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专题17 欧姆定律的应用(解析版)
一、单选题
1.当导体两端电压为时,通过导体的电流为,那么导体两端电压为时,导体的电阻是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】解:由可得,导体的电阻:
,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端电压为时,导体的电阻仍为不变。
故选:。
知道电阻两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
2.在图所示的电路中,电源两端的电压为并保持不变,、为两个相同阻值的电阻,开关闭合后,下列说法中正确的是
A. 开关断开时,两端的电压为
B. 开关断开时,两端的电压为
C. 开关闭合时,两端的电压为
D. 开关闭合时,两端的电压为
【答案】
【解析】解:开关断开时,两电阻串联,
因串联电路中各处的电流相等,且两电阻的阻值相等,
由的变形式可知,两电阻两端的电压相等,
即,故A正确,不正确;
开关闭合时,被短路,电路为的简单电路,
则两端的电压为,两端的电压为,故CD不正确.
故选A.
开关断开时,两电阻串联,通过它们的电流相等,根据欧姆定律可知两电阻两端的电压;
开关闭合时,被短路,电路为的简单电路.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意串联电路中两电阻的阻值相同时它们两端的电压相等.
3.某电阻两端电压为,电流强度为。若两端电压增大为,要测量此时通过电阻的电流和它两端的电压,应选用的电流表和电压表的量程分别为
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】
【解析】解:某电阻两端电压为,电流强度为。若两端电压增大为,由于电阻的大小与电流、电压的大小无关,所以导体的电阻不变,根据欧姆定律公式可知,电压变为原来的倍,电流也会变为原来的倍,所以此时的电流为;所以电流表选择的量程,电压表选择的量程。
故选:。
在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析通过导体的电流、导体两端电压的大小,然后选择合适的量程。
本题考查了电流表、电压表的使用和欧姆定律的应用,难度不大。
4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障情况可能是
A. 灯断路 B. 灯短路 C. 电阻断路 D. 电阻短路
【答案】
【解析】解:
A.若灯断路,电路断路,电压表串联在电路中测电源的电压,则电流表无示数,电压表有示数,故A不符合题意;
B.若灯短路,灯泡不亮,此时电压表被短路无示数,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流有示数,故B符合题意;
C.若电阻断路,电路断路,电压表和电流表均无示数,灯泡不亮,故C不符合题意;
D.若电阻短路,电路为灯泡的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则两电表都有示数,故D不符合题意。
故选:。
由电路图可知,灯泡与电阻串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,逐个分析每个选项找出符合要求的选项。
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题。解决的一般步骤是对选项逐个分析,根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比,符合题意的即为正确答案。
5.一只电阻,允许通过的最大电流为,另一电阻,它两端允许加的最高电压为,则
A. 如果将两电阻串联,电源电压不能超过
B. 如果将两电阻并联,电源电压不能超过
C. 如果将两电阻串联,电源电压不能超过
D. 果将两电阻并联,总电流不能超过
【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意两电阻并联时两端的最大电压为两者允许所加最大电压中较小的,两电阻串联时电路中的最大电流为两者允许通过最大电流中较小的。
根据欧姆定律求出电阻允许通过的最大电流,两电阻串联时电路中的最大电流为两允许通过最大电流中较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的最大电压;
根据欧姆定律求出两端允许所加的最大电压,两电阻并联时两端的最大电压为两电阻允许所加最大电压中较小的,根据欧姆定律求出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出最大总电流。
【解答】
电阻允许通过的最大电流为,
由可得,电阻允许通过的最大电流:,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻串联时电路中的最大电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的最大电压:
,故A不正确,C正确;
电阻两端允许加的最高电压为,
由可得,电阻两端允许加的最高电压:
,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻并联时电源电压电源的最大电压为,故B不正确;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,最大总电流: