内容正文:
专题12 欧姆定律(原卷版)
一、单选题
1.(2024•北京中考)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B.通过R的电流为20mA
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
2.(2022•北京中考)图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A.U1>U2 B.U1<U2 C.I1>I2 D.I1=I2
3.(2020•北京中考)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号 )。电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电流表示数不变
C.电压表示数变小
D.电压表示数变大
二、多选题
4.(2023•北京中考)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
一、单选题
1.(2024·北京西城一模)某校科技兴趣小组的同学们为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路,如图所示。已知电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,机翼状探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。则下列分析中正确的是( )
A.水流速度越小,电压表与电流表的示数之比越小
B.水流速度越小,电路的总电阻越小
C.水流速度越大,电压表的示数越大
D.水流速度越大,电流表的示数越大
2.(2024·北京朝阳一模)小阳准备为博物馆设计一个自动计录入馆人数的电路。电路中电源电压恒定不变,R0为定值电阻,力敏电阻R的阻值随其所受压力的增大而减小。设计要求当一位参观者通过入口,使力敏电阻R受到的压力增大时,电表的示数减小,计数器自动计数一次。下列电路图满足设计要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·北京丰台一模)如图所示的电路中,R1、R2是同种材料制作的电阻丝,它们的长度分别L1、L2,横截面积分别为S1、S2,已知L1<L2,S1>S2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.U1>U2 D.U1<U2
4.(2024·北京丰台一模)如图是小明设计的高温报警电路,电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,当电流表示数大于某一值I时,就会触发报警。电流表示数为I时,环境温度为警戒温度。下列判断正确的是( )
A.热敏电阻是由超导材料制成的
B.随着环境温度的降低,电路中电流变大
C.若换用电压更大的电源,可以降低警戒温度
D.若换用阻值更小的定值电阻R1,可以提高警戒温度
5.(2024·北京通州一模)科技爱好者小明购买了一个湿敏电阻R()。经过查询得知:该电阻在相对湿度为100%时,阻值为1000Ω;在相对湿度为零时,阻值为100Ω。他家现有一个电压恒为9V的电源和一块量程为0~6V的电压表。他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,电压表示数刚好达到6V。于是,他准备再采购一个定值电阻R0,并与湿敏电阻R串联在9V的电源上,形成如图所示的电路,再将电压表并联到电路中,制成一个简易湿度计。关于他所设想的“简易湿度计”,下列说法正确的是( )
A.电压表应并联在R0的两端
B.采购的定值电阻R0应为50Ω
C.通过R的最大电流不超过0.015A
D.该电路总功率的最大值约为0.27W
6.(2024·北京顺义一模)图是某汽车载重监测站称重秤的模拟装置图,汽车载重越大,弹簧压缩量越大,带动滑片P向下运动越多。假设电源两端电压不变,R0是定值电阻,电路接通后可判断汽车是否超载。下列说法中正确的是( )
A.汽车载重越大,电路中的总电阻值越小
B.汽车载重越大,通过R0的电流越大
C.汽车载重越小,称重表示数就越大
D.汽车载重越小,电路消耗的电功率越大
7.(2024·北京大兴一模)物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变,当有害尾气浓度β增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
8.(2024·北京燕山一模)如图是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数越小 B.电压表示数越小
C.电路消耗的总功率越大 D.电压表与电流表示数的比值越大
9.(2024·北京人大附中校考一模)某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R接触良好,当电流表的示数达到某一数值I时,报警器发出响声,提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值变大
C.雨季降雨量大,为了提前预警,警戒水位值会调小。为了适应新的需求,可以增大电源电压
D.雨季降雨量大,为了提前预警,警戒水位值会调小。为了适应新的需求,可以增大定值电阻的阻值
10.(2024·北京北师大附中校考一模)如图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。在滑片P从滑动变阻器的一端移动到另一端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I变化情况如图乙所示,则根据图像信息可知( )
A.R0阻值是5Ω B.电路的最大总功率是11.2W
C.电源电压是7V D.滑动变阻器的最大阻值是30Ω
11.(2024·北京二中校考一模)小强在中国科技馆的“科技与生活”展区,参观了展品“光敏电阻”。得知光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小,于是他设计了如图所示的可以检测光照强度的电路,电源电压不变,为光敏电阻,为定值电阻。闭合开关S,当照射到上的光线增强时,下列判断中正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电阻两端电压增大
D.电路消耗的总功率增大
