
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc4892" PAGEREF _Tc4892 \h 2
\l "_Tc128" 題型01 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡單的電路分析 PAGEREF _Tc128 \h 2
\l "_Tc30990" 題型02 I-U圖像 PAGEREF _Tc30990 \h 5
\l "_Tc4960" 題型03 簡單電路的計(jì)算 PAGEREF _Tc4960 \h 9
\l "_Tc9701" 題型04 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行定性分析(動(dòng)態(tài)電路分析) PAGEREF _Tc9701 \h 13
\l "_Tc16793" 題型05 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行定量分析 PAGEREF _Tc16793 \h 18
\l "_Tc19881" PAGEREF _Tc19881 \h 24
\l "_Tc16678" PAGEREF _Tc16678 \h 31
題型01 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡單的電路分析
1.由歐姆定律公式可得,下列說法正確的是( )。
A.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電流無關(guān);
B.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比;
C.加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則導(dǎo)體的電阻越大;
D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零
【答案】A。
【解析】ABC.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān),故A正確,BC錯(cuò)誤;
D.由歐姆定律公式變形得,只是計(jì)算導(dǎo)體電阻的一種方法,因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),兩端的電壓為零時(shí)導(dǎo)體的電阻不為零,故D錯(cuò)誤。
故選A。
2.將光敏電阻、定值電阻、電流表、電壓表。開關(guān)和電源連接成如圖所示電路。光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小。閉合開關(guān),逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度,觀察電表示數(shù)的變化情況應(yīng)該是( )。
A.電流表和電壓表示數(shù)均變小 B.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大 D.電流表和電壓表示數(shù)均變大
【答案】D。
【解析】由圖知,光敏電阻和定值電阻串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測兩端的電壓。逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度,則光敏電阻的阻值逐漸減小,根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律,電路總電阻減小,因電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,電路中電流變大,即電流表的示數(shù)變大;的阻值不變,電路中電流變大,由
可知,兩端的電壓也變大,即電壓表示數(shù)變大。故選D。
3.有兩個(gè)電阻R1和R2,當(dāng)它們兩端的電壓之比是4:3時(shí),通過它們的電流之比是2:5,則R1和R2的電阻之比是( )。
A.5:3 B.8:15 C.3:5 D.10:3
【答案】D。
【解析】它們兩端的電壓之比是
通過它們的電流之比是
則R1和R2的電阻之比;故選D。
4.已知R1>R2,按圖中的四種方式分別接在同一電源上,下列電路中電流最大的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】由于串聯(lián)電路中的總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)電路中的總電阻小于任何一個(gè)分電阻;
因此四個(gè)選項(xiàng)中的總電阻關(guān)系是R并<R2<R1<R串
又因?yàn)橥浑娫吹碾妷合嗟龋杂煽芍?,電阻越小,電路中的電流越大,故兩電阻并?lián)時(shí),電路中的電流最大,即D圖中電流I4最大;故選D。
5.如圖所示的鎢絲是將一個(gè)白熾燈去除玻璃罩制成的,閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光,鎢絲不發(fā)光,向鎢線吹氣時(shí),小燈泡L變亮,用酒精燈給鎢絲加熱,小燈泡L逐漸變暗直至熄滅,由實(shí)驗(yàn)可知( )。
A.鎢絲的電阻隨溫度升高而減??;
B.向鎢絲吹氣時(shí),鎢絲電阻變??;
C.給鎢絲加熱時(shí),電路中的電流變大;
D.小燈泡L發(fā)光而鎢絲不發(fā)光是因?yàn)橥ㄟ^鎢絲的電流小于小燈泡L的電流
【答案】B。
【解析】AC.用酒精燈對(duì)白熾燈的鎢絲加熱,鎢絲的溫度升高,觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗,說明通過小燈泡L的電流變小,鎢絲的電阻增大,故AC不符合題意;
B.閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光,鎢絲不發(fā)光,向鎢絲吹氣時(shí),小燈泡L變亮,說明通過小燈泡的電流變大,則鎢絲的電阻減小,故B符合題意;
D.由于鎢絲和小燈泡串聯(lián)接入電路中,則通過它們的電流是相同的,故D不符合題意。
故選B。
6.圖甲所示是一款霧霾濃度檢測儀,其檢測原理如圖乙所示,R0是定值電阻,傳感器 R1的電阻隨霧霾濃度的增大而減小。當(dāng)霧霾濃度增大時(shí),下列說法正確的是( )。
A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
【答案】C。
【解析】由電路圖可知,R0與R1串聯(lián)接入電路,電流表測電路中電流,電壓表測R0兩端電壓,由題意可知,當(dāng)霧霾濃度增大時(shí),R1的阻值減小,故可知電路中的總電阻減小,電源電壓不變,故由歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大;由串聯(lián)電路電阻等比例分壓可知,R1兩端電壓減小,R0兩端電壓增大,即電壓表示數(shù)變大。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
7.在圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10Ω,滑動(dòng)變阻器滑片位于中點(diǎn)。用一阻值為20Ω的電阻替換R1,可能使電壓表示數(shù)與替換R1前相等的方法是( )。
A.電源電壓不變,不移動(dòng)滑片PB.電源電壓不變,向左移動(dòng)滑片P
C.減小電源電壓,不移動(dòng)滑片PD.增大電源電壓,向左移動(dòng)滑片P
【答案】C。
【解析】由于電路為串聯(lián)電路,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn),電阻R1阻值變大,則電壓變大。
A.電源電壓不變,不移動(dòng)滑片P,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)變大,故A不符合題意;
B.電源電壓不變,向左移動(dòng)滑片,R2阻值變小,R2電壓變小,R1電壓變大,故B不符合題意;
C.減小電源電壓,總電阻不變。根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)R1電壓變小,可能使電壓表示數(shù)與替換R1前相等,故C符合題意;
D.增大電源電壓,向左移動(dòng)滑片P,電源電壓變大,總電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)R1電壓會(huì)變大,故D不符合題意。故選C。
8.如下圖所示是一種自動(dòng)測定油箱內(nèi)油面高度的裝置。R2是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片連在杠桿端,閉合開關(guān),從油量表指針?biāo)傅目潭染涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度,當(dāng)油箱內(nèi)油量減少時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻將______,油量表示數(shù)______。
【答案】變大;減小。
【解析】[1][2]由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),油量表串聯(lián)在電路中,故為電流表,油量表測電路中的電流,當(dāng)油量減少時(shí),浮球下降,滑片向上移動(dòng),R2接入電路的電阻變大,電路中的總電阻變大,根據(jù)可知,電路中的電流變小,即油量表的示數(shù)變小。
題型02 I-U圖像
1.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行探究,并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U -I關(guān)系圖像,從圖中可以看出R1與R2的大小關(guān)系是( )。
A.R2 > R1B.R2 = R1C.R2 < R1D.無法確定
【答案】A。
【解析】由圖示可知,當(dāng)電流相等時(shí),電阻R2兩端的電壓較高,由可知,電阻R2的電阻值較大,故A項(xiàng)符合題意,BCD項(xiàng)不符合題意。
故選A。
2.兩定值電阻甲、乙的電流與電壓關(guān)系圖像如圖所示,現(xiàn)在將甲和乙并聯(lián)后接在電壓為3V的電源兩端.下列分析正確的是( )。
A.甲的電阻是乙的電阻的兩倍 B.甲的電壓是乙的電壓的兩倍
C.流過甲的電流是流過乙的兩倍 D.流過乙的電流是流過甲的兩倍
【答案】C。
【解析】A.,B的電阻是A電阻的2倍,故A錯(cuò)誤.
