(2022-2024)三年全国中考物理选择题压轴题合集:欧姆定律
2024-11-20
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内容正文:
欧姆定律
一.选择题(共25小题)
1.(2024•东营)图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
2.(2024•广元)小文设计并连接了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
3.(2023•吉林)如图所示,滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.电路总电阻变大 D.R0不能保护电路
4.(2023•常德)图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中点,已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是( )
A.向左移动时,电流表示数变小
B.无论向左还是向右移动,电流表示数都变小
C.滑片位于滑动变阻器中点时,电流表的示数最小
D.滑片移动到滑动变阻器最右端时,电流表的示数最小
5.(2023•安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数都变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
6.(2024•遂宁)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻R0、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小
B.R0阻值是15Ω
C.电源电压10V
D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
7.(2024•德阳)2024年3月,德阳市青少年科技创新代表队在第38届四川省青少年科技创新大赛中取得优异成绩。如图所示是本次大赛我市青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置,通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小;R0为滑动变阻器,R1为定值电阻,电压表、电流表为理想电表,电源电压保持不变。现闭合开关S,科技创新小组成员向装置吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小
B.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大
D.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
8.(2024•武汉)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
9.(2023•江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器R1的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.A的示数变大,V1的示数不变
B.A的示数变大,V2的示数变大
C.V1的示数与V2的示数之和不变
D.V2的示数与A的示数之比变小
10.(2023•山西)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
11.(2024•重庆)如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
12.(2024•济南)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,可能出现的现象是( )
A.I1变大,I2变小,灯泡亮度不变
B.I1变小,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1变小,I2变小,灯泡亮度不变
D.I1变大,I2变大,灯泡亮度变亮
13.(2024•广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
14.(2024•滨州)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变大
15.(2024•呼和浩特)如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2。则I2≥4I1
D.只闭合S3,电压表读数为U1;只闭合S2,电压表读数为U2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1
16.(2024•聊城)如图甲所示,科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时,加热电阻R1工作;当环境温度高于t0时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻R2工作。已知U1=1.4V,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
B.温度值t0=30℃
C.欲使加热电阻R1工作时升温更快,可适当增大R1的电阻
D.若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则R1:R2=1:3
17.(2024•菏泽)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合S1,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合S1,再闭合S2,灯泡L亮度变大
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表示数变大
18.(2024•乐山)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
19.(2024•扬州)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是( )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
20.(2024•安徽)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
21.(2024•凉山州)学校物理兴趣小组的同学参观水文站后,设计了如图所示监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。闭合开关S,随着水流速度的变化,下列说法正确的是( )
A.电压表测量定值电阻R1两端的电压
B.当滑片P向下运动时,R1消耗的电功率变小
C.当河水流速变大时,电压表示数变大
D.当电流表示数变小时,河水流速变大
22.(2023•鄂州)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象
B.电源电压为11V
C.灯的额定电流为0.2A
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