12.(2024·北京海淀二模)如图是一种湿度测试仪的电路,R0为定值电阻,R为湿敏元件(阻值随湿度增大而减小,电路图符号)。电源两端的电压保持不变,闭合开关 S,当环境湿度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大
B.电流表A2与电流表A1的示数之差不变
C.电压表与电流表A1的示数之比不变
D.电路的总功率变小
13.(2024·北京朝阳二模)压敏电阻是一种对电压变化反应灵敏的电阻元件,广泛应用于电子产品中,对电路中的工作元件起到重要的保护作用。某压敏电阻Rv的I-U图像如图甲所示,现将该压敏电阻Rv与定值电阻R0连接后,接在电压可变的电源上,如图乙所示。当电源电压U从12V增加到20V的过程中,下列判断正确的是( )
A.压敏电阻Rv的阻值变大 B.通过R₀与Rv的电流之比变小
C.R₀与Rv两端的电压之比变大 D.压敏电阻Rv消耗的电功率变小
14.(2024·北京丰台二模)燃气管道漏气会带来极大的危险。小明用气敏电阻设计了如图甲所示的电路,检测燃气管道是否漏气。电源电压保持不变,R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图乙所示,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是( )
A.R1是气敏电阻
B.燃气浓度越高,电路中电流越小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒浓度将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒浓度将变大
15.(2024·北京石景山二模)小敏设计了一个电子身高测量仪,如图所示,R相当于滑动变阻器,为定值电阻,金属杆cd和MP(右端P是滑片,MP始终保持水平)与电路接触良好,电阻不计。下列说法正确的是( )
A.当被测身高增加时,通过的电流变大
B.当被测身高增加时,电压表的示数变小
C.当被测身高减小时,电路中的总电阻值变大
D.当被测身高减小时,电路消耗的总功率变大
16.(2024·北京昌平二模)科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计。已知闭合开关S,当压力为0N时,电流表的示数为0.12A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.4V
B.当压力为800N时,电流表的示数为0.36A
C.若换用更大阻值的定值电阻,体重计的量程会增大
D.若增大电源电压,体重计的量程会增大
17.(2024·北京大兴二模)如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
18.(2024·北京顺义二模)小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.0V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0V的现象,下列说法中正确的是( )
A.为使小灯泡正常发光,需将滑片P向左移动
B.滑片P向右移动,电流表示数变小
C.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω
D.此时小灯泡的实际功率为1W
19.(2024·北京门头沟二模)如图所示的电路中,电源两端电压和灯丝的电阻均保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小,灯L变暗
C.电压表的示数与电流表的示数比值不变,灯L变亮
D.电压表的示数与电流表的示数比值变大,灯L变暗
二、多选题
20.(2024·北京东城一模)如图所示的是某电梯超载报警器工作原理电路图,电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻的阻值随着压力的变化而变化。当电梯地板所受压力超过安全值时,电流表的示数将大于某一值触发报警(报警器未画出)。若有人进入空载电梯,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻的阻值变大 B.电路的总电阻减小
C.电路的总功率变小 D.电阻两端的电压增大
21.(2024·北京顺义一模)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变。实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是( )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验需要控制R两端的电压不变
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向B端移动
22.(2024·北京平谷一模)如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1的示数不变
C.电压表V2和电流表A的示数之比变大
D.电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变
23.(2024·北京门头沟一模)图中,甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像。将L和R先后以乙图和丙图两种方式接在同一电源上,若乙图中电压为U1,U2,丙图电流中I1,I2,则下列判断中正确的是( )
A.U1>U2 B.I1>I2 C.U1:U2<1 D.I1:I2<1
24.(2024·北京平谷二模)如图所示,同学们课外活动时设计的电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已知电源电压恒为20V,定值电阻R1的阻值为30Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω;1A”,电压表的量程为0-15V,电流表的量程为0-3A。下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。下列说法正确的是( )
身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R2(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A.测量时电流表的示数为0.4A,则被测同学身高为165cm
B.站在测量仪上的同学身高越高,电压表的示数越大
C.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高最多不能超过190cm