B.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,故B錯(cuò)誤;
CD.通過A的電流為IA=0.6A,通過B的電流為IB=0.3A,流過A電阻的電流是流過B電阻的兩倍,故C正確,D錯(cuò)誤。
3.如圖是電路元件甲和乙的I﹣U圖像,下列說法正確的是( )。
A.乙為定值電阻;
B.當(dāng)甲兩端電壓為2V時(shí),R甲=0.2Ω;
C.甲和乙兩個(gè)元件串聯(lián)接入電路中,電路電流為0.2A時(shí),電路的電源電壓為3V;
D.甲和乙兩個(gè)元件并聯(lián)接入電路中,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),電路總電流為0.4A
【答案】C。
【解析】A.由I﹣U圖像可知,元件乙對(duì)應(yīng)的電流與電壓不成正比,根據(jù)歐姆定律可知乙不是定值電阻,故A錯(cuò)誤;
B.由圖像可知,當(dāng)甲兩端電壓為2V時(shí),通過甲的電流為0.4A,則R甲==5Ω
故B錯(cuò)誤;
C.甲和乙兩個(gè)元件串聯(lián)接入電路中,電路電流為0.2A時(shí),由圖像可知,兩元件兩端的電壓分別為
U甲=1V,U乙=2V
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以電源電壓U=U甲+U乙=1V+2V=3V
故C正確;
D.甲和乙兩個(gè)元件并聯(lián)接入電路中,當(dāng)電源電壓為2V時(shí),它們兩端的電壓均為2V,由圖像可知,此時(shí)通過的電流分別為I甲=0.4A,I乙=0.2A
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流I′=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
故D錯(cuò)誤。故選C。
4.如圖所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻, R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片 P,多次記錄電壓表示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I,則繪出如圖中的 I-U關(guān)系圖像正確的是 ( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由電路圖知道,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測量變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;設(shè)定值電阻的阻值為R,電源電壓為U總,變阻器兩端的電壓為U,則有U=U總-IR
R為定值,電流越大,變阻器兩端的電壓越?。划?dāng)I為最大時(shí),U=0,且電流越大,變阻器兩端的電壓越??;而U與I的關(guān)系是一次函數(shù),一次函數(shù)圖象為直線,故A正確,BCD不正確。
故選A。
5.如圖甲所示,電源電壓恒定不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S,將滑片P從最右端逐步移到最左端,記錄電流表、電壓表的示數(shù),并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出R1和R2的“U﹣I”關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列正確的是( )。
A.圖Ⅱ?yàn)镽2的“U﹣I”圖象B.當(dāng)R2=R1時(shí),電流的大小為0.2A
C.電源電壓為8VD.R1的阻值為30Ω
【答案】C。
【解析】A.兩電阻串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V2測R2的電壓,滑片在最左端時(shí),R2接入電路的阻值為零,因此此時(shí)電壓表V2示數(shù)為零,由圖象可得,圖線I反映電壓表V2示數(shù)(即R2的電壓)隨電流的變化,則圖Ⅱ?yàn)镽1的“U﹣I”圖象,故A錯(cuò)誤;
B.串聯(lián)電路各處的電流相等,當(dāng) 時(shí),由 ,則兩電阻的電壓相同,由圖乙知,即為兩圖線的交點(diǎn),可知電流為0.4A,故B錯(cuò)誤;
C.由圖知,當(dāng)電流為0.4A時(shí),兩電壓表示數(shù)均4V,因電路的電壓等于兩電壓表示數(shù)之和,即電源電壓,C正確;
D.當(dāng)滑片移動(dòng)到最左端時(shí),電路中只有R1,電壓表V2示數(shù)為0,電路的電流最大為0.8A,由歐姆定律
故D錯(cuò)誤。故選C。
6.甲、乙兩燈泡中的電流與電壓變化的關(guān)系如圖所示。甲燈的電阻 ______乙燈電阻(選填“大于”、“小于”或“等于” );將甲、乙兩燈泡串聯(lián)接入電路后,通過它們的電流為,則電源電壓為 ______。
【答案】小于;8。
【解析】[1]由圖可知,甲、乙的圖像中,甲的圖線位于乙的上方,即在相同電壓下,通過甲的電流均大于乙的電流,由
可知
[2]將甲、乙兩燈泡串聯(lián)接入電路后,通過它們的電流相等,當(dāng)通過它們的電流為,由圖知甲兩端的電壓為,乙兩端的電壓為,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知電源電壓為。
7.如圖1所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖2所示,則電源電壓為U=___________V,R1的阻值為___________Ω。
【答案】3;5。
【解析】[1][2]由圖1可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。當(dāng)滑片于a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0,電路中的電流最大,由圖乙可知I1=0.6A
由歐姆定律可得,電源的電壓U=I1R1=0.6A×R1①
當(dāng)滑片于b端時(shí),其接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,由圖乙可知I2=0.2A,U2=2V
由歐姆定律,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V ②
因電源的電壓不變,由①②可得0.6A×R1=0.2A×R1+2V
解得R1=5Ω
代入①得U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V
即電源的電壓為3V,R1的阻值為5Ω。
題型03 簡單電路的計(jì)算
1.兩個(gè)定值電阻,甲標(biāo)有“12V,0.2A”,乙標(biāo)有“6V,0.3A”,現(xiàn)把它們串聯(lián)起來,電路允許加的最大電壓為( )。
A.18VB.16VC.6VD.12V
【答案】B。
【解析】由歐姆定律可得,甲乙兩電阻分別為,
因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等,所以當(dāng)兩電阻串聯(lián)時(shí),電路中的最大電流
因?yàn)榇?lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和,所以該串聯(lián)電路兩端允許加的最高電壓
故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。
