2025年中考物理复习多选题专项训练题——欧姆定律
2024-11-18
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内容正文:
欧姆定律
一.多选题(共20小题)
(多选)1.(2024•永修县校级三模)如图所示,从图象中获得的结论正确的是( )
A.图甲:ρ1>ρ2 B.图乙:R1>R2
C.图丙:v1>v2 D.图丁:p1>p2
(多选)2.(2024•门头沟区一模)如图中,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
(多选)3.(2024秋•道里区校级月考)有两个电路元件A和B,通过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.元件A的电阻为6Ω
B.元件B两端的电压增大时,其电阻增大
C.当元件A和B按照乙的方式连接时,当电流为0.4A时,电源电压为4.5V
D.当元件A和B按照丙的方式接在2.5V的电路中,闭合开关,电路中的总电流为0.9A
(多选)4.(2023秋•李沧区期末)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片P上移。下列分析正确的是( )
A.如果电表为电流表,水量减少时,电流表示数减小
B.如果电表为电压表,水量减少时,电压表示数减小
C.与电流表相比,选择电压表设计电路更节能
D.从安全角度考虑,无论选择哪种电表,都可以不接入R0
(多选)5.(2024•开福区校级三模)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2示数不变
C.电流表示数减小
D.电压表V2与电流表示数的比值减小
(多选)6.(2024•汝南县校级模拟)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会配戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U=6V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω,Rp是压敏电阻,图丙是RP的阻值随海水深度变化的图象,Rp允许通过的最大电流为0.24A,深度表由电压表(量程0~3V)改装。下列说法正确的是( )
A.潜水员下潜的深度越深,电压表的示数越大
B.深度表在海面上时,电路中的电流为0.15A
C.电压表的示数为1.5V时,潜水员下潜的深度为15m
D.在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为40m
(多选)7.(2024•海城市校级模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是最大值为20Ω的滑动变阻器,灯泡L的额定电压为6V,其I﹣U图象如图乙所示。闭合开关S后,将R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡正常发光,此过程中,两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数分别对应的U1、U2图象如图丙所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为18V
B.定值电阻R1的阻值是5Ω
C.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,定值电阻与灯泡的功率之比为2:3
D.当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
(多选)8.(2024•南岗区校级二模)如图甲所示的电路,电源电压可调,Rp为标有“30Ω,1A”字样的滑动变阻器,a、c为其两个端点,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,L1、L2 是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。Rab:Rbc=1:2,在保证所有器材安全的情况下,则下列说法错误的是( )
A.L1正常发光的电阻为5Ω
B.只闭合开关S、S2使其中一盏灯正常发光,则电压表示数是8V
C.只闭合开关S、S2当滑片P在b点时,小灯泡L正常发光,则电源电压为22V
D.只断开开关S2调节滑片使电压表示数为6V,则两个灯泡都可以正常工作
(多选)9.(2024•朝阳区校级模拟)成人体液总量占体重的60%左右,体液的主要成分是水和电解质,因此容易导电,而体内脂肪则不容易导电,我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率,脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示,电源电压不变。测量时,闭合开关S,测试者两手分别握住两手柄M、N,则下列说法正确的是( )
A.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电流表示数较小,电压表示数较大
B.测量时电子从N经过身体流向M形成电流
C.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电路中的功率大
D.当M、N间电阻逐渐增大时,电压表示数和电流表示数之比不变
(多选)10.(2024秋•香坊区校级月考)如图所示的电路电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A,断开S2后电压表示数为2V,则下列判断正确的是( )
A.R1阻值为20Ω B.R2阻值为5Ω
C.电源电压为2V D.电源电压为3V
(多选)11.(2024秋•丰城市月考)在图示的电路中,电源电压保持不变。当对电路进行某种操作后,电压表V示数与电流表A示数的比值变大,则此过程中( )
A.电流表A1的示数不变
B.电流表A2的示数变大
C.电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
D.电流表A示数与电流表A2示数的差值不变
(多选)12.(2024•金溪县校级模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,当开关S2由闭合到断开时,以下判断正确的是( )
A.电压表示数变小 B.灯泡亮度不变
C.电流表示数变小 D.R1两端的电压变大
(多选)13.(2024秋•南岗区校级月考)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数变大
C.小灯泡变暗 D.滑动变阻器阻值变小
(多选)14.(2024•科尔沁区校级模拟)有一个阻值Rx已看不清的电阻器,现要测出它的电阻值。某同学用现有的器材:电压表和电流表各一只,已知阻值的电阻R0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条,连接成图所示的四个电路,其中能测出阻值Rx的是( )