23.(2023•内江)计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
24.(2024•陕西)小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
25.(2024•北京)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
欧姆定律
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.(2024•东营)图甲是某酒精测试仪的简化电路图,R0为定值电阻,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示。若电源电压不变,闭合开关,当R周围酒精浓度增加时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电路消耗的总功率变大
【分析】知道题干中电路的串并联,根据给定信息进行分析电阻和酒精浓度的关系,进而分析电路中电流关系变化情况,电压表变化情况,电功率变化情况。
【解答】解:由图甲可知,R0与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。
A.由图乙可知,当R周围酒精浓度增加时,R的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过R的电流变大,而通过R0的电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
B.电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误;
C.因电压表示数不变,电流表示数变大,则电压表与电流表示数的比值变小,故C错误;
D.电源电压不变,干路电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选:D。
【点评】动态电路变化引起的其他物理量的变化,运用欧姆定律知识和电功率内容进行求解。
2.(2024•广元)小文设计并连接了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
【分析】根据电路图知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流;
根据并联电路的特点,结合欧姆定律分析解答;
并联电路中,一个短路则电源被短路。
【解答】解:根据电路图知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流;滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中;
ABC.根据并联互不影响,则灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,而滑动变阻器的电阻减小,根据电源电压不变,则滑动变阻器的电流变大,干路中的电流变大,电流表示数变大,而电压表示数不变;
电流表与电压表的示数之比变小,故AB错误,C正确;
D、将滑动变阻器滑片滑到最左端相当于导线,电源被短路,会烧坏电流表或电源,因而不能滑动到最左端,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查动态电路与欧姆定律的应用,属于中档题。
3.(2023•吉林)如图所示,滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.电路总电阻变大 D.R0不能保护电路
【分析】根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;根据滑片的位置的变化分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化;当滑片移动到A端时,根据电路的连接方式分析定值电阻的作用。
【解答】解:根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
ABC、滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;
根据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,故A正确、BC错误;
D、当滑片移动到A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,R0串联在电路中能保护电路,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用,难度不大。
4.(2023•常德)图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中点,已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是( )
A.向左移动时,电流表示数变小
B.无论向左还是向右移动,电流表示数都变小
C.滑片位于滑动变阻器中点时,电流表的示数最小
D.滑片移动到滑动变阻器最右端时,电流表的示数最小
【分析】由图可知,甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路,乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路,电流表测量电路中的电流;
根据滑片滑动时,两变阻器的电阻变化情况,判断电路中电阻的大小变化,根据欧姆定律判断电流表的示数变化。
【解答】解:由图可知,甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路,乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路,电流表测量电路中的电流;
AB、当P向左移动时,甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小,乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移动相同距离时,甲减小的电阻大于乙增大的电阻,即此时电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;同理可知,滑片向右滑动时,电流表示数变小,故AB错误。
C、滑片位于滑动变阻器中点时,总电阻R总=+,
滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻R总′=R甲=+,
因R甲>R乙,所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻最大,由欧姆定律可知总电流最小,即电流表的示数最小,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,分析好滑片移动时电路中总电阻的变化是关键。
5.(2023•安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数都变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
【分析】根据图2可知,电路为串联电路,电压表测量应变片两端的电压,电流表测量电路中的电流;