2.用電器R1和R2上都標(biāo)有“6V”字樣,它們的電流隨電壓變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )。
A.R1和R2的阻值不隨溫度的變化而變化;
B.R1:R2=2: 1;
C.R1和R2并聯(lián)在4V電源上,通過電流I1:I2=2:1;
D.R1和R2并聯(lián)在4V電源上,消耗總功率為1.2W
【答案】C。
【解析】A.由圖像可知,兩條線都是直線電壓和電流的比值是一個(gè)定值,所以R1和R2的阻值不隨溫度的變化而變化,故A正確,A不符合題意;
B.由圖像可知,兩條直線都過坐標(biāo)原點(diǎn),符合正比例函數(shù)的關(guān)系,我們?nèi)‰妷憾紴?V時(shí),流經(jīng)R1的電流為0.05A,流經(jīng)R2的電流為0.1A,根據(jù)歐姆定律變形式可知,R1: R2=2: 1,故B正確,B不符合題意;
C.由選項(xiàng)B可知R1: R2=2: 1,R1和R2并聯(lián),加在其兩端的電壓相等,根據(jù)公式可知,I1:I2=1:2,故C錯(cuò)誤,C符合題意;
D.R1和R2并聯(lián),加在其兩端的電壓相等都是4V,根據(jù)公式,由圖可知R1=40Ω,R2=20Ω,消耗的總功率為
故D正確,D不符合題意。故選C。
3.圖甲是小燈泡L和定值電阻R的電流與電壓的關(guān)系,則R的電阻為______Ω,現(xiàn)將它們并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端,如圖乙,則干路中的電流是______A;若將它們串聯(lián)接在電壓為5V的電源兩端,如圖丙,則電路中電流是______A。
【答案】10;0.8;4。
【解析】[1][2]小燈泡L和定值電阻R并聯(lián)后接在電壓為2V的電源兩端時(shí),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以UL=UR=U=2V
由圖像可知,對(duì)應(yīng)的電流分別為IL=0.6A,IR=0.2A
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,電路中的總電流I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A
定值電阻的阻值
[3]小燈泡L和定值電阻R串聯(lián)后接在5V的電源兩端時(shí),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,所以,由圖象可知,電路中的電流為0.4A,燈泡兩端的電壓為1V、電阻R兩端的電壓為4V時(shí),電源電壓U=1V+4V=5V,符合題意。
4.如圖所示電路,R1=5Ω,R2為未知電阻,電源電壓不變。只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.4A;開關(guān)S1、S2均閉合,電流表示數(shù)為0.5A,則電源電壓為______V,電阻R2的阻值為______Ω。
【答案】2;20。
【解析】[1]由電路圖知,只閉合開關(guān)S1,電路中只有R1工作,則電源電壓U=I1R1=0.4A×5Ω=2V
[2]開關(guān)S1、S2均閉合,則兩個(gè)電阻并聯(lián)連接,電流表測干路電流,通過R2的電流
I2=I-I1=0.5A-0.4A=0.1A
電阻R2的阻值。
5.如圖所示的電路,電源電壓保持不變,R1、R2為定值電阻,其中R 1=10Ω。當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),電流表示數(shù)為0.6A,則電源電壓為______V;當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),電流表的示數(shù)增大了0.5A,則R 2的阻值是______Ω。
【答案】6;12。
【解析】[1]只閉合開關(guān)S1時(shí),電路為R1的簡單電路,由可得電源電壓
[2]當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S1、S2時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以通過R1的電流不變,仍為0.6A,而電流表的示數(shù)增大了0.5A,即通過R2的電流
因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,由可得R2的電阻。
6.如圖所示,開關(guān)閉合時(shí),電壓表V和電阻R是________聯(lián)的,電流表A的示數(shù)是________A;電壓表V表的示數(shù)是________V,如果電源電壓6V不變,則變阻器此時(shí)接入電路的電阻R=________Ω。
【答案】并;0.4;2;10。
【解析】[1]電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端。
[2]如圖電流表,選擇小量程,分度值為0.02A,故讀數(shù)為0.4A。
[3]如圖電壓表,選擇小量程,分度值為0.1V,故讀數(shù)為2V。
[4]電源電壓為6V,定值電阻的電壓為2V,由串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器的電壓為4V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為。
7.如圖1所示電路,當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩個(gè)電流表A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度一樣,如圖2所示,則其中通過小燈泡L1的電流為______A,通過小燈泡L2的電流為______A,此時(shí)兩小燈泡L1、L2的電阻之比為______
【答案】0.24;0.96;4∶1。
【解析】[1][2]由電路圖知道,開關(guān)S閉合后,L1、L2并聯(lián),電流表A1測量L1支路電流,電流表A2測量干路電流;由于并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,所以電流表A1的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.24A,即通過小燈泡L1的電流為0.24A。電流表A2量程為0~3A,分度值為0.1A,示數(shù)為1.2A,則通過小燈泡L2的電流為I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A
[3]由于并聯(lián)電路中,各支路兩端電壓相等,所以由知道,小燈泡L1、L2的電阻之比
8.甲醛對(duì)人體的危害非常大,因此裝修房屋時(shí)檢測甲醛污染指數(shù)很重要。如圖甲是一款甲醛檢測儀的工作原理圖。電源電壓恒為6V,R0是阻值為10Ω的定值電阻,R為可以感知甲醛污染濃度的可變電阻,其阻值隨甲醛污染指數(shù)的變化圖象如圖乙所示。當(dāng)污染指數(shù)在50以下為輕度污染,50﹣150之間為中度污染,150以上為重度污染。問:
(1)由分析圖甲和圖乙可知當(dāng)污染指數(shù)越大,電阻R的阻值越______(填“大”或“小”),電壓表的示數(shù)越______(填“大”或“小”)。
(2)污染指數(shù)為100時(shí),電路中的電流是______A.
(3)通過計(jì)算說明當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),屬于什么污染______?