A. B.
C. D.
(多选)15.(2024秋•丰台区校级月考)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器R2接入电路中的电阻变大
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
(多选)16.(2024秋•莱芜区月考)在电现象中,有四个同学们非常熟悉的实验:a、探究电流与电压的关系;b、探究电流与电阻的关系;c、探究串联电路电压的规律;d、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
A.a实验中可用小灯泡替代定值电阻
B.b实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
C.c实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律
D.d实验中需要采用控制变量法
(多选)17.(2024•从江县校级二模)如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表示数随电流表示数变化关系的图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6.0V
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.滑片移至中点时,R1与R2的功率之比为4:3
D.电压表示数为3V时,R1与R2消耗的电功率相同
(多选)18.(2024秋•丰城市月考)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电流表、b表是电压表,c表是电流表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,滑片P向左移动,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,滑片P向右移动,b、c两表示数之比变大
(多选)19.(2024秋•南岗区校级月考)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.若定值电阻断路时,电流表示数为0,电压表示数为9V
B.定值电阻R的阻值是60Ω
C.电源电压是12V
D.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
(多选)20.(2024•榕江县校级二模)如图所示是某电子秤的简化电路,R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,其阻值大小与压力大小成反比,电源电压恒定不变。闭合开关S,当Rx上压力增大时,电流表示数I、电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、U1与U2的比值k随压力F变化的关系图象一定错误的是( )
A. B.
C. D.
欧姆定律
参考答案与试题解析
一.多选题(共20小题)
(多选)1.(2024•永修县校级三模)如图所示,从图象中获得的结论正确的是( )
A.图甲:ρ1>ρ2 B.图乙:R1>R2
C.图丙:v1>v2 D.图丁:p1>p2
【分析】(1)由图甲可知,在两个物体的体积相同时,两者的质量大小关系,根据可知两者密度的大小关系;
(2)由图乙可知,电流相同时,两者的电压大小关系,根据可知两电阻的大小关系;
(3)由图丙可知,在时间相同时,两者的路程大小关系,根据可知两者的速度大小关系;
(4)由图丁可知,在受力面积相同时,两者的压力大小关系,根据可知两者的压强大小关系。
【解答】解:A.由图甲可知,在两个物体的体积相同时,m1>m2,根据可知ρ1>ρ2,故A正确;
B.由图乙可知,电流相同时,U2>U1,根据可知R2>R1,故B错误;
C.由图丙可知,在时间相同时,s1>s2,根据可知v1>v2,故C正确;
D.由图丁可知,在受力面积相同时,F1>F2,根据可知p1>p2,故D正确。
故选:ACD。
【点评】本题考查常见图象的应用,根据图象结合相应的公式分析是解题的关键。
(多选)2.(2024•门头沟区一模)如图中,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
【分析】串联电路中电流相等,根据图像确定串联时的L与R的电压大小关系;
并联电压相等,根据图像确定通过R和L的电流大小关系。
【解答】解:乙图中灯泡与电阻串联,则通过它们的电流相同,根据甲图可知灯的电压大于R的电压,即U1>U2;丙图中灯泡与电阻并联,则它们两端的电压相等,根据甲图可知I1<I2,则I1:I2<1。
故选:AD。
【点评】本题考查串联与并联的特点与图像分析,属于中档题。
(多选)3.(2024秋•道里区校级月考)有两个电路元件A和B,通过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示,下列说法正确的是( )
A.元件A的电阻为6Ω
B.元件B两端的电压增大时,其电阻增大
C.当元件A和B按照乙的方式连接时,当电流为0.4A时,电源电压为4.5V
D.当元件A和B按照丙的方式接在2.5V的电路中,闭合开关,电路中的总电流为0.9A
【分析】(1)由图甲可知,通过A的电流与其两端的电压成正比,即A的阻值是一个定值,根据图像数据,结合欧姆定律求A的电阻;
(2)由图甲与欧姆定律可知,元件B两端的电压增大时,其电阻的变化情况;
(3)由图乙可知,A与B串联,根据串联电路的电流规律可知当电流为0.4A时,通过A、B的电流,由图甲可知A、B两端的电压,根据串联电路的电压规律可得电源电压;
(4)由图丙可知,A与B并联,根据并联电路的电压规律可知A、B两端的电压,根据图甲可知通过A、B的电流,根据并联电路的电流规律可得电路中的总电流。
【解答】解:A.由图甲可知,通过A的电流与其两端的电压成正比,即A的阻值是一个定值,
由图像数据与欧姆定律可得,元件A的电阻为,故A错误;
B.由图甲与欧姆定律可知,元件B两端的电压增大时,其电阻减小,故B错误;
C.由图乙可知,A与B串联,当电流为0.4A时,由于串联电路的各处电流相等,所以通过A、B的电流均为0.4A,由图甲可知,A、B两端的电压分别为2V、2.5V,
由串联电路的电压规律可得,电源电压为U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V,故C正确;