根据应变片电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化。
【解答】解:根据图2可知,电路为串联电路,电压表测量应变片两端的电压,电流表测量电路中的电流;
闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,电流表示数变小;
应变片的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,应变片分担的电压变大,电压表示数变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、串联电路分压规律的应用,难度不大。
6.(2024•遂宁)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻R0、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小
B.R0阻值是15Ω
C.电源电压10V
D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
【分析】A、从图乙可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,从图甲可知,随着声音强度的增加,声敏电阻R的阻值逐渐减小,则电路总电阻减小,电源电压不变,根据I=可知电路电流的变化;
BC、当噪声80dB时,R=10Ω,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压表达式;当噪声50dB时,R′=25Ω,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压表达式;联立得电源电压和定值电阻的阻值;
D、当电流表示数0.3A,根据欧姆定律可知总电阻,根据电阻串联的特点可知R的阻值。从图中可知噪声强度。
【解答】解:A、从图乙可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,从图甲可知,随着声音强度的增加,声敏电阻R的阻值逐渐减小,则电路总电阻减小,电源电压不变,根据I=可知电路电流增大,故A错误;
BC、当噪声80dB时,R=10Ω,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U=0.4A×10Ω+0.4A×R0.....①;
当噪声50dB时,R′=25Ω,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U=0.2A×25Ω+0.2A×R0.....②;
联立①②得:U=6V,R0=5Ω;故BC错误;
D、当电流表示数0.3A,根据欧姆定律可知总电阻R总===20Ω,
根据电阻串联的特点可知R的阻值R=R总﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω,从图中可知噪声强度为60dB,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,关键是从图中得出有用信息。
7.(2024•德阳)2024年3月,德阳市青少年科技创新代表队在第38届四川省青少年科技创新大赛中取得优异成绩。如图所示是本次大赛我市青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置,通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小;R0为滑动变阻器,R1为定值电阻,电压表、电流表为理想电表,电源电压保持不变。现闭合开关S,科技创新小组成员向装置吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小
B.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大
D.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
【分析】由图知,闭合开关S,滑动变阻器R0与定值电阻R1并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量R0支路中的电流。
科技创新小组成员向装置吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小,根据电源电压可知电压表的示数变化;
根据并联电路的电压规律和欧姆定律可知R0支路中的电流变化,即电流表A2的示数变化;
根据欧姆定律可知R1支路中的电流变化,根据并联电路的电流规律可知干路中的电流变化,即电流表A1的示数变化。
【解答】解:由图知,闭合开关S,滑动变阻器R0与定值电阻R1并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量R0支路中的电流。
科技创新小组成员向装置吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小,
由于电源电压保持不变,所以电压表的示数不变;
并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压,由欧姆定律可知R0支路中的电流变大,即电流表A2的示数变大;
根据欧姆定律可知R1支路中的电流不变,因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流变大,即电流表A1的示数变大。
综上可知,D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的应用,正确判断电路的连接方式和各电表的作用是关键。
8.(2024•武汉)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
【分析】(1)由图可知,定值电阻R0和滑动变阻器首尾顺次连接在电路中,是串联的,电流表测量电路中的电流;
(2)油量减少时,浮子下降,在杠杆作用下,滑片上移,滑动变阻器接入电路电阻丝变长,由此可知滑动变阻器接入电路的阻值变化;
(3)油量增加时,浮子上浮,在杠杆作用下,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化,即电流表的示数变化;
(4)油箱中没有油时,浮子在最低位置,在杠杆作用下,滑片移动到最上端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,但不为零。
【解答】解:A、由图可知,定值电阻R0和滑动变阻器首尾顺次连接在电路中,是串联的,电流表测量电路中的电流,故A正确;
B、油量减少时,浮子下降,在杠杆作用下,滑片上移,滑动变阻器接入电路电阻丝变长,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故B正确;
C、油量增加时,浮子上浮,在杠杆作用下,滑片下移,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,即电流表的示数变大,故C正确;
D、油箱中没有油时,浮子在最低位置,在杠杆作用下,滑片移动到最上端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,但不为零,即电流表示数不为零,故D错误。
故选:D。
【点评】本题考查滑动变阻器的使用、串联电路特点和欧姆定律的应用,正确判断滑动变阻器接入电路的阻值变化是关键。
