R两端电压U,电流表测电路电流即R电流I,由欧姆定律可知,UI=R,即电压表与电流表示数的比值表示的是热敏电阻的值,当温度降低时,由图乙可知,其阻值变大,即电压表与电流表的示数比值变大,故B错误,但符合题意;

C.由图可知,温度为40℃时,热敏电阻的值为R=20Ω,则电流表示数

IU6V0.2A,故C正确,但不符合题意; RR02010D.由图乙而知,当温度升高时,R会变小,根据串联电路的分压特点可知,热敏电阻两端的电压会变小,即电压表示数会变小,故D正确,但不符合题意。

17.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重.电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻 R 的阻值随压力增大而增大,滑片P 随身高增高而上滑.下列分析正确的是( )

A.身高越高电压表示数大 C.体重越大电流表示数越大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

B.身高越高通过R0流越小 D.体重越大压敏电阻两端电压越小

AB.由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路独立工作、互不影响,所以,由I=

U可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高R时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;

C D.当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=

U可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;R压敏电阻R两端的电压不变,仍等于电源电压,故D错误.

18.如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变)

A.电流表示数变小 B.电压表示数变大

C.电压表和电流表示数的比值变小 D.电压表和电流表的示数都变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

AD.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知电路中电流不变,即电流表示数不变;AD都不符合题意.

B.将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑片P与b之间的电阻减小,由UIR可知电压表示数减小;不符合题意.

C.电压表与电流表示数的比值等于滑片P与b之间的电阻,故电压表和电流表示数的比值变小;符合题意.

19.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.

20.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是( )

A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大 B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大 C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变 D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

BD.由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压Uab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;

AC.此时由欧姆定律的变形U=IR可知,R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压Uab 会变大,故A正确,C错误, 故选A.

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