D.由图丙可知,A与B并联在2.5V的电路中,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以A、B两端的电压均为2.5V,由图甲可知,通过A、B电流分别为0.5A、0.4A,
由并联电路的电流规律可得,电路中的总电流为I=IA+IB=0.5A+0.4A=0.9A,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题考查串、并联电路的电流、电压规律和欧姆定律的应用,根据图示得出正确信息是关键。
(多选)4.(2023秋•李沧区期末)小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水量减少时滑片P上移。下列分析正确的是( )
A.如果电表为电流表,水量减少时,电流表示数减小
B.如果电表为电压表,水量减少时,电压表示数减小
C.与电流表相比,选择电压表设计电路更节能
D.从安全角度考虑,无论选择哪种电表,都可以不接入R0
【分析】分析电压表和电流表接入电路中测哪部分电压和电流,随着水量的变化滑片的变化及接入电路的电阻,根据电路规律进行判断。
【解答】解:A、如果选择电流表,水量减少时接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,电流表示数变小,故A正确;
B、如果选择电压表,水量减少时滑片向上移动,电压表并联的阻值减小,根据串并联电路的分压特点可知,电压表示数减小,故B正确;
C、根据P=知电源电压一定,与电压表相接总电阻不变,比与电流表相接总电阻大,消耗的功率小,选择电压表更节能,故C正确;
D、如果选择电流表,在水太多时,只有R0接入电路,可以在水太多时保护电路,故D错误。
故选:ABC。
【点评】本题考查闭合电路,要求掌握闭合电路的欧姆定律、电功率,会进行电路的分析。
(多选)5.(2024•开福区校级三模)如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数增大
B.电压表V2示数不变
C.电流表示数减小
D.电压表V2与电流表示数的比值减小
【分析】根据电路图可知,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表V1测的是滑动变阻器两端的电压,电压表V2测的是电源的电压,电流表测的是串联电路的电流;
根据滑片的移动方向分析电路中总电阻的变化,利用欧姆定律公式分析电路中的电流和电压变化情况,然后分析各个选项。
【解答】解:ABC.由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压,电流表测串联电路的电流;电源电压不变,V2的示数不变;闭合开关S,将滑片P从右端向左端移动,电路中的电阻减小,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变大,电源电压不变,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表V1的示数减小,故B正确,AC错误;
D.由可知,电压表V2与电流表示数的比值为滑动变阻器的电阻,滑动变阻器的阻值减小,电压表V2与电流表示数的比值减小,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律,属于中档题。
(多选)6.(2024•汝南县校级模拟)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会配戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U=6V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω,Rp是压敏电阻,图丙是RP的阻值随海水深度变化的图象,Rp允许通过的最大电流为0.24A,深度表由电压表(量程0~3V)改装。下列说法正确的是( )
A.潜水员下潜的深度越深,电压表的示数越大
B.深度表在海面上时,电路中的电流为0.15A
C.电压表的示数为1.5V时,潜水员下潜的深度为15m
D.在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为40m
【分析】电路图可知,开关闭合时,RP与R0串联,电压表测R0两端的电压。
A.由图丙可知,潜水员下潜的深度越深,压敏电阻RP的阻值越小,根据串联电路电阻规律可知电路的总电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流的变化,根据U=IR可知R0两端的电压的变化;
B.由图丙可知,深度表在海面上时,压敏电阻的阻值RP=40Ω,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电路中的电流;
C.根据串联电路的电流特点,结合欧姆定律计算电压表示数为1.5V时电路中的电流,根据欧姆定律计算此时电路的总电阻,根据串联电路电阻规律计算此时压敏电阻的阻值,由图丙可知潜水员下潜的深度;
D.当通过电路的电路最大时,压敏电阻接入电路的阻值最小,该深度表能测量的深度最大,
Rp允许通过的最大电流为0.24A,根据U=IR计算此时定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律计算压敏电阻两端的电压,根据欧姆定律计算此时压敏电阻接入电路的阻值,由图丙可知,该深度表能测量的最大深度。
【解答】解:由电路图可知,开关闭合时,RP与R0串联,电压表测R0两端的电压。
A.由图丙可知,潜水员下潜的深度越深,压敏电阻RP的阻值越小,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的总电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,根据U=IR可知R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A正确;
B.由图丙可知,深度表在海面上时,压敏电阻的阻值RP=40Ω,根据串联电路电阻规律和欧姆定律可得电路中的电流I===0.12A,故B错误;
C.因串联电路中各处的电流相等,所以电压表示数为1.5V时电路中的电流I′===0.15A,
根据欧姆定律可得此时电路的总电阻R===40Ω,