D.要提高测量仪的测量身高值,可以把R1换成阻值更大的定值电阻
25.(2024·北京门头沟二模)如图所示是电阻甲和乙的图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值小于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,电路中的总电流为0.4A
26.(2024·北京燕山二模)小林利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质,设计了判断水温变化的装置,其工作原理如图甲所示,电源电压恒定不变,电磁铁线圈电阻不计,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一条形磁体。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。某次实验中弹簧测力计示数随时间变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.到时间内热敏电阻的阻值变大
B.到时间内水温降低
C.到时间内电压表示数最大
D.到时间内电路中的总功率变小
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专题12 欧姆定律(解析版)
一、单选题
1.(2024•北京中考)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B.通过R的电流为20mA
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
【答案】C
【详解】A.由图丙可知,温度升高20℃,电阻增大8Ω,则每升高1℃,R的阻值增大
故A错误;
BC.由图丙可知,当时,,由欧姆定律可知,通过R的电流
当时
则通过R的电流为
由题意可知,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变,环境温度从20℃上升到30℃,电阻变大,由可知,电压表的示数会增大,因电压表的示数变化了8mV,即
因电流不变,则,即
解得
故B错误,C正确;
D.由可知,阻值变化量相同时,电流越大,电压表示数变化值越大,因此若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。
故选C。
2.(2022•北京中考)图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A.U1>U2 B.U1<U2 C.I1>I2 D.I1=I2
【答案】C
【详解】AB.由图可知,两电阻并联,根据并联电路电压特点可知,U1=U2,故AB错误;
CD.两电阻两端的电压相等,I1R1=I2R2,由于R1<R2,所以I1>I2,故C正确,D错误。
故选C。
3.(2020•北京中考)如图所示是一种温度测试仪的电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号 )。电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电流表示数不变
C.电压表示数变小
D.电压表示数变大
【答案】D
【详解】已知R2为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。由图可知定值电阻R1、热敏电阻R2串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻R1两端电压,闭合开关S,当所测物体温度升高时,热敏电阻R2阻值减小,则通过电路电流增大,即电流表示数变大;定值电阻R1阻值不变,通过电流增大,根据U=IR可知,两端电压增大,即电压表示数变大。故ABC错误,D正确。
故选D。
二、多选题
4.(2023•北京中考)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【答案】ACD
【详解】A.依题意得,当邮箱中的油量不足时,电压表示数会大于某一值U时,就会触发报警。由图得,两电阻串联,电压表测量电阻R1的电压。依题意得,压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,由串联电路电压特点得,随着油量减小,压敏电阻的电压增大,定值电阻电压减小,因此与电压表并联的电阻时压敏电阻,故A正确;
B.随着油箱的油量减少,电路中的总电阻变大,电路中电流减小,则通过定值电阻的电流变小,故B错误;
C.若换用阻值更大的定值电阻,触发警报时,电路中电流更小,压敏电阻的阻值更大,警戒油量将变小,故C正确;
D.若换用电压更大的电源,触发警报时,定值电阻两端的电压增大,电路中电流增大,压敏电阻的阻值减小,警戒油量将变大,故D正确。
故选ACD。
一、单选题
1.(2024·北京西城一模)某校科技兴趣小组的同学们为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路,如图所示。已知电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,机翼状探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。则下列分析中正确的是( )
A.水流速度越小,电压表与电流表的示数之比越小
B.水流速度越小,电路的总电阻越小
C.水流速度越大,电压表的示数越大
D.水流速度越大,电流表的示数越大
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压,探头的上表面水的流速大,压强小,下表面水的流速小,压强大,会产生向上的压力差,使得滑片上移,水流速度越小,则压力差小,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,则电压表与电流表示数之比越大,电路中的总电阻也越大,故AB错误;
CD.当水的流速越大时,滑动变阻器连入电路中的阻值越小,则电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,即电流表示数越大,由串联电路电阻等比例分压可知,R两端电压越小,即电压表的示数越小。故C错误,故D正确。
故选D。
2.(2024·北京朝阳一模)小阳准备为博物馆设计一个自动计录入馆人数的电路。电路中电源电压恒定不变,R0为定值电阻,力敏电阻R的阻值随其所受压力的增大而减小。设计要求当一位参观者通过入口,使力敏电阻R受到的压力增大时,电表的示数减小,计数器自动计数一次。下列电路图满足设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当一位参观者通过入口,力敏电阻R受到的压力增大时,力敏电阻R的阻值减小。