【答案】??;大;0.15;重度污染。
【解析】(1)[1][2]由圖乙可知當(dāng)污染指數(shù)越大,電阻R的阻值越??;由圖甲知R0和R串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,R的阻值變小,電路中電流變大,根據(jù)得,R0兩端電壓為,因?yàn)镽0是定值電阻,故電壓表的示數(shù)變大。
(2)[3]由圖乙知當(dāng)污染指數(shù)為100時(shí),,由圖甲知R0和R串聯(lián)。根據(jù)得,電路中電流為
(3)[4]當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),根據(jù)得,電路中電流為
此時(shí)R的阻值為
由圖乙知當(dāng)R的阻值為時(shí),污染指數(shù)大于150,為重度污染。
題型04 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行定性分析(動(dòng)態(tài)電路分析)
1.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻.閉合開關(guān),向左移動(dòng)滑片P,則( )。
A.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
C.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大 D.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大
【答案】A。
【解析】由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),閉合開關(guān)后,滑片向左滑動(dòng)時(shí),接入的阻值變小,則電路中總電阻變小,由可知,在電源電壓不變時(shí),電路中的電流變大,電流表實(shí)示數(shù)變大;R為定值電阻,由可知其兩端電壓變大,故電壓表示數(shù)變大;故A正確,BCD錯(cuò)誤。
2.如圖,電源的電壓不變。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)( )。
A.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)增大;
B.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)減??;
C.兩表的示數(shù)都減??;
D.兩表的示數(shù)都不變
【答案】A。
【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源的電壓。因電源的電壓不變,所以,滑片移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)不變。因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,滑片移動(dòng)時(shí),通過R1的電流不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的電阻變小,通過R2的電流變大;因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變大,即電流表的示數(shù)增大,故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選A。
3.(多選)如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端移動(dòng),則在移動(dòng)過程中( )。
A.電壓表V的示數(shù)變小,電流表A1的示數(shù)變大;
B.電壓表V的示數(shù)不變,電流表A2的示數(shù)不變;
C.電壓表V的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的乘積變??;
D.電壓表V的示數(shù)與電流表A1和A2的示數(shù)差的比值不變
【答案】BC。
【解析】由圖知,閉合開關(guān)S,電壓表V、電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián)接入電路,電流表A2與R1串聯(lián),電流表A1在干路上。
A.閉合開關(guān)S,由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知,各支路兩端電壓相等,等于電源電壓。電源電壓保持不變,電壓表V的示數(shù)不變;故A不符合題意;
B.電壓表V的示數(shù)不變,電阻R1的阻值根據(jù)得,電流表A2的示數(shù)不變,故B符合題意;
C.閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端移動(dòng),R2接入電路的阻值變大,根據(jù)得,通過滑動(dòng)變阻器R2的電流變小,即通過電阻R1的電流不變,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,故電流表A1的示數(shù)變小,所以電壓表V的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的乘積變小,故C符合題意;
D.由題意得,電流表A1的示數(shù)減小,電流表A2的示數(shù)不變,則電流表A1和A2的示數(shù)差變小,電壓表V的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)差的比值變大,故D不符合題意。
故選BC。
4.(多選)為全班全校師生安全,學(xué)校堅(jiān)持每天對(duì)進(jìn)入校園的人員進(jìn)行體溫監(jiān)測。如圖甲所示,這是某款電子測溫儀,其內(nèi)部的原理圖如圖乙所示,電源電壓保持不變,為定值電阻,顯示儀由電壓表改裝而成,為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是( )。
A.所測體溫越高,熱敏電阻的阻值越大;
B.被測者體溫越高,電路中的電流越??;
C.定值電阻具有保護(hù)電路的作用;
D.將定值電阻換為阻值更大的電阻,測相同溫度時(shí),顯示儀示數(shù)變大
【答案】CD。
【解析】已知顯示儀由電壓表改裝而成,根據(jù)電路圖可知,與串聯(lián),顯示儀(電壓表)測兩端的電壓。
AB.由圖乙可知,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減??;被測者體溫越高,的阻值越小,電路的總電阻越小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流越大,故AB錯(cuò)誤;
C.當(dāng)?shù)淖柚递^小時(shí),電路中的電流會(huì)變大,定值電阻具有保護(hù)電路的作用,故C正確;
D.溫度相同時(shí),說明熱敏電阻的阻值不變,將更換為阻值更大的電阻,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,兩端分得的電壓變大,即顯示儀示數(shù)會(huì)變大,故D正確。
故選CD。
5.(多選)為了能自動(dòng)記錄跳繩的次數(shù),某科技小組設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)計(jì)數(shù)器,其簡化電路如圖甲所示,R1是一種光敏元件,每當(dāng)繩子擋住了射向R1的紅外線時(shí),R1的電阻會(huì)變大,自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次,信號(hào)處理系統(tǒng)能記錄AB間每時(shí)刻的電壓,若已知電源電壓為12V,某時(shí)段AB間的電壓隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )。
A.AB兩端電壓為6V時(shí),跳繩自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次;
B.繩子擋住了射向R1的紅外線時(shí),電路的電功率會(huì)增大;
C.繩子沒有擋住射向R1的紅外線時(shí),R1的阻值和R2的阻值相等;
D.繩子擋住了射向R1的紅外線時(shí),R1的阻值會(huì)變?yōu)镽2的5倍
【答案】CD。
【解析】B.由甲圖電路知,R1與R2串聯(lián),AB間電壓為R2兩端電壓。由題知,當(dāng)射向R1的激光被擋時(shí),R1阻值變大,電路的總電阻變大,根據(jù) 可知,電路的總功率變小,故B錯(cuò)誤;
A.根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理知,R1分得電壓增大,R2分得電壓減??;由圖象知,此時(shí)
U2=UAB=2V
因?yàn)镽1的電阻變大,自動(dòng)計(jì)數(shù)器會(huì)計(jì)數(shù)一次,即AB間電壓為2V計(jì)數(shù)一次,故A錯(cuò)誤;
D.由串聯(lián)電路的分壓原理有
即:
所以:R1=5R2,故D正確;
C.當(dāng)射向R1的激光沒有被擋時(shí),R1阻值變小,R1分得電壓減小,R2分得電壓增大,由圖象知,此時(shí)
U2'=UAB'=6V
由串聯(lián)電路的分壓原理有:
即:
所以:R1'=R2,故C正確。故選CD。
6.如圖所示,電源電壓保持不變,S始終保持閉合,以下說法正確的是( )。
A.若滑片不動(dòng),閉合S1,電流表A示數(shù)不變;
B.若滑片不動(dòng),閉合S1,電壓表示數(shù)變大;
C.S1斷開,若滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),電流表A1示數(shù)變??;
D.S1斷開,若滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),電壓表和電流表A1的比值變小
【答案】D。
【解析】只閉合S時(shí),此時(shí)R2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),A測干路的電流,A1測變阻器的電流,電壓表測電源電壓。
A.若滑片不動(dòng),閉合S1,則三個(gè)電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路各支路可獨(dú)立工作、互不影響,故通過R2與滑動(dòng)變阻器的電流保持不變,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電流表A示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B.無論是否閉合S1,電壓表始終測電源電壓,故電壓表示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;
CD.S1斷開,R2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),A1測滑動(dòng)變阻器的電流,若滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),變阻器連入電路的電阻變小,由歐姆定律,電流表A1示數(shù)變大;根據(jù)歐姆定律,電壓表和電流表A1的比值即滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻,這個(gè)比值變小,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。
7.(多選)如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,當(dāng)S1由斷開變?yōu)殚]合時(shí),則( )。
A.A1的示數(shù)不變 B.A1的示數(shù)變大 C.A2的示數(shù)不變 D.A2的示數(shù)變大
【答案】BC。
【解析】電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí),電路中只有燈泡 L2 工作,其電壓等于電源電壓,當(dāng)開關(guān)S 、S1閉合時(shí),兩燈泡并聯(lián),其電壓都等于電源電壓,由 可知,通過燈泡 L2 的電流不變,即A2的示數(shù)不變;電流表 A1 測干路的電流,干路電流等于支路電流之和,通過 L2 的電流不變,但干路多了通過 L1 的電流,所以A1的示數(shù)變大,故AD不符合題意,BC符合題意。
故選BC。
8.如圖所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,電源電壓不變,閉合開關(guān)S1、S2,兩電表均有示數(shù).若斷開開關(guān)S2,則( )。
A.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變??;
B.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大;
C.電流表和電壓表的示數(shù)都變??;
D.電流表和電壓表的示數(shù)都變大
【答案】C。