9.(2023•江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器R1的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.A的示数变大,V1的示数不变
B.A的示数变大,V2的示数变大
C.V1的示数与V2的示数之和不变
D.V2的示数与A的示数之比变小
【分析】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测电源的电压,电流表测电路中的电流。根据电源的电压可知电压表V2示数的变化,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,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断两电压表示数之和、V2的示数与A的示数之比的变化。
【解答】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测电源的电压,电流表测电路中的电流;
AB、因电源电压不变,所以电压表V2的示数不变;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据公式I=可知,电路电流变大,所以电流表示数变大,根据串联电路分压原理可知,R1电阻减小,分得的电压减小,所以V1示数减小,故AB错误;
C、电压表V2的示数不变,电压表V1的示数变小,所以说电压表V1与电压表V2的示数之和变小,故C错误;
D、电压表V2的示数不变,电流表A示数变大,所以电压表V2与电流表A的示数之比变小,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查欧姆定律和滑动变阻器的使用,以及电流表和电压表的使用,还考查串联电路电流和电压的规律,关键是明白滑动变阻器滑片移动的过程中,电路电流和电压的变化。
10.(2023•山西)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
【分析】(1)根据图乙进行分析;
(2)根据串联电路的分压原理进行分析;
(3)由图乙知,当空气湿度为40%时湿敏电阻R的阻值,根据串联分压原理得,,同时又知U湿+U0=6V,联立方程组可解得,湿敏电阻R两端的电压和定值电阻R0两端的电压;
(4)知道电路的电流和电源电压,根据欧姆定律可求出电路的总电阻,再根据串联电路电阻的特点可求出湿敏电阻R的电阻,由图乙可读出对应的湿度。
【解答】解:A、由图乙知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B、定值电阻R0和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压原理知,湿敏电阻R两端的电压减小,定值电阻R0两端的电压增大,即电压表示数增大,故B错误;
C、由图乙知,当空气湿度为40%时,湿敏电阻R的阻值为30Ω,根据串联分压原理得,
==......①
U湿+U0=6V......②
由①②解得,U湿=3.6V,U0=2.4V,电压表的示数为2.4V,故C错误;
D、根据欧姆定律得,R总==40Ω,根据串联电路电阻的特点,R湿'=R总﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,由图乙知,对应的湿度为50%,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用等,关键是从图中得出有用信息。
11.(2024•重庆)如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【分析】由图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡L2的简单电路,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,电路为灯泡L1和L2的并联电路,电流表测量通过两灯的电流之和,电压表测量电源电压,根据并联电路的特点可知两表的示数变化情况。
【解答】解:由图可知,闭合开关S1时,电路为灯泡L2的简单电路,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,电路为灯泡L1和L2的并联电路,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压,故电压表示数不变;由于并联电路各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,电流表的示数增大,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路特点的应用,正确判断电路的连接方式和电表的作用是关键。
12.(2024•济南)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2以及灯泡的亮度,可能出现的现象是( )
A.I1变大,I2变小,灯泡亮度不变
B.I1变小,I2变大,灯泡亮度变暗
C.I1变小,I2变小,灯泡亮度不变
D.I1变大,I2变大,灯泡亮度变亮
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测变阻器滑动变阻器支路的电流,电流表A2测干路电流;根据滑片的移动可知该支路接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路各支路独立工作可知通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测变阻器支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压;
当滑动变阻器R的滑片P移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻改变,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流改变,即I1示数会变大或变小;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以滑片向右移动时,通过灯泡的电流不变,灯泡的实际功率不变,亮度不变;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,若I1示数变大,则电流表A2示数I2变大,若I1示数变小,则电流表A2示数I2变小;
综上所述,C可能出现。
故选:C。
【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应用,关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
13.(2024•广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
【分析】分析电路连接,根据串联分压原理结合欧姆定律分析回答。
【解答】解:由图可知,R0和滑动变阻器R的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器R上半部分电压;闭合开关S,车辆总质量越大时,滑动变阻器滑片向下移动,电压表所测部分电阻长度增大,电阻变大,根据串联分压原理可知,电压表示数变大;因滑片向下移动过程中,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路的电流大小不变,即电流表示数不变,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用,分析电路连接是解题的关键。