AB.力敏电阻R的阻值减小,由串联分压的特点可知,力敏电阻R的分压减小,电压表测量力敏电阻R两端的电压时,电压表示数变小,电源电压不变,所以电压表测量定值电阻两端的电压时电压表示数变大,故A不符合题意,B符合题意;
C.力敏电阻R的阻值减小,由可知,电路中电流增大,故C不符合题意;
D.力敏电阻R的阻值减小,由可知,力敏电阻R所在支路电流增大,定值电阻所在支路电流不变,所以干路电流变大,故D不符合题意。
故选B。
3.(2024·北京丰台一模)如图所示的电路中,R1、R2是同种材料制作的电阻丝,它们的长度分别L1、L2,横截面积分别为S1、S2,已知L1<L2,S1>S2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【答案】D
【详解】AB.由图知,闭合开关S,电阻R1、R2串联,串联电路中各处电流都相等,即
故AB错误;
CD.通过两电阻的电流相等,因为
L1<L2
S1>S2
所以
由可知U1<U2
故C错误,D正确。
故选D。
4.(2024·北京丰台一模)如图是小明设计的高温报警电路,电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,当电流表示数大于某一值I时,就会触发报警。电流表示数为I时,环境温度为警戒温度。下列判断正确的是( )
A.热敏电阻是由超导材料制成的
B.随着环境温度的降低,电路中电流变大
C.若换用电压更大的电源,可以降低警戒温度
D.若换用阻值更小的定值电阻R1,可以提高警戒温度
【答案】C
【详解】A.热敏电阻是由半导体材料制成的,故A错误;
B.随着环境温度的降低,热敏电阻阻值变大,定值电阻阻值不变,根据串联电阻规律可知,串联总电阻变大,总电压不变,根据可知,电路中电流变小,故B错误;
C.若换用电压更大的电源,设定电流一定时,根据可知,电路中电阻变大,定值电阻阻值不变,热敏电阻的阻值变大,设定温度减小,可以降低警戒温度,故C正确;
D.总电压不变,设定电流不变,根据可知,电路中总电阻不变,若换用阻值更小的定值电阻R1,根据串联电阻规律,则热敏电阻阻值变大,设定温度降低,可以降低警戒温度,故D错误。
故选C。
5.(2024·北京通州一模)科技爱好者小明购买了一个湿敏电阻R()。经过查询得知:该电阻在相对湿度为100%时,阻值为1000Ω;在相对湿度为零时,阻值为100Ω。他家现有一个电压恒为9V的电源和一块量程为0~6V的电压表。他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,电压表示数刚好达到6V。于是,他准备再采购一个定值电阻R0,并与湿敏电阻R串联在9V的电源上,形成如图所示的电路,再将电压表并联到电路中,制成一个简易湿度计。关于他所设想的“简易湿度计”,下列说法正确的是( )
A.电压表应并联在R0的两端
B.采购的定值电阻R0应为50Ω
C.通过R的最大电流不超过0.015A
D.该电路总功率的最大值约为0.27W
【答案】C
【详解】由题意知湿敏电阻R阻值随湿度增大而增大。由电路图知定值电阻R0与湿敏电阻R串联在9V的电源上,他设想用电压表的示数显示相对湿度的大小,示数越大表示相对湿度越大,当相对湿度达到100%时,阻值为1000Ω,电压表示数刚好达到6V。根据串联分压特点知,电压表应并联在湿敏电阻R两端;根据串联电路电压特点知,定值电阻R0两端最小电压为
根据串联电路电流特点和欧姆定律得
解得
当湿度相对湿度为零时,湿敏电阻R阻值为100Ω。此时电路中电阻最小为
通过R的最大电流为
该电路总功率的最大值约为
综上,故ABD错误,C正确。
故选C。
6.(2024·北京顺义一模)图是某汽车载重监测站称重秤的模拟装置图,汽车载重越大,弹簧压缩量越大,带动滑片P向下运动越多。假设电源两端电压不变,R0是定值电阻,电路接通后可判断汽车是否超载。下列说法中正确的是( )
A.汽车载重越大,电路中的总电阻值越小
B.汽车载重越大,通过R0的电流越大
C.汽车载重越小,称重表示数就越大
D.汽车载重越小,电路消耗的电功率越大
【答案】D
【详解】由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,称重表并联在滑动变阻器的两端,所以该表为电压表。
AB.当车辆越重时,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流越小,通过R0的电流越小,故AB错误;
CD.当汽车载重越小时,对弹簧的压力越小,滑片会向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻越小,总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,根据P=UI知,电路的总功率越大,根据U=IR知,定值电阻R0的电压越大,根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器的电压越小,称重表示数就越小,故C错误,D正确。
故选D。
7.(2024·北京大兴一模)物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变,当有害尾气浓度β增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】D
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压;由图乙可知,当有害尾气浓度变大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小;根据可知,电路中的电流变大;根据U=IR以及串联分压可知,定值电阻两端的电压变大,所以电压表的示数变小。故ABC错误,D正确。
故选D。
8.(2024·北京燕山一模)如图是某品牌智能体重秤的电路结构图,电源电压恒定,为定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。体重越重时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数越小 B.电压表示数越小
C.电路消耗的总功率越大 D.电压表与电流表示数的比值越大
【答案】C
【详解】如图所示,定值电阻和压敏电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过的电流,压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。