根据串联电路的电阻规律可知,此时压敏电阻的阻值RP′=R﹣R0=40Ω﹣10Ω=30Ω,由图丙可知,潜水员下潜的深度为10m,故C错误;
D.当通过电路的电流最大时,压敏电阻接入电路的阻值最小,该深度表能测量的深度最大,
Rp允许通过的最大电流为0.24A,此时定值电阻两端的电压:U0′=I″R0=0.24A×10Ω=2.4V,
则压敏电阻两端的电压:UP=U﹣U0′=6V﹣2.4V=3.6V,
此时压敏电阻接入电路的阻值:RP″===15Ω,由图丙可知,该深度表能测量的最大深度为40m,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,正确读取图中信息是解题的关键。
(多选)7.(2024•海城市校级模拟)如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是最大值为20Ω的滑动变阻器,灯泡L的额定电压为6V,其I﹣U图象如图乙所示。闭合开关S后,将R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡正常发光,此过程中,两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数分别对应的U1、U2图象如图丙所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为18V
B.定值电阻R1的阻值是5Ω
C.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,定值电阻与灯泡的功率之比为2:3
D.当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路阻值为3Ω
【分析】由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与灯泡L、变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表V2未画出。
(1)将R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡正常发光的过程中,变阻器R2接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知R2两端分得的电压变化,利用串联电路的电压特点可知灯泡L和R1两端的电压变化,根据图丙读出两电压表的示数关系,从而得出电压表V2并联的位置;当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压和额定电压相等,此时两电压表的示数最大,根据图乙读出此时电路中的电流,根据图丙读出两电压表的示数,利用欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;当R2的滑片P位于最右端时,两电压表的示数最小,根据图丙读出两电压表的示数,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)当滑动变阻器的滑片处于最右端时,利用串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用串联电路的电流特点和P=UI求出定值电阻与灯泡的功率之比;
(3)当灯泡正常发光时,利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路阻值。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与灯泡L、变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表V2未画出。
AB.将R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡正常发光的过程中,变阻器R2接入电路中的电阻变小,
由串联电路的电压特点可知,R2两端分得的电压变小,由串联电路的电压特点可知,灯泡L和R1两端的电压均变大,
由图丙可知,电压表V1的示数变大时,电压表V2的示数变大,且两电压表的示数不相等,
所以,电压表V2并联在灯泡L和R1两端测两者电压之和,
当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压UL=6V,此时两电压表的示数最大,
由图乙可知,此时电路中的电流I=IL=1A,
由图丙可知,电压表V1的示数U1=6V,电压表V2的示数UL1=12V,
定值电阻R1的阻值:R1===6Ω,故B错误;
当R2的滑片P位于最右端时,两电压表的示数最小,
由图丙可知,电压表V1的示数U1′=3V,电压表V2的示数UL1′=5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:I′===0.5A,
此时滑动变阻器两端的电压:U2′=I′R2大=0.5A×20Ω=10V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:U=UL1′+U2′=5V+10V=15V,故A错误;
C.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,电压表V1的示数U1′=3V,电压表V2的示数UL1′=5V,
此时灯泡两端的电压:UL′=UL1′﹣U1′=5V﹣3V=2V,
定值电阻与灯泡的功率之比:====,故C错误;
D.当灯泡正常发光时,电压表V1的示数U1=6V,电压表V2的示数UL1=12V,此时电路中的电流I=IL=1A,
此时滑动变阻器两端的电压:U2=U﹣UL1=15V﹣12V=3V,
滑动变阻器接入电路阻值:R2===3Ω,故D正确。
故选:ABC。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用等,正确判断出电压表V2并联的位置和从图像中获取有用的信息是关键。
(多选)8.(2024•南岗区校级二模)如图甲所示的电路,电源电压可调,Rp为标有“30Ω,1A”字样的滑动变阻器,a、c为其两个端点,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,L1、L2 是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。Rab:Rbc=1:2,在保证所有器材安全的情况下,则下列说法错误的是( )