【解析】由圖可知,當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí),電阻R1被短路了,電路中只有R2,電壓表測的是電阻R2兩端電壓,即電源電壓U(因?yàn)殡娐分兄挥须娮鑂2,所以電阻R2兩端電壓就是電源電壓),電流表的示數(shù)為:I=;
若斷開開關(guān)S2,則電阻R1與R2是串聯(lián),此時(shí)電壓表與電阻R2并聯(lián),測的是R2兩端的電壓U2,電流表的示數(shù)為:I′=,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,U2<U,所以電壓表的示數(shù)變小了;
因?yàn)榇?lián)時(shí)的總電阻大于各串聯(lián)電阻,根據(jù)歐姆定律可知,在電源電壓一定時(shí),電流與電阻成反比,所以I′<I,即電流表的示數(shù)變小了,故選 C。
題型05 應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行定量分析
1.如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)變阻器R2的滑片P從b端滑到a端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示,則下列選項(xiàng)正確的是( ) 。
A.R1的阻值為0.1Ω;
B.變阻器R2的最大阻值為10Ω;
C.電流表示數(shù)為0.2A時(shí),R1與R2的電壓相等;
D.電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),R2接入電路的阻值為2Ω
【答案】D。
【解析】開關(guān)閉合后,兩電阻串聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端電壓,滑片P從b端滑到a端的過程中接入電阻變小,電路中電流變大,電壓表示數(shù)變大;當(dāng)滑片P移到a端時(shí)變阻器接入電阻為零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為電源電壓3V,則R1的阻值為
當(dāng)滑片P移到b端時(shí)接入最大阻值,變阻器R2的最大阻值為
電流表示數(shù)為0.2A時(shí),電壓表示數(shù)為2V,則R2的兩端電壓為
可知R1與R2的電壓不相等;電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),電流為0.25A時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓,R2接入電路的阻值為;故選D。
2.如圖1所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小,兩個(gè)電阻的“U﹣I”關(guān)系圖像如圖2所示。則下列判斷正確的是( )。
A.電源電壓為10V;
B.定值電阻R1的阻值為20Ω;
C.滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~10Ω;
D.變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.3A
【答案】D。
【解析】由電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S,兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表V1測量R1兩端電壓,電壓表V2測量R2兩端電壓,滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓特性可知,圖2中甲為R2,乙為R1:
AB.滑動(dòng)變阻器接入阻值為零時(shí),R1兩端電壓達(dá)到最大,為電源電壓,即6V,此時(shí)定值電阻R1的阻值為,故A、B錯(cuò)誤;
C.滑動(dòng)變阻器接入阻值為最大值時(shí),電路中電流為0.2A,此時(shí)
則滑動(dòng)變阻器R2的最大值為,故C錯(cuò)誤;
D.變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí),根據(jù)歐姆定律可知
故D正確。故選D。
3.如圖甲所示電路,電源電壓為6V且不變,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從a端向b端移動(dòng)過程中,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況如乙圖所示。則( )。
A.定值電阻的阻值是20Ω;
B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是10Ω;
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),兩電表的示數(shù)對(duì)應(yīng)于乙圖中的“B”點(diǎn);
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),兩電表的示數(shù)對(duì)應(yīng)于乙圖中的“C”點(diǎn)
【答案】C。
【解析】AB.如圖,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,當(dāng)滑片P在a端時(shí),由圖象可知電路中電流為Ia=0.2A,R2兩端的電壓U2=4V,由可得,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為
因?yàn)殡娫措妷篣=6V,所以定值電阻R1兩端的電壓為U1=U-U2=6V-4V=2V
所以定值電阻R1的阻值為,故AB不符合題意;
CD.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),則滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為
則電流表的示數(shù)為
電壓表的示數(shù)為U2′′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V
由圖象可知:電流表示數(shù)為0.3A時(shí)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是“B”,故C符合題意,D不符合題意。故選C。
4.如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光。在圖乙中繪制出電流表與兩電壓表示數(shù)關(guān)系的圖象,則電源電壓為 ___________V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 ________Ω,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為________Ω。
【答案】6;10;12.5。
【解析】[1][2]閉合開關(guān)S,該電路為R和L的串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流,電壓表V1測R兩端的電壓,電壓表V2測L兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),連入電路的阻值最大,由串聯(lián)電阻的規(guī)律,電路的總電阻最大,由歐姆定律可知,電路中的電流最小,由圖乙可知最小電流為I小=0.3A
此時(shí)兩壓表的示數(shù) U1=U2=3V
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),可知電源電壓為U=U1+U2=3V+3V=6V
滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
[3]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端向左滑動(dòng)到a點(diǎn)時(shí),連入電路的阻值變小,電路總電阻變小,電路中的電流變大,由圖乙可知此時(shí)電流為I=0.4A
此時(shí)燈正常發(fā)光,因滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小,由串聯(lián)電路分壓原理可知,其兩端的電壓也變小,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為UR=1V
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知此時(shí)L兩端的電壓UL=U﹣UR=6V﹣1V=5V
則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為。
5.圖甲中標(biāo)有“”字樣小燈泡的電流電壓關(guān)系如圖乙所示。定值電阻。由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導(dǎo)體、、連接而成(總長度為35),其中一段是銅導(dǎo)體,其電阻可忽略不計(jì),另兩段導(dǎo)體的阻值與自身長度成正比,是與接觸良好并能移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭。小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為________;若只閉合、時(shí),電流表示數(shù)與向左移動(dòng)距離之間的關(guān)系如圖丙所示,導(dǎo)體間電阻為________;若只閉合與,為確保燈絲不被燒壞,滑片向左移動(dòng)距離的變化范圍___________。
【答案】9;15;x≤9cm(或0~9cm)。
【解析】[1]從圖乙可知,當(dāng)小燈泡的電壓為2.7V時(shí),電流為0.3A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為
[2]若只閉合、時(shí),滑動(dòng)變阻器與R1串聯(lián),當(dāng)x=35cm時(shí),此時(shí)的電流為0.6A,此時(shí)只有定值電阻R1接入,則電源電壓為
當(dāng)x為零時(shí),全部接入,則根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式為
經(jīng)整理可知,當(dāng)x=15cm時(shí),此時(shí)的電流為0.4A,則根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式為
經(jīng)整理可知,當(dāng)15cm≤x≤25cm,此時(shí)電流不變,電源電壓不變,故滑動(dòng)變阻器的阻值不變,即FG段的電阻為零。那么GH段的電阻為
[3]若只閉合與,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),為確保燈絲不被燒壞,電流不超過0.3A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值為
則滑動(dòng)變阻器的阻值為
,則滑片P在GH段,且此時(shí)的阻值為
另兩段導(dǎo)體的阻值與自身長度成正比,從長度為15cm,總阻值也為15Ω,故每厘米的阻值為1Ω,故滑片P離最左端的距離為6cm,則此時(shí)滑片向左移動(dòng)距離的變化范圍
故滑片向左移動(dòng)距離的變化范圍x≤9cm。
6.如圖,電源電壓恒定,,,當(dāng)開關(guān)閉合,、都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為,則電源電壓是______V;當(dāng)開關(guān)斷開,、都閉合時(shí),電流表的示數(shù)是______A。
【答案】9;。
【解析】由電路圖知道,當(dāng)開關(guān)S3 閉合,S1、S2 都斷開時(shí),R1與R2 串聯(lián),電流表測電路中電流,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律知道,電源電壓是:U=I(R1 +R2 )=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V;
當(dāng)開關(guān)S3 斷開,S1、S2 都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,由并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)和歐姆定律知道,此時(shí)電流表的示數(shù)是:I′=I1 +I2 =U/R1+U/R2=9V/30Ω+9V/60Ω=0.45A。
7.如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關(guān)系的圖象.當(dāng)只閉合S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)為2V;當(dāng)只閉合S2、S3時(shí),電壓表示數(shù)為4V.則電源電壓U=_____V,R2=_____Ω。
【答案】8;5。
【解析】(1)由圖象知,R1的電流為0.2A時(shí),電壓為2V,所以R1的阻值為:;
根據(jù)電路圖,當(dāng)只閉合S1、S2時(shí),R1與L串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓.