A.当体重越重时,压敏电阻阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,通过电路的电流增大,电流表示数变大,故A错误;
B.根据串联电路中分压原理可知,电阻越大两端的电压越大,又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以当体重越重时,压敏电阻阻值减小,压敏电阻两端的电压减小,电源电压恒定,定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大,故B错误;
C.当体重越重时,压敏电阻阻值减小,则电路总电阻减小,电源电压恒定,根据欧姆定律可知,通过电路的电流增大;根据可知,总电流越大,电路总功率越大,故C正确;
D.电压表测定值电阻两端的电压,电压表与电流表示数的比值刚好是定值电阻的阻值,定值电阻的阻值不变,所以电压表与电流表示数的比值不会变,故D错误。
故选C。
9.(2024·北京人大附中校考一模)某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R接触良好,当电流表的示数达到某一数值I时,报警器发出响声,提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值变大
C.雨季降雨量大,为了提前预警,警戒水位值会调小。为了适应新的需求,可以增大电源电压
D.雨季降雨量大,为了提前预警,警戒水位值会调小。为了适应新的需求,可以增大定值电阻的阻值
【答案】C
【详解】A.由图示知,长条形电阻片R与定值电阻R0串联在电路中,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,水位升高时,金属滑杆向上移动,R接入电路的阻值变小,据串联电路的分压特点知,R两端的电压变小,电压表示数变小,电路的总阻值变小,电路的电流变大,电流表示数变大,故A错误;
B.电压表示数与电流表示数的比值为R接入电路的阻值,水位升高时,R接入电路的阻值变小,所以两电表示数的比值变小,故B错误;
CD.警戒水位值调小,则金属滑杆AP向下移动,变阻器接入电路的阻值变大,而报警器发出响声时的电流值不变,则可增大电源电压或减小定值R0的阻值,故C正确,D错误。
故选C。
10.(2024·北京北师大附中校考一模)如图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。在滑片P从滑动变阻器的一端移动到另一端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I变化情况如图乙所示,则根据图像信息可知( )
A.R0阻值是5Ω B.电路的最大总功率是11.2W
C.电源电压是7V D.滑动变阻器的最大阻值是30Ω
【答案】A
【详解】D.由电路图可知,R0和R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电路为R0的简单电路,由乙图可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,R两端的电压UR=7V,则滑动变阻器的最大阻值
故D不符合题意;
A.电源电压U=I最小(R+R0)=0.2A×(35Ω+R0)
电路中的最大电流I最大=1.6A,电源电压U=I最大R0=1.6A×R0
电源电压恒定不变,则0.2A×(35Ω+R0)=1.6A×R0
解得R0的阻值为5Ω,故A符合题意;
C.电源电压U=I最大R0=1.6A×5Ω=8V
故C不符合题意;
B.电路的最大功率P最大=UI最大=8V×1.6A=12.8W
故B不符合题意。
故选A。
11.(2024·北京二中校考一模)小强在中国科技馆的“科技与生活”展区,参观了展品“光敏电阻”。得知光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小,于是他设计了如图所示的可以检测光照强度的电路,电源电压不变,为光敏电阻,为定值电阻。闭合开关S,当照射到上的光线增强时,下列判断中正确的是( )
A.电压表示数减小
B.电流表示数减小
C.电阻两端电压增大
D.电路消耗的总功率增大
【答案】D
【详解】AB.如图,定值电阻和光敏电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中电流。当照射到上的光线增强时,光敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,则电流表示数变大;定值电阻阻值不变,根据可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数变大,故AB错误;
C.定值电阻两端电压变大,电源电压不变,根据串联电路电压规律可知,电阻两端电压减小,故C错误;
D.电源电压不变,电路中电流变大,根据可知,电路消耗的总功率增大,故D正确。
故选D。
12.(2024·北京海淀二模)如图是一种湿度测试仪的电路,R0为定值电阻,R为湿敏元件(阻值随湿度增大而减小,电路图符号)。电源两端的电压保持不变,闭合开关 S,当环境湿度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大
B.电流表A2与电流表A1的示数之差不变
C.电压表与电流表A1的示数之比不变
D.电路的总功率变小
【答案】B
【详解】由电路图知道,定值电阻R0与湿敏电阻R并联,电流表A测湿敏电阻的电流,电流表A2测量干路的电流,电压表测量电源电压;
A.因为电源电压不变,所以电压表示数的不变,故A错误;
B.电流表A2与电流表A1的示数之差等于通过定值电阻R0的电流,由于并联电路各个支路互不影响,所以当环境湿度增大时,通过R0的电流不变,所以电流表A2与电流表A1的示数之差不变,故B正确;
C.电压表与电流表A1的示数之比等于湿敏电阻的阻值;由题意知湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小,所以当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值变小,所以电压表与电流表A1的示数之比变小,故C错误;
D.由于湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小可知当环境湿度增大时湿敏电阻R的阻值减小,电路中总电阻变小,由知道,电路中的总电流变大,由P=UI知道,电路的总功率变大,故D错误。
故选B。