A.L1正常发光的电阻为5Ω
B.只闭合开关S、S2使其中一盏灯正常发光,则电压表示数是8V
C.只闭合开关S、S2当滑片P在b点时,小灯泡L正常发光,则电源电压为22V
D.只断开开关S2调节滑片使电压表示数为6V,则两个灯泡都可以正常工作
【分析】(1)根据欧姆定律可得电阻大小;
(2)(3)闭合开关S、S2,断开S1,L1被短路,L2和R串联,L2正常发光,据此确定电压表示数,根据串联电路的特点计算电源电压;
(4)只断开开关S2调节滑片使电压表示数为6V,L2被短路,据此分析。
【解答】解:A、由图乙与欧姆定律可知:L1正常发光时的电阻为
R1===5Ω,故A正确;
BC、闭合开关S、S2,L1短路,L2和R串联,此时电压表测灯L2的电压。L2正常发光,电压表的示数等于灯泡的额定电压为6V;故B错误;
此时串联电路电流I=0.8A;当滑片P在b点时,R=15Ω,
两灯泡电压分别为
UR=IR=0.8A×15Ω=12V,U2=6V
电源电压U=UR+U2=12V+6V=18V;故C错误;
D、只断开开关S2调节滑片使电压表示数为6V,L2被短路,只有L1正常发光,故D错误。
故选:BCD。
【点评】本题考查串并联电路的电流特点与欧姆定律的应用,属于中档题。
(多选)9.(2024•朝阳区校级模拟)成人体液总量占体重的60%左右,体液的主要成分是水和电解质,因此容易导电,而体内脂肪则不容易导电,我们可以用某型号脂肪测量仪(如图甲所示)来测量脂肪率,脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例,模拟电路如图乙所示,电源电压不变。测量时,闭合开关S,测试者两手分别握住两手柄M、N,则下列说法正确的是( )
A.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电流表示数较小,电压表示数较大
B.测量时电子从N经过身体流向M形成电流
C.体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电路中的功率大
D.当M、N间电阻逐渐增大时,电压表示数和电流表示数之比不变
【分析】(1)由题意知,体型相近的两人,脂肪含量高者电阻较大,图乙为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测M、N两端的电压。测试时,脂肪含量高者,总电阻较大,由欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端电压的变化,根据串联电路的电压规律可知M、N两端的电压变化,即电压表示数的变化;由P=UI判断出脂肪含量高者对应的电路中功率的大小;
(2)电流的方向:从电源正极流出经电阻回到负极;电子的运动方向与电流的运动方向相反;
(3)由欧姆定律可知电压表示数和电流表示数之比的变化。
【解答】解:AC、由题意知,体型相近的两人,脂肪含量高者电阻较大,图乙为串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测M、N两端的电压。
测试时,脂肪含量高者,电路中的总电阻较大,由I=知电路的电流较小,即电流表示数较小;由U=IR可知,电阻R两端的电压较小,由串联电路的电压规律可知,M、N两端的电压较大,即电压表示数较大,故A正确;
由P=UI可知,体型相近的两人相比,脂肪含量高者对应的电路中的功率小,故C错误;
B、测量时电流从电源的正极流出,从M经人体流向N,电子带负电,电子运动方向与电流的方向相反,因此电子从N经人体流向M,故B正确;
D、由R=可知,电压表示数和电流表示数之比等于M、N间的电阻,所以当M、N间电阻逐渐增大时,电压表示数和电流表示数之比变大,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题考查欧姆定律和电功率公式的应用,以及电流的方向,难度适中。
(多选)10.(2024秋•香坊区校级月考)如图所示的电路电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A,断开S2后电压表示数为2V,则下列判断正确的是( )
A.R1阻值为20Ω B.R2阻值为5Ω
C.电源电压为2V D.电源电压为3V
【分析】①首先分析电路图,闭合开关S1、S2时,电阻R2被短路,电路中只有电阻R1,电流表测量的是整个电路中的电流,此时电压表测量的是电源电压,知道电压表的示数,从而可以判断出C和D是否符合题意。知道电源电压和此时电路中的电流,可利用公式R=计算出电阻R1的阻值,从而可以判断出A是否符合题意。
②当断开S2后,电阻R1和电阻R2串联,电压表与电阻R1并联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,知道电阻R1的阻值,可利用公式I=计算出此时电路中的电流;又知道电源电压,利用串联电路电压的特点便可以计算出电阻R2两端的电压;最后再利用公式R=计算出电阻R2的阻值,从而可以判断出B是否符合题意。
【解答】解:
①闭合开关S1、S2时,电阻R2被短路,电路中只有电阻R1,如图1所示:
电路中只有电阻R1,
电压表测量的是电源电压,而电压表示数为3V,
则电源电压为:U=3V.所以C错误,D正确。
此时电路中的电流为:I1=0.3A,
电阻R1的阻值为:R1===10Ω.所以A错误。
②当断开S2后,电阻R1和电阻R2串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,如图2所示:
U1=2V,R1=10Ω,
此时电路中的电流为:I=I2=I1′===0.2A,
而电源电压为U=3V,
电阻R2两端的电压为:U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V,
则电阻R2的阻值为:R2===5Ω.所以B正确。
故选:BD。
【点评】解决此题的关键是弄清两次电路中电阻的连接情况,电压表测量的是谁的电压,电流表测得是哪个电阻的电流,根据串并联电路的特点,结合欧姆定律的公式进行求解。也可以根据实际分析,画出对应的等效电路图。
(多选)11.(2024秋•丰城市月考)在图示的电路中,电源电压保持不变。当对电路进行某种操作后,电压表V示数与电流表A示数的比值变大,则此过程中( )
A.电流表A1的示数不变
B.电流表A2的示数变大