由圖象知,燈泡兩端電壓為2V時(shí)的電流為0.6A,串聯(lián)電路中電流處處相等,即通過R1的電流也為0.6A,所以R1兩端的電壓為:
所以電源電壓為:;
(2)當(dāng)只閉合S2、S3時(shí),R2與L串聯(lián),電壓表仍測燈泡兩端電壓;
燈泡兩端電壓為4V,由圖象知,此時(shí)通過燈泡的電流為0.8A,
串聯(lián)電路電流處處相等,所以,
R2兩端的電壓為:
根據(jù)得R2的阻值為:。
8.如圖甲所示,這是一臺(tái)智能體重秤的電路結(jié)構(gòu)圖,電源電壓為6V保持不變,定值電阻R0=200Ω,秤盤(質(zhì)量不計(jì))下方的電阻R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力大小的變化關(guān)系圖像如圖乙所示?
(1)壓敏電阻R所受壓力增大,壓敏電阻R的阻值 ______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。定值電阻R0在電路中的作用是 ______。
(2)當(dāng)所測人的質(zhì)量為60kg時(shí),通過定值電阻R的電流是多少?______(g取10N/kg)
(3)此體重計(jì)表盤是由電壓表改裝而成,請(qǐng)簡單分析一下改裝后的體重計(jì)的刻度不均勻的理由______。
【答案】變??;保護(hù)電路;0.012A;見解析。
【解析】(1)[1]由圖乙可知,壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而變??;
[2]由電路圖可知,電阻R0與壓敏電阻R串聯(lián)接入電路,電阻R0起保護(hù)電路的作用;
(2)[3]人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
人對(duì)水平秤盤的壓力大小等于人的重力大小,由圖丙R﹣F圖像可知,當(dāng)F=G=600N
時(shí),R=300Ω,根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等可知,通過R0的電流為
(3)[4]電壓表的示數(shù)可表示為
兩電阻串聯(lián)接入電路,電阻R0的阻值不變,由歐姆定律可知通過電路的電流為隨壓敏電阻R的阻值的改變而改變,所以壓敏電阻的阻值與所受的壓力不成正比,所以將電壓表改為體重計(jì),改裝后的體重計(jì)刻度是不均勻的。
1. (2023·綏化)由變形可得,以下理解正確的是( )。
A. 導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比;
B. 導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比;
C. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),導(dǎo)體的電阻為0;
D. 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
【答案】D。
【解析】A.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的固有屬性,電阻大小和其兩端的電壓大小無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的固有屬性,電阻大小和通過的電流大小無關(guān),故B錯(cuò)誤;
CD.無論導(dǎo)體兩端的電壓為多少,導(dǎo)體的電阻都不變,電阻的大小只與材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān);故C錯(cuò)誤,故D正確。故選D。
2. (2023·黑龍江)如圖所示是電阻R1、R2的電壓—電流關(guān)系圖像,下列說法正確的是( )。
A. 電阻 R1兩端電壓為4V時(shí),通過R1的電流是0.3A;
B. 電阻 R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端總電壓為3V;
C. 電阻 R1、R2并聯(lián)到2V電壓下,干路中的電流是0.3A;
D. 電阻 R1和R2的阻值之比是1∶2
【答案】B。
【解析】A.由圖可知當(dāng)電阻 R1兩端電壓為4V時(shí),通過其電流為0.4A,故A錯(cuò)誤;
B.由圖像可知,若電阻 R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端電壓分別為2V、1V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知,R1、R2兩端總電壓為,故B正確;
C.由圖像可知,電阻 R1、R2并聯(lián)到2V電壓下時(shí),通過R1、R2電流分別為0.2A、0.4A,由并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路電流之和可知,干路中的電流,故C錯(cuò)誤;
D.由圖像可知,R1、R2為定值電阻,若電阻 R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端電壓分別為2V、1V,根據(jù)歐姆定律知,
電阻 R1和R2的阻值之比是
故D錯(cuò)誤。故選B。
3. (2023·龍東)如圖所示,電源電壓和燈泡L電阻不變,閉合開關(guān)S后,將滑片P向左移動(dòng)時(shí)( )。
A. 電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大 B. 電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C. 電壓表示數(shù)變大,燈泡變亮 D. 電壓表示數(shù)變小,燈泡變暗
【答案】B。
【解析】由圖知道,開關(guān)閉合后,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;將滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律知道,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,電壓表示數(shù)變小;滑動(dòng)變阻器阻值變小,總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大;由知道,燈泡的實(shí)際功率變大,亮度變亮;綜上所述,B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
4. (2023·綏化)如圖是巨磁電阻(GMR)的特性原理示意圖,巨磁電阻的阻值隨所在磁場強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小,如果閉合S1、S2并使滑片P向右滑動(dòng),下列說法正確的是( )。
A. 電壓表示數(shù)變小B. 指示燈亮度變暗
C. 電流表示數(shù)變大D. 巨磁電阻(GMR)阻值變小
【答案】B。
【解析】由圖可知,巨磁電阻與指示燈串聯(lián),電壓表測量巨磁電阻的電壓,電流表測量巨磁電阻和指示燈的電流。閉合S1、S2并使滑片P向右滑動(dòng),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過電磁鐵電流變小,磁性變?nèi)?,則巨磁電阻阻值增大,巨磁電阻所在電路的電流變小,電流表示數(shù)變小,小燈泡亮度變暗;根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,巨磁電阻所分電壓變大,電壓表示數(shù)變大,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
5. (2023·連云港)如圖是測量貨車質(zhì)量的地磅示意圖,貨車的質(zhì)量可以通過電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換測出,為定值電阻。下列說法正確的是( )。
A. 地磅的量程與大小無關(guān);
B. 貨車的質(zhì)量變大時(shí),電流表的示數(shù)變??;
C. 將電流表換成電壓表也能測量貨車的質(zhì)量;
D. 僅增大,稱量同一貨車質(zhì)量時(shí),電流表示數(shù)變小
【答案】D。
【解析】A.由圖可知,變阻器和電阻R0串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電路中的電流,即電流表的示數(shù)
貨車的質(zhì)量可以通過電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換測出,地磅的量程與大小有關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.貨車的質(zhì)量變大,滑動(dòng)變阻器的滑片向下移動(dòng),其接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小,由可知電路中電流變大,電流表的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;
C.電壓表內(nèi)阻很大,將電流表換成電壓表,電路中電流很小,電壓表的指針偏轉(zhuǎn)很小,不能測量貨車的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;
D.僅增大,稱量同一貨車質(zhì)量時(shí),變阻器連入電路的阻值不變,由
可知電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,故D正確。故選D。
6. (2023·齊齊哈爾)如圖所示,電源電壓恒定,先只閉合開關(guān),兩電表均有示數(shù);再斷開,同時(shí)閉合和,此過程中( )。
A 電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B. 電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)不變
C. 電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大D. 電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值不變
【答案】C。
【解析】AB.只閉合開關(guān)S1時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測量電源電壓,電流表測量電路中的電流,電流表的示數(shù)
斷開S1,同時(shí)閉合S2和S3,兩個(gè)電阻并聯(lián),電壓表測量電源電壓,電壓表的示數(shù)不變,電流表測量通過R1的電流,電流表的示數(shù)
因?yàn)?br>所以電流表的示數(shù)變大,故AB不符合題意;
C.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大,故C符合題意;
D.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值變小,故D不符合題意。
故選C。
7. (2023·郴州)如圖所示,電阻、為定值電阻,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)閉合,接a端時(shí),電流表示數(shù)為I;當(dāng)開關(guān)閉合,接b端時(shí),電流表示數(shù)為2I,則未知電阻的阻值是( )。
A B. C. D.