13.(2024·北京朝阳二模)压敏电阻是一种对电压变化反应灵敏的电阻元件,广泛应用于电子产品中,对电路中的工作元件起到重要的保护作用。某压敏电阻Rv的I-U图像如图甲所示,现将该压敏电阻Rv与定值电阻R0连接后,接在电压可变的电源上,如图乙所示。当电源电压U从12V增加到20V的过程中,下列判断正确的是( )
A.压敏电阻Rv的阻值变大 B.通过R₀与Rv的电流之比变小
C.R₀与Rv两端的电压之比变大 D.压敏电阻Rv消耗的电功率变小
【答案】B
【详解】分析电路可知R₀与Rv并联。
A.由图甲可知,压敏电阻Rv的电流随着电压增大而增大,但电流增速越来越快,根据可知压敏电阻Rv的阻值变小,故A错误;
B.当电源电压U从12V增加到20V的过程中,压敏电阻Rv的电流随着电压增大而增大,但电流增速越来越快,R0的电流与电压等比例增加,所以通过R0与Rv的电流之比变小,故B正确;
C.R0与Rv并联,所以电压相等,所以R0与Rv两端的电压之比不变,故C错误;
D.当电源电压U从12V增加到20V的过程中,压敏电阻Rv的电流随着电压增大而增大,根据可知压敏电阻Rv消耗的电功率变大,故D错误。
故选B。
14.(2024·北京丰台二模)燃气管道漏气会带来极大的危险。小明用气敏电阻设计了如图甲所示的电路,检测燃气管道是否漏气。电源电压保持不变,R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是气敏电阻。气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图乙所示,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,燃气浓度为警戒浓度。下列说法正确的是( )
A.R1是气敏电阻
B.燃气浓度越高,电路中电流越小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒浓度将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒浓度将变大
【答案】C
【详解】A.由图乙得,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。由图甲得,R1、R2串联,电压表测量R1电压。由图乙得,燃气浓度增大,气敏电阻的阻值变小,若R1为气敏电阻,燃气浓度增大,电压表示数变小,则燃气浓度达到为警戒浓度时,无法触发报警,则R2是气敏电阻,故A错误;
B.燃气浓度越高,R2电阻越小,电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路中电流越大,故B错误;
C.若换用阻值更大的定值电阻,当电压表示数达到U时,电路电流变小,此时气敏电阻的报警电压不变,由欧姆定律得,报警时气敏电阻的阻值变大,则警戒浓度将变小,故C正确;
D.若换用电压更大的电源,电压表示数为U时,报警电流不变,气敏电阻的报警电压变大,由欧姆定律得,报警时气敏电阻的阻值变大,则警戒浓度将变小,故D错误。
故选C。
15.(2024·北京石景山二模)小敏设计了一个电子身高测量仪,如图所示,R相当于滑动变阻器,为定值电阻,金属杆cd和MP(右端P是滑片,MP始终保持水平)与电路接触良好,电阻不计。下列说法正确的是( )
A.当被测身高增加时,通过的电流变大
B.当被测身高增加时,电压表的示数变小
C.当被测身高减小时,电路中的总电阻值变大
D.当被测身高减小时,电路消耗的总功率变大
【答案】D
【详解】由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AB.被测身高增加时,滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由串联分压可知,滑动变阻器的分压变大,因此电压表示数变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,通过的电流变小,故AB错误;
CD.被测身高增加时,滑动变阻器电阻棒接入电路的长度减小,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,由P=UI可知,消耗的总功率变大,故D正确,C错误。
故选D。
16.(2024·北京昌平二模)科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计。已知闭合开关S,当压力为0N时,电流表的示数为0.12A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.4V
B.当压力为800N时,电流表的示数为0.36A
C.若换用更大阻值的定值电阻,体重计的量程会增大
D.若增大电源电压,体重计的量程会增大
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电流表测量电路中的电流,由图乙可知当压力为0N时,R=45Ω,根据串联电路电阻规律可得总电阻R总=R+R0=45Ω+5Ω=50Ω
电源电压为U=IR总=0.12A×50Ω=6V
故A错误;
B.由图乙可知,当压力为800N时,R′=10Ω,电流表的示数为
故B错误;
C.换用更大阻值的定值电阻,根据欧姆定律可知体重不变时通过电路的电流变小, 所以体重计的量程会增大,故C正确;
D.增大电源电压,根据欧姆定律可知体重不变时通过电路的电流变大,所以体重计的量程会减小,故D错误。
故选C。
17.(2024·北京大兴二模)如图所示为测量未知电阻Rx的实验电路图,电源两端的电压保持不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为U1;当开关S1、S2均闭合时,电压表示数为U2,则下列判断中正确的是( )
A.电源两端的电压为U1
B.开关S1、S2均闭合时,电阻Rx与R0是串联关系
C.开关S1、S2均闭合时,通过电阻Rx的电流为
D.未知电阻的阻值
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,当S1、S2闭合时,定值电阻R0短路,电压表测量电阻Rx的电压,也是测量电源电压,因此电源两端的电压为U2,故AB错误;
C.当开关S1、S2闭合时,只有电阻Rx接入电路,通过电阻Rx的电流为
故C错误;
D.当开关S1闭合、S2断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Ux=U1,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压U0=U-Ux=U2-U1