14.(2024•滨州)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变大
【分析】(1)由图可知,闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器R并联,电流表A2测通过R0的电流,电流表A1测干路的电流,电压表测量电源电压,由此可知滑片移动过程中,电压表的示数变化;
滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,R接入电路的阻值变小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知通过R0和R的电流变化,根据并联电路的电流规律可知通过干路的电流变化和两电流表的示数关系;
(2)根据电压表和电流表A2的示数变化情况可知它们示数的比值变化情况。
【解答】解:ABC、由图可知,闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器R并联,电流表A2测通过R0的电流,电流表A1测干路的电流,电压表测量电源电压,由此可知滑片移动过程中,电压表的示数不变,故A错误;
滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,R接入电路的阻值变小,由于并联电路各支路两端的电压均等于电源电压,保持不变,所以由欧姆定律可知,通过R0的电流不变,即电流表A2的示数不变,通过R的电流变大,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A1的示数变大,且电流表A1的示数大于电流表A2的示数,故B错误、C正确;
D、电压表V的示数和电流表A2的示数均不变,则它们的比值不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的应用,正确判断电路的连接方式和各表的作用是关键。
15.(2024•呼和浩特)如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器。电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2。则I2≥4I1
D.只闭合S3,电压表读数为U1;只闭合S2,电压表读数为U2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1
【分析】A.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,它们的电压都等于电源电压,向右移动R2的滑片,滑动变阻器接入的电阻变大,支路电流变小,另一支路电流不变;
B.只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,向左移动R2的滑片,滑动变阻器接入的阻值变小,电流变大,电压表的示数变小;
C.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,电流表示数等于两支路电流之和,只闭合S2定值电阻和滑动变阻器串联,电流等于电源电压处于它们的电阻之和;
D.只闭合开关S3,电压表示数为U1即为电源电压,只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表示数为U2为滑动变阻器的电压,在串联电路中分电压小于总电压;
【解答】解:A.只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联,它们的电压都等于电源电压,向右移动R2的滑片,R2接入的电阻变大,电流变小,电压表示数不变,故A错误;
B.只闭合开关S2,滑动变阻器和定值电阻串联,向左移动R2的滑片,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,根据I=,电流表示数变大,电压表示数U1=U﹣IR1,电压表示数变小,故B错误;
C.闭合开关S1和S3时,电流表示数I1=,只闭合开关S2,电流表示数I2=
所以 I1>I2,故C错误;
D.只闭合开关S3,电压表示数为U1即为电源电压,只闭合开关S2,滑动变阻器的和定值电阻串联,电压表示数为U2是滑动变阻器两端电压,在串联电路中,电源电压大于分电压,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了滑动变阻器的工作原理,串并两电路分电压和总电压的关系,并联电路中总电流和支路电流的关系。
16.(2024•聊城)如图甲所示,科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时,加热电阻R1工作;当环境温度高于t0时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻R2工作。已知U1=1.4V,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
B.温度值t0=30℃
C.欲使加热电阻R1工作时升温更快,可适当增大R1的电阻
D.若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则R1:R2=1:3
【分析】(1)当环境温度降低时,根据图乙确定热敏电阻阻值变化,利用欧姆定律判断控制电路中电流变化;
(2)当线圈中的电流大于等于20mA时,根据欧姆定律求出热敏电阻阻值,利用图乙确定t0的温度;
(3)根据P=UI=分析回答;
(4)根据Q=W=t分析回答。
【解答】解:A、当环境温度降低时,由图乙可知,热敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知,控制电路中电流变小,故A错误;
B、当线圈中的电流大于等于20mA时,热敏电阻的阻值为:
R===70Ω,
由图乙可知,此时温度为40℃,即t0=40℃,故B错误;
C、欲使加热电阻R1工作时升温更快,即R1的功率变大,因电源电压不变,根据P=UI=可知,可适当减小R1的电阻,故C错误;
D、若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,根据Q=W=t可知,
====3,即R1:R2=1:3,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用和电功率的比例计算等知识,关键是熟记公式的内容,并做到灵活运用。
17.(2024•菏泽)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合S1,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合S1,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合S1,再闭合S2,灯泡L亮度变大
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表示数变大
【分析】串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极。