C.电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
D.电流表A示数与电流表A2示数的差值不变
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,开关控制R2支路;根据电源的电压可知电压表的示数不变,则电压表V示数与电流表A示数的比值变大时电流表A的示数变小,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1支路的电流不变,故进行的操作可能是开关S由闭合到断开、可能是两电阻并联时通过滑动变阻器的电流减小,根据并联电路的电流特点判断三电流表示数的关系。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,开关控制R2支路;
因电压表测电源的电压,且电源的电压保持不变,所以,电压表的示数不变,则电压表V示数与电流表A示数的比值变大时电流表A的示数变小,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1支路的电流不变;
故进行的操作可能是开关S由闭合到断开、可能是两电阻并联时通过滑动变阻器的电流减小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,当开关S由闭合到断开时,电流表A2的示数减小;
电流表A示数与电流表A1示数的差值等于电流表A2的示数,则电流表A与A1的示数的差值减小;
电流表A示数与电流表A2示数的差值等于电流表A1的示数,则电流表A与A2示数的差值不变;
当两电阻并联时通过滑动变阻器的电流减小时,电流表A示数与电流表A2示数的差值仍等于电流表A1的示数,则电流表A与A2示数的差值不变;
综上所述,AD正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了电路的动态分析,关键是利用好并联电路的特点,关键是根据电压表V示数与电流表A示数的比值变大判断出进行的操作。
(多选)12.(2024•金溪县校级模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,当开关S2由闭合到断开时,以下判断正确的是( )
A.电压表示数变小 B.灯泡亮度不变
C.电流表示数变小 D.R1两端的电压变大
【分析】闭合开关S1、S2时,灯泡L与定值电阻R1并联接在电源两端,电压表测R1两端电压,等于电源电压,电流表测干路电流;
开关S2由闭合到断开时,电压表与电阻R1串联并被一个导线短路,此时电路中只有灯泡接入电路,灯泡两端电压仍为电源电压,流过灯泡的电流不变,据此判断出灯泡亮度的变化,根据并联电路电流的规律判断出电流表示数的变化。
【解答】解:闭合开关S1、S2时,灯泡L与定值电阻R1并联接在电源两端,电压表测电源电压,电流表测干路电流;开关S2由闭合到断开时,电压表与电阻R1串联并被一个导线短路,故电压表示数变为0,即电压表的示数变小,故R1两端电压变小;此时电路中只有灯泡接入电路,灯泡两端电压仍为电源电压,流过灯泡的电流不变,故灯泡的亮度不变,由于流过定值电阻的电流变为0,所以电流表示数减小,故ABC正确。
故选:ABC。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点,要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
(多选)13.(2024秋•南岗区校级月考)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数变大
C.小灯泡变暗 D.滑动变阻器阻值变小
【分析】分析电路图:灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在滑动变阻器的两端;当滑片向左移时,分析滑动变阻器接入电路中的阻值的变化,结合欧姆定律确定电流表示数的变化情况以及灯泡两端电压,根据P=UI分析灯泡的电功率变化情况,而灯泡的实际电功率决定了灯泡的明暗程度,据此判断;由串联电路电压的规律判断出电压表示数的变化情况。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在滑动变阻器的两端;
AD、当滑片左移时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故AD正确;
C、灯泡的阻值不变,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由P=UI可知,灯泡的实际电功率变大,灯变亮,故C错误;
B、由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压变小,电压表的示数变小,故B错误。
故选:AD。
【点评】本题关键有二:一是根据欧姆定律和滑动变阻器的变阻原理分析电压和电流的变化,二是知道灯泡的明暗程度决定于灯泡的实际电功率。
(多选)14.(2024•科尔沁区校级模拟)有一个阻值Rx已看不清的电阻器,现要测出它的电阻值。某同学用现有的器材:电压表和电流表各一只,已知阻值的电阻R0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条,连接成图所示的四个电路,其中能测出阻值Rx的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由欧姆定律可得,要想测出Rx的阻值应先得出Rx两端的电压及通过Rx的电流,则分别分析各选项可得出符合条件的电路图。
【解答】解:A、只闭合S2时,电流表的示数为通过R0的电流,则由欧姆定律可得出电源电压,再闭合S1,则由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流,则由欧姆定律可得出Rx的阻值,故A正确;
B、断开S时,由电流表的示数可知通过R0的电流,则由欧姆定律可得出电源电压;闭合S,则Rx与R0并联,由并联电路的电流规律可得出通过Rx的电流,则由欧姆定律可求得Rx的阻值;故B正确;
C、闭合S时,Rx短路,电压表示数为电源电压,断开S后,两电阻串联,电流相等,则由串联电路的电压规律可得出Rx两端的电压,由欧姆定律求得通过R0的电流即通过Rx的电流,则由欧姆定律可得Rx的阻值;故C正确;
D、闭合S时,Rx短路,电压表测量电源电压;而断开S后,电压表测量的也是电源电压,故无法得出Rx两端的电压及通过Rx的电流,则无法测得Rx的阻值;故D错误;