【答案】D。
【解析】根據(jù)電路圖可知,當(dāng)開關(guān)閉合,接a端時(shí),電流表示數(shù)為I,由歐姆定律可知,電源電壓為
當(dāng)開關(guān)閉合,接b端時(shí),電流表示數(shù)為2I,由歐姆定律可知,電源電壓為
由于電源電壓保持不變,則有
解得。
故選D。
8. (2023·臨沂)如圖所示電路的電源電壓為1.5V,電阻R1的阻值為2Ω,閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)為0.3A,則( )。
A. 通過R1的電流大于0.3AB. 電阻R1和R2是并聯(lián)的
C. 電壓表的示數(shù)為0.9VD. 電阻R2的阻值為3Ω
【答案】D。
【解析】由實(shí)物圖可知,電流從電源正極流出,依次流過開關(guān)、電阻R1、電流表、電阻R2、最后流回電源負(fù)極,所以電阻R1和R2是串聯(lián)的,電壓表并聯(lián)在R1兩端測R1兩端的電壓;
A.已知電流表的示數(shù)為0.3A,由串聯(lián)電路各處電流相等可知,通過R1的電流等于0.3A,故A不符合題意;
B.電阻R1和R2是串聯(lián)的,故B不符合題意;
C.由可知,電阻R1兩端的電壓為
電壓表測R1兩端的電壓,所以電壓表的示數(shù)為0.6V,故C不符合題意;
D.電阻R2的阻值為
故D符合題意。故選D。
9. (2023·郴州)如圖所示,電源電壓恒為3V。閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為0.5V,則燈泡L2兩端的電壓為__________V,燈泡L1與L2的電阻之比為__________。
【答案】①2.5;②1∶5。
【解析】[1]分析電路可知,閉合開關(guān)S,燈泡L1與L2串聯(lián),電壓表測L1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,燈泡L2兩端的電壓
[2]在串聯(lián)電路中,電流處處相等,假設(shè)該電路電流為I,則燈泡L1的電阻
燈泡L2的電阻
燈泡L1與L2的電阻之比。
10. (2023·常德)如圖是兩燈電流隨電壓變化的圖像,兩燈額定電壓均為6V。若將兩燈并聯(lián)后接入電路,則干路電流最大為 ________A;若將兩燈串聯(lián)后接入電路,在保證電路安全的情況下,電源電壓最大為 _____V。
【答案】①1.5;②8。
【解析】[1]兩燈并聯(lián)后,電源電壓最大等于燈的額定電壓即為6V,由圖像可知甲燈和乙燈正常工作時(shí)的電流值分別為1.0A、0.5A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)得:干路電流最大值為
I=I甲+I乙=1.0A+0.5A=1.5A
[2]兩燈串聯(lián)后,由圖像可知,甲燈和乙燈正常工作時(shí)的電流值分別為1.0A、0.5A,所以在保證電路安全的情況下,電路中的最大電流為I乙=0.5A,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)得I甲=0.5A,再由圖像可知,U甲=2V,U乙=6V,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)得U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
11. (2023·連云港)兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,已知。通過兩個(gè)電阻的電流的大小關(guān)系是______(選填“>”“=”或“”“=”或“。
【解析】[1]因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,所以
[2]由題可知,而且,由可知R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓,即。
12. (2023·達(dá)州)如圖所示,電源電壓為3V,閉合開關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.54A,電流表A1的示數(shù)為0.2A,則通過小燈泡L1的電流為__________A,通過小燈泡L2的電流為__________A,電壓表V的示數(shù)為__________V。
【答案】①0.2;②0.34;③3。
【解析】[1][2]由圖知,兩燈泡并聯(lián),電流表A測干路電流,A1的測量支路L1的電流,則通過小燈泡L1的電流I1=0.2A。因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,則小燈泡L2的電流為
[3]電壓表V測L2兩端電壓,因?yàn)椴⒙?lián)電路,各支路兩端電壓都相等,并等于電源電壓,即
電壓表V的示數(shù)為為3V。
13. (2023·泰州)如圖甲所示電路,開關(guān)S1、S2閉合后兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示,則通過R1的電流為______A,兩電阻之比R1∶R2=______;只斷開開關(guān)S2,電流表A1的示數(shù)將______(變大/變?。蛔儯?。
【答案】①1.44;②1∶4;③變小。
【解析】[1]由圖可知,開關(guān)S1、S2閉合后,兩電阻串聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2所在支路電流;兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,電流表A1選用分度值為0.1A的大量程,示數(shù)為1.8A,電流表A2選用分度值為0.02A的小量程,示數(shù)為0.36A,即通過R2的電流為0.36A。根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得通過R1的電流為
[2]根據(jù)歐姆定律已經(jīng)并聯(lián)電路支路兩端電壓相等的規(guī)律可知
則;
[3]只斷開開關(guān)S2,此時(shí)電路由原來的兩電阻并聯(lián)變?yōu)橹挥蠷1的簡單電路,流表A1只測通過R1的電流,總電阻變大,電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,通過R1的電流變小,即電流表A1的示數(shù)變小。
1. (2023·廣安)某科技興趣小組為檢測水流速度變化的情況,設(shè)計(jì)了檢測水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變,是定值電阻,機(jī)翼狀的探頭始終浸沒在水中,通過連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片上下移動(dòng)(注:水流速度越大,探頭上下表面的壓力差越大)。下列能實(shí)現(xiàn)水流速度越大,電表示數(shù)越大的電路圖是( )。