因串联电路中各处的电流相等,所以
解得
故D正确。
故选D。
18.(2024·北京顺义二模)小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示。实验中,当电压表示数为2.0V时,电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0V的现象,下列说法中正确的是( )
A.为使小灯泡正常发光,需将滑片P向左移动
B.滑片P向右移动,电流表示数变小
C.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω
D.此时小灯泡的实际功率为1W
【答案】D
【详解】由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.小灯泡的额定电压为2.5V,此时电压表示数为2.0V,为使小灯泡正常发光,需要增大电压表的示数,由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,需将滑片P向右移动,故A错误;
B.滑片P向右移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总变阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,故B错误;
CD.电压表示数为2.0V,由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.5A,小灯泡正常发光时的电压是2.5V,所以正常发光时的电流大于0.5A,小灯泡正常发光时的电阻小于
此时小灯泡的实际功率为PL=UL1IL=2.0V×0.5A=1W
故D正确,C错误。
故选D。
19.(2024·北京门头沟二模)如图所示的电路中,电源两端电压和灯丝的电阻均保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小,灯L变暗
C.电压表的示数与电流表的示数比值不变,灯L变亮
D.电压表的示数与电流表的示数比值变大,灯L变暗
【答案】D
【详解】当开关S闭合时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,然后确定电路中电流的变化,再根据串联电路中分压的作用变阻器两端的电压变化。滑动变阻器和灯泡串联在电路中,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,接入电路的电阻变大,电源电压不变,则通过电路的电流变小,即电流表示数变小,灯泡变暗。电压表测滑动变阻器两端的电压,由于通过灯泡的电流变小,灯泡的电阻不变,根据U=IR可得,灯泡两端的电压变小,所以电压表的示数变大。
故选D。
二、多选题
20.(2024·北京东城一模)如图所示的是某电梯超载报警器工作原理电路图,电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻的阻值随着压力的变化而变化。当电梯地板所受压力超过安全值时,电流表的示数将大于某一值触发报警(报警器未画出)。若有人进入空载电梯,下列说法正确的是( )
A.压敏电阻的阻值变大 B.电路的总电阻减小
C.电路的总功率变小 D.电阻两端的电压增大
【答案】BD
【详解】由图可知,该电路为串联电路;开关S闭合,有人进入电梯后,压敏电阻R受到的压力增大,其电阻变小,根据欧姆定律可知,通过压敏电阻、R0中的电流变大,根据U=IR可知,R0两端的电压增大;根据P=UI可知,在U一定的情况下,I变大,则R0和R的总电功率变大,故BD正确,AC错误。
故选BD。
21.(2024·北京顺义一模)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变。实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是( )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验需要控制R两端的电压不变
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向B端移动
【答案】BCD
【详解】A B.探究通过导体的电流与导体电阻的关系,控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻阻值,即该实验中自变量为定值电阻阻值,故A错误,B正确;
C.电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-3V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1×30Ω=30Ω<50Ω
所以该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器,故C正确;
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,根据串联电路分压规律,电压表示数大于3V,为保持电压表示数3V不变,滑动变阻器接入阻值要变大,即需要将滑片P向B端移动,故D正确。
故选BCD。
22.(2024·北京平谷一模)如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1的示数不变
C.电压表V2和电流表A的示数之比变大
D.电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变
【答案】ACD
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
A.将滑动变阻器的滑片P向下移动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由得,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A符合题意;
B.由于R1是定值电阻,电路中的电流变小,由可知,R1两端的电压减小,电压表V1的示数变小,故B不符合题意;
C.电压表V2和电流表A的示数之比为R2的阻值。由于R2是滑动变阻电阻,滑片向下移动,该接入电路的阻值变大,故该比值变大,故C符合题意;
D.设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则
滑片移动前后电压表V2示数的变化量
即
将滑动变阻器的滑片P向下移动,R2分得电压增大,R1分得电压减小,由于电源电压不变,根据串联电路分压特点可知
故
由于R1是定值电阻,该比值故不变,故D符合题意。