故选:ABC。
【点评】伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用,只需能求得电阻两端的电压和通过电阻的电流即可由欧姆定律求得电阻的阻值。
(多选)15.(2024秋•丰台区校级月考)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器R2接入电路中的电阻变大
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表与电流表示数的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC、将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,故C正确;
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故B正确;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误;
D、由R=可知,电压表与电流表示数的比值等于R1的阻值,则电压表与电流表示数的比值不变,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用,会把电压表与电流表示数的比值转化为R1的阻值处理是关键。
(多选)16.(2024秋•莱芜区月考)在电现象中,有四个同学们非常熟悉的实验:a、探究电流与电压的关系;b、探究电流与电阻的关系;c、探究串联电路电压的规律;d、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
A.a实验中可用小灯泡替代定值电阻
B.b实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
C.c实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律
D.d实验中需要采用控制变量法
【分析】探究电流与电压的关系实验中应该保持导体电阻阻值不变;
探究电流与电阻的关系实验中要控制定值电阻两端的电压不变;
探究串联电路电压的规律实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律;
探究影响电阻大小的因素实验中需要采用控制变量法。
【解答】解:A、探究电流与电压的关系实验中应该保持导体电阻阻值不变,小灯泡电阻随温度的变化而变化,故A错误;
B、探究电流与电阻的关系实验中要控制定值电阻两端的电压不变,实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变,故B正确;
C、探究串联电路电压的规律实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律,故C正确;
D、探究影响电阻大小的因素实验中,影响因素多,应该需要采用控制变量法,故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题考查电路中电流与电阻、电压的关系,串联电路电压的规律,影响电阻大小的因素的实验。
(多选)17.(2024•从江县校级二模)如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电压表示数随电流表示数变化关系的图象如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6.0V
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.滑片移至中点时,R1与R2的功率之比为4:3
D.电压表示数为3V时,R1与R2消耗的电功率相同
【分析】由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器的滑片滑a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器的滑片滑到b端时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流和电压表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压;
(2)滑片P滑到ab中点时,根据P=I2R可求出此时R1与R2的功率之比;
(3)根据串联电路电压规律和P=UI可判断R1与R2消耗的电功率关系。
【解答】解:图甲可知,R1与R2串联,电压表R2两端的电压,电流表测电路中的电流,设电源电压为U,定值电阻的阻值为R1。
AB.当滑片P位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表的示数为0,电路中的电流为0.5A,
则电源电压为:U=IR1=0.5A×R1,
当滑片P位于b端时,电压表的示数为6V,此时电路中的电流为0.2A,此时滑动变阻器全部接入,滑动变阻器与定值电阻串联,
则电源电压为:U=I′R1+U滑=0.2A×R1+6V,
联立两式解得:U=10V,R1=20Ω,故A错误,B正确;
C.滑动变阻器的最大值为:,
滑片移至中点时,此时滑动变阻器的阻值为:,
R1与R2的功率之比为:,故C正确;
D.电压表示数为3V时,则电阻R1两端的电压为:U1=U﹣U2=10V﹣3V=7V,根据P=UI可知,R1与R2串联,电流相同,电压不同,故R1与R2消耗的电功率不相同,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律及P=UI的应用,关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
(多选)18.(2024秋•丰城市月考)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电流表、b表是电压表,c表是电流表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,滑片P向左移动,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,滑片P向右移动,b、c两表示数之比变大