运用电流流向法,可对选项中的描述做出判断。
【解答】解:AB、只闭合S1,电阻R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压,故AB错误;
CD、先闭合S1,电阻R与灯泡L串联,再闭合S2,电流表和定值电阻R被短路,电流表示数变为零,此时电路中只有的小灯泡接入电路,因此灯L会亮,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了学生识别串、并联电路的能力,电路的识别一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联。
18.(2024•乐山)小嘉同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。已知电压表、电流表示数分别为U、I,电压表、电流表示数变化量分别为ΔU、ΔI,则下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,整个电路中的电功率越大
C.无论被测人员身高如何,的值不变
D.无论被测人员身高如何,的值不变
【分析】由图可知,闭合开关S,R与弹簧串联,电压表测弹簧两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)分析电路图可知,身高越高时,变阻器接入电路中的电阻越大,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,由P=UI可知整个电路消耗的电功率如何变化;
(2)电压表示数与电流表示数的比值等于R2的阻值,据此可知该比值的变化;
(3)根据电源电压不变判断出变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,进而判断出值的变化量。
【解答】解:由图可知,闭合开关S,R与弹簧串联,电压表测弹簧两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、由电路图可知,身高越高时,变阻器接入电路中的电阻越大,根据欧姆定律可知电路中的电流的越小,由P=UI可知整个电路消耗的电功率越小,故AB错误;
C、身高越高,滑动变阻器的滑片向上移动的距离越大,变阻器接入电路中的电阻越大,由R=可知电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值越大,故C错误;
D、由于电源电压不变,所以变阻器两端电压的变化量等于定值电阻R两端电压的变化量,所以的值等于R的阻值,不变,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电功率公式的应用,是一道难题。
19.(2024•扬州)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是( )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
【分析】由图可知,闭合开关,敏感元件T与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。电压表示数为2V、电流表示数为0.2A时,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求得敏感元件T的阻值;
假设敏感元件T的阻值不变,当电压表示数为2.4V时,根据串联电路的电压规律和欧姆定律求得通过敏感元件T的电流;
敏感元件T的电阻随电流的增大而减小,即随电流的减小而增大,根据欧姆定律进一步确定电路中的电流大小。
【解答】解:由图可知,闭合开关,敏感元件T与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。电压表示数为2V、电流表示数为0.2A时,
敏感元件T两端的电压为:UT=U﹣U滑=6V﹣2V=4V,
此时敏感元件T的电阻为:RT===20Ω,
假设敏感元件T的阻值不变,当电压表示数为2.4V时,
敏感元件T两端的电压为:UT′=U﹣U滑′=6V﹣2.4V=3.6V,
则通过敏感元件T的电流为:I′===0.18A,
由于敏感元件T的电阻随电流的增大而减小,即随电流的减小而增大,
所以实际上敏感元件T的电阻会大于20Ω,
则当它两端的电压一定时,由欧姆定律可知,通过敏感元件T的电流会小于0.18A,
即电流表的示数小于0.18A,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,明确敏感元件T的电阻随电流的增大而减小,即随电流的减小而增大是关键。
20.(2024•安徽)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由B端滑到A端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值大于R的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R的阻值
【分析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表A测电路中的电流。
(1)分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题;
(2)根据串联电路的电压特点判断两电压表示数变化量的绝对值关系,进而判断出ΔU1与ΔI的比值、ΔU2与ΔI的比值。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表A测电路中的电流。
AB、闭合开关S,将滑片P由B端向A端滑动一段距离后,变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律I=可知,总电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,R两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,故AB错误;
CD、因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表示数变化量的绝对值相等,即ΔU1=ΔU2,所以ΔU1与ΔI的比值、ΔU2与ΔI的比值都等于R的阻值,故C错误,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确确定两电压表示数变化量的关系是关键。
21.(2024•凉山州)学校物理兴趣小组的同学参观水文站后,设计了如图所示监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。闭合开关S,随着水流速度的变化,下列说法正确的是( )
A.电压表测量定值电阻R1两端的电压
B.当滑片P向下运动时,R1消耗的电功率变小
C.当河水流速变大时,电压表示数变大
D.当电流表示数变小时,河水流速变大
【分析】(1)由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;当滑片向下运动时,R2接入电路的阻值变大,由串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化,根据P=I2R可知R1消耗的电功率变化;