A. B.
C. D.
【答案】A。
【解析】A.如圖所示,兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測定值電阻兩端的電壓。當(dāng)水流速度增大時(shí),機(jī)翼狀的探頭上方流速較大,壓強(qiáng)較小,變阻器滑片向上移動(dòng),電路總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,通過電路的電流增大,根據(jù)可知,電壓表示數(shù)增大,故A符合題意;
B.如圖所示,兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測變阻器兩端的電壓。當(dāng)水流速度增大時(shí),機(jī)翼狀的探頭上方流速較大,壓強(qiáng)較小,變阻器滑片向上移動(dòng),根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知,電阻越小,其兩端電壓越小,所以電壓表示數(shù)會(huì)減小,故B不符合題意;
C.如圖所示,兩個(gè)電阻串聯(lián),電流表測通過電路的電流。當(dāng)水流速度增大時(shí),機(jī)翼狀的探頭下方流速較大,壓強(qiáng)較小,變阻器滑片向下移動(dòng),電路總電阻增大,根據(jù)歐姆定律可知,電阻增大,通過電路的電流會(huì)減小,即電流表示數(shù)變小,故C不符合題意;
D.如圖所示,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測通過干路的電流。當(dāng)水流速度增大時(shí),機(jī)翼狀的探頭下方流速較大,壓強(qiáng)較小,變阻器滑片向下移動(dòng),變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,支路的電流變??;在并聯(lián)電路中,總電流等于各支路電流之和,定值電阻支路的電流不受影響,所以干路電流變小,即電流表示數(shù)變小,故D不符合題意。故選A。
2. (2023·安徽)將一根細(xì)金屬絲置入柔性塑料中,可以制成用來檢測物體形變的器件應(yīng)變片,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。將它接入圖2所示的電路,電源電壓不變,R為定值電阻。閉合開關(guān)S,當(dāng)應(yīng)變片隨被檢測物體發(fā)生拉伸形變時(shí),塑料中的金屬絲會(huì)被拉長變細(xì),導(dǎo)致電阻變大,則電路中的( )。
A. 電壓表和電流表示數(shù)都變大 B. 電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C. 電壓表和電流表示數(shù)都變小 D. 電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
【答案】D。
【解析】由于塑料中的金屬絲會(huì)被拉長變細(xì),導(dǎo)致電阻變大,則總電阻變大,又電源電壓不變,可知電流變小,電流表示數(shù)變小,定值電阻R兩端的電壓變小,而應(yīng)變片兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大。故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
3. (2023·重慶A)將一個(gè)定值電阻接入圖甲所示電路的虛線框處,并將一個(gè)電壓表(圖中未畫出)并聯(lián)在某段電路兩端,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,多次記錄兩電表示數(shù);斷開開關(guān),只將定值電阻更換為小燈泡,再次獲取數(shù)據(jù)并記錄;將記錄的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的圖象。下列分析正確的是( )。
A. 電源電壓為3.5V;
B. 圖象是用接入定值電阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的;
C. 定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V時(shí),燈泡的電阻較大;
D. 接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)將變大
【答案】C。
【解析】AB.由圖乙中的圖像分析,當(dāng)電流越大時(shí),所對(duì)應(yīng)的電壓越小,可判斷此圖像為滑動(dòng)變阻器電壓與電流的變化圖像,且因?yàn)闊襞蓦娮枋軠囟扔绊憰?huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致其兩端電壓非直線性變化,故a圖像為定值電阻接入電路中時(shí)滑動(dòng)變阻器的I?U圖像,b為燈泡接入電路中滑動(dòng)變阻器的I?U圖像。
設(shè)電源電壓為U,定值電阻為R,根據(jù)a圖像中,電流為0.6A,電壓為1V;電流為0.2A,電壓為3V,可分別列出關(guān)于電源電壓的公式為---------①
----------②
①②兩式聯(lián)立可得,
故AB錯(cuò)誤;
C.由乙圖像可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓為0.5V時(shí),定值電阻/小燈泡的電壓為3.5V,定值電阻接入電路中時(shí)電流為0.7A,燈泡接入電路中時(shí),電流為0.3A,根據(jù)可知,燈泡的電阻較大,故C正確;
D.將滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器的電壓變小,因電壓表測滑動(dòng)變阻器的電壓,故而示數(shù)會(huì)變小,故D錯(cuò)誤。故選C。
4. (2023·南充)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小龍同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng),直至燈泡L正常發(fā)光。此過程中,電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2(電壓表V2未畫出)示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_________Ω;若R2的滑片可任意滑動(dòng),為了保證燈泡的安全,電路中至少再串聯(lián)一個(gè)________Ω的電阻。
【答案】①5;②1.5。
【解析】[1]由于R1為定值電阻,電流與電壓成正比,則電流與電壓的圖像是正比例函數(shù)圖像,所以圖乙中①②圖像是燈泡和滑動(dòng)變阻器的圖像,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng),則滑動(dòng)變阻器的阻值減小,由串聯(lián)分壓可知,滑動(dòng)變阻器的電壓逐漸減小,燈泡兩端電壓逐漸增大,所以①為燈泡的圖像,②為滑動(dòng)變阻器的圖像,滑動(dòng)滑片P,直至燈泡L正常發(fā)光,由①可知,燈泡電壓增大至2.5V為止,所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V,由圖像①可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A,所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻
[2]由于電源電壓不變,所以滑動(dòng)變阻器R2的滑片P在最右端時(shí),由乙圖中數(shù)據(jù)可知,電源電壓
③
滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑至燈泡正常發(fā)光時(shí),由乙圖中數(shù)據(jù)可知,電源電壓
④
聯(lián)合③④解得R=2.5Ω,U=4.5V
若R2的滑片可任意滑動(dòng),則滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑至最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器R2的阻值為0,燈泡正常發(fā)光的電流為0.5A,則需要串聯(lián)一個(gè)電阻。
5. (2023·廣元)如圖所示是課外活動(dòng)時(shí),同學(xué)們設(shè)計(jì)的電子身高測量儀的電路簡圖,絕緣板A與滑動(dòng)變阻器的滑片P固定在一起,且同步上下移動(dòng)。已知電源電壓恒為20V,定值電阻,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“ 1A”,電壓表的量程為0-15V,電流表的量程為0-3A.下表為接入電路的阻值與被測者身高的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
某同學(xué)測得自己身高為165cm,測量時(shí)通過電流表的電流為___________A;為保證電路安全工作,此測量儀測量的身高最多不能超過___________cm。
【答案】①0.25;②185。
【解析】[1]由圖知,電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)在電路中,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。由表格數(shù)據(jù)知,身高為165厘米時(shí),變阻器接入電路的阻值為50歐,則電路中的總電阻
R=R1+R2=30Ω+50Ω=80Ω
此時(shí)電路中的電流
[2]當(dāng)變阻器兩端的電壓最大為15V時(shí),接入電路的阻值最大時(shí),據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)有
Rmax∶R1=Umax∶(U-Umax)
即Rmax∶15Ω=15V∶(20V-15V)
解得,此時(shí)變阻器接入電路的最大阻值Rmax=90Ω
由表格數(shù)據(jù)知,此時(shí)測量儀能測的最高身高為185厘米。故為保證電路安全工作,此測量儀測量的身高最多不能超過185cm。
身高
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
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