【分析】(1)只闭合S1时,电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联,根据a表无示数、b表有示数、c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化判断三电表的类型;
(2)先闭合S1、S2时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R3的简单电路,a电流表与b电压表串联;再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,据此进行解答;
(3)S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,根据电源的电压可知滑片移动时电压表b示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出滑片移动时通过R1与R2的电流变化;根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器电流的变化,根据并联电路的电流规律可知c表示数的变化,然后分析b、c两表示数之比的变化。
【解答】解:A、只闭合S1时,电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联,
由a表无示数、b表有示数可知,a表为电流表,b表为电压表,
由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知,c表为电流表,故A正确;
B、先闭合S1、S2时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R3的简单电路,a电流表与b电压表串联,a表示数为零,b测量的是电源电压;再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,a电流表有示数;b仍然测量的是电源电压,b表示数不变,故B错误;
CD、S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,a电流表测通过R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,由电源的电压不变可知,滑片移动时,电压表b示数无变化;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片向左移动时,通过R1与R2的电流不变,即电流表a的示数不变;
滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可知,c表示数变大;电压表示数不变,则b、c两表示数之比变小,故C正确,D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的综合应用,正确的判断出电表的类型和电路的连接方式是关键。
(多选)19.(2024秋•南岗区校级月考)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.若定值电阻断路时,电流表示数为0,电压表示数为9V
B.定值电阻R的阻值是60Ω
C.电源电压是12V
D.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
【分析】(1)当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源电压;
(2)当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电压表串联在电路中,相当于测量电源电压;
(3)根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值;
(4)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联特点求出滑动变阻器的最大阻值;据此可知滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解:
AC、当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的最大示数为9V,即电源电压为9V,故C错误;
当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故A正确;
B、由I=可得,定值电阻R的阻值:R===6Ω,故B错误;
D、当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
(多选)20.(2024•榕江县校级二模)如图所示是某电子秤的简化电路,R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,其阻值大小与压力大小成反比,电源电压恒定不变。闭合开关S,当Rx上压力增大时,电流表示数I、电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2、U1与U2的比值k随压力F变化的关系图象一定错误的是( )
A. B.
C. D.
【分析】图中,R0与Rx串联,电压表V1测量R0两端的电压,电压表V2测量Rx两端的电压,电流表测量电路中的电流。当Rx上压力增大时,Rx的阻值减小。根据压敏电阻阻值大小与压力大小成反比,结合欧姆定律和串联电路的特点计算电流和电压,得出其关系,分析图像选择。
【解答】解:图中,R0与Rx串联,电流表测量电路中的电流,电压表V2测量Rx两端的电压,电压表V1测量R0两端的电压,当Rx上压力增大时,Rx的阻值减小,且阻值大小与压力大小成反比。
A.根据欧姆定律可知,电流表示数:;当压力增大时,Rx阻值变小,U不变、R0不变,则I变大,但I与Rx不成反比,而Rx与F成反比,故I与F不成正比。图像不是过原点的直线,故A错误;
B.根据欧姆定律知,R0两端的电压;
Rx的阻值变小,则U1变大,即U1随F的增大而增大。故B错误;
C.Rx两端的电压;
Rx的阻值变小,则U2变小,即U2随F的增大而减小,并且两者不是线性关系。故C正确;
D.假设,则U1与U2的比值
;R0的阻值不变,k′为定值,故k与F成正比。故D错误。
故选:ABD。
【点评】本题考查动态电路与图像分析,属于难题。
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