(2)当河水流速变大时,探头上表面所受河水流速大于下表面河水流速,则上表面所受河水压强小于下表面所受河水的压强,探头向上运动,带动滑处P向上移动,R2接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中的电流变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压规律可知R2两端的电压变化,即电压表V2的示数变化;同理可知,当电流表示数变小时,河水流速的变化。
【解答】解:AB、由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压,故A错误;
当滑片向下运动时,R2接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的电流变小,由P=I2R可知,R1消耗的电功率变小,故B正确;
CD、当河水流速变大时,探头上表面所受河水流速大于下表面河水流速,则上表面所受河水压强小于下表面所受河水的压强,探头向上运动,带动滑处P向上移动,R2接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电源电压一定时,电路中的电流变大,根据U=IR可知,R1两端的电压变大,根据串联电路的电压规律可知,R2两端的电压变小,即电压表示数变小,故C错误。
同理可知,当电流表示数变小时,河水流速变小,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、伯努利原理和电功率公式的应用,综合性强,难度适中。
22.(2023•鄂州)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象
B.电源电压为11V
C.灯的额定电流为0.2A
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【分析】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小,据此判断出电流表与两电压表示数变化对应的关系图象,再根据图乙读出电路中的最小电流和灯泡两端的电压以及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,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,根据图乙读出此时电路中的电流。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABD、当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小,则图象a表示电流表与电压表V1示数变化关系图象,图象b表示电流表与电压表V2示数变化关系图象,故A错误;
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,灯泡两端的电压UL=2V,滑动变阻器两端的电压U滑=9V,
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=UL+U滑=2V+9V=11V,故B正确;
由I=可得滑动变阻器的最大阻值:
R滑===45Ω,故D错误;
C.灯正常发光时电路中的电流最大,滑动变阻器两端的电压最小,由图乙可知,此时电路中的电流I大=0.6A,即小灯泡的额定电流为0.6A,故C错误。
故选:B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确判断出电流表与两电压表示数变化对应的关系图象是关键。
23.(2023•内江)计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
【分析】分析电路图可知,电路中只有一个电阻,电流表测量电路中的电流,电压表测电阻左侧部分的电压;根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小、电压表示数和电流表示数比值的大小。
【解答】解:由题图可知,电流表串联接入电路中,电压表测量R左边部分电阻两端的电压。
AB.当物体M向右移动时,电阻上的滑片右移,R接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变;P点左侧部分变长,左侧电阻变大,根据U=IR可知,左侧两端的电压变大,电压表示数变大,故AB不正确;
CD.电压表示数变大,电流表示数不变,电压表示数和电流表示数比值变大,故C正确,D不正确。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用。
24.(2024•陕西)小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
【分析】(1)明确引起电路动态变化的原因,即是由热敏电阻、光敏电阻、滑动变阻器等引起的;
(2)明确元件变化时,接入电路的各部分电阻如何变化;
(3)明确电源的电压是否保持不变;
(4)从串联电路或并联电路中电流、电压的规律及欧姆定律中选择一条判断电路中电流或某一元件两端的电压的变化情况。
【解答】解:A.闭合开关S,由题图可知,保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变R1连入电路的阻值,由于电源电压不变,R1与R2连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中电流不变,故A错误;
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,由串联电路的分压规律可知,此时电压表示数变大,故B错误;
C.将R2滑片向左滑动,接入电路电阻变大,由串联分压规律可知,R1分到的电压变小,测量相同质量物体时,电压表示数变小,分度值变大,故C错误;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将R2滑片向右滑动进行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤测量值分变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,难度较大。
25.(2024•北京)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
【分析】电路中的电源不是常规的“恒压”电源,而是“恒流”电源,这样通过R的电流是保持不变的,其两端电压就会随着电阻的变化而发生变化。然后进行计算即可。
【解答】解:根据图像,温度上升80℃,对应电阻增大32Ω,故每升高1℃,R的阻值增大值为32Ω÷80=0.4Ω。故A选项错误。
根据欧姆定律,在恒定电流状态下,U与R成正比,故电压变化量△U与电阻变化量△R成正比,即,两者的比值即为恒定电流的值。从20℃到30℃,电阻增加量为0.4×10Ω=4Ω,故恒定电流值为,B选项错误。
C、环境温度变为20℃时,电阻为108Ω,电流不变仍为2mA,故电压U=IR=2mA×108Ω=216mV,C选项正确。
D、为了增大改装置的灵敏度,应该在温度变化量相同时,变化更大的电压,根据欧姆定律变形公式U=IR可知,恒流状态下,电流I越大,电压U变化量越大,装置更灵敏,故应该换一个电流更大的恒流源,D选项错误。
故选:C。
【点评】本题考查了恒流源与欧姆定律的综合分析,属于有一定难度的问题。
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