故选ACD。
23.(2024·北京门头沟一模)图中,甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像。将L和R先后以乙图和丙图两种方式接在同一电源上,若乙图中电压为U1,U2,丙图电流中I1,I2,则下列判断中正确的是( )
A.U1>U2 B.I1>I2 C.U1:U2<1 D.I1:I2<1
【答案】AD
【详解】AC.由乙图可知,L和R串联,L两端电压为U1、R两端电压为U2。此时通过他们的电流相同,由甲图可知,当电流相同时,L的电压大于R的电压,即U1>U2,则
故A正确,C错误;
BD.由丙图可知,L和R并联,通过L的电流为I1、通过R的电流为I2。此时通过他们的电压相同,由甲图可知,当电压相同时,L的电流小于R的电流,即I1<I2,则
故C错误,D正确。
故选AD。
24.(2024·北京平谷二模)如图所示,同学们课外活动时设计的电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已知电源电压恒为20V,定值电阻R1的阻值为30Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω;1A”,电压表的量程为0-15V,电流表的量程为0-3A。下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。下列说法正确的是( )
身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R2(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A.测量时电流表的示数为0.4A,则被测同学身高为165cm
B.站在测量仪上的同学身高越高,电压表的示数越大
C.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高最多不能超过190cm
D.要提高测量仪的测量身高值,可以把R1换成阻值更大的定值电阻
【答案】BD
【详解】A.测量时电流表的示数为0.4A,由可得,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=R−R1=50Ω−30Ω=20Ω
由表格数据可知,被测同学的身高为150cm,故A错误;
B.站在测量仪上的同学身高越高,滑片向上移动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,定值电阻两端的电压变小,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变大,即电压表的示数越大,故B正确;
C.当电压表的示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时定值电阻两端的电压U1=U−U2=20 V−15 V=5 V
电路中的电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
由表格数据可知,此测量仪最多能测量身高为185cm的同学,故C错误;
D.要提高测量仪的测量身高值,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大,可以把R1换成阻值更大的定值电阻,此时R1分得的电压变大,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器的电压,由分压原理,应加长变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向上移动,即提高测量仪的测量身高值,故D正确。
故选BD。
25.(2024·北京门头沟二模)如图所示是电阻甲和乙的图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值小于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,电路中的总电流为0.4A
【答案】AC
【详解】A.分析图像可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律可得甲的电阻值
故A正确;
B.分析图像可知,甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;
C.由图象可知,甲和乙串联,乙两端电压为1V时,通过甲、乙的电流相等为0.15A,则甲两端电压为3V,故C正确;
D.由图象可知,甲和乙并联,通过甲的电流为0.1A时,甲、乙两端的电压相等为2V,则通过乙的电流为0.2A,电路中的总电流为
I=I甲1+I乙=0.1A+0.2A=0.3A故D错误。
故选AC。
26.(2024·北京燕山二模)小林利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质,设计了判断水温变化的装置,其工作原理如图甲所示,电源电压恒定不变,电磁铁线圈电阻不计,在线圈的上方固定一个弹簧测力计,其下端挂一条形磁体。实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中,水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变化。某次实验中弹簧测力计示数随时间变化的图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.到时间内热敏电阻的阻值变大
B.到时间内水温降低
C.到时间内电压表示数最大
D.到时间内电路中的总功率变小
【答案】CD
【详解】A.根据安培定则可判断电磁铁的上端为N极,到时间内弹簧测力计的示数变大,说明电磁铁的磁性增强,即电路中电流变大,由欧姆定律可知电路中电阻变小,故A错误;
B. 到时间内电路中电阻变小,定值电阻和热敏电阻串联,则热敏电阻阻值减小,由“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”知热敏电阻阻值减小,故B错误;
C.由图像可知,到时间内,弹簧测力计的示数达到最大且不变,说明电路中电流达到最大值且不发生改变,电压表测量定值电阻两端电压,由欧姆定律,定值电阻两端电压最大,即电压表示数最大,故C正确;
D.由图像可知,到时间内弹簧测力计示数变小,电磁铁磁性减弱,电路中电流减小,电源电压恒定不变,由可知此时电路中总功率减小,故D正确 。
故选CD。
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