内容正文:
欧姆定律的比值问题以及动态电路的分析与计算
模块一 欧姆定律的比值问题
1.如图所示的电路中,两电流表的规格相同,电流表有两个测量范围(0~0.6 A 以及 0~3 A),闭合开关 S,电阻 与 中均有电流流过,两电流表的指针偏转角度相同,则 与 的比值为( )
A. $1:5$ B. $5:1$ C. $1:4$ D. $4:1$
2.开关闭合后电流表A1和 A2 的示数之比为 3:2(假设灯泡电阻不变),则( )
A. 通过 L1 和 L2的电流之比为 1:1
B. 通过 L1 和 L2 的电流之比为 1:2
C. L1 和 L2 两端的电压之比为 3:2
D. L1 和L2的电阻之比为 2:3
3.在如图所示的电路中,电阻 ,,电源电压为 12 V。则( )
A. 只闭合开关 S1、S2时,电路中电流是 2 A
B. 只闭合开关 S2、S3时,电路中电流是 1 A
C. 只闭合开关 S1、S3 时,通过 、 的电流之比是 2:1
D. 只闭合开关 S2时,、 两端电压之比是 1:1
4.如图的电路,电源电压保持不变,,闭合开关 S,滑动变阻器滑片 P 在最右端时,电流表的示数为 0.25 A;把滑片 P 移到中点时,电流表的示数为 0.4 A。下列说法正确的是( )
A. 滑片 P 在最右端时,通过 、 的电流之比为 5:8
B. 滑片 P 在最右端时,、 两端电压之比为 3:1
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 电源电压为 10 V
5。如图所示,定值电阻 ,只闭合开关 S1 时,电流表示数为 0.4 A;同时闭合开关 S1 和 S2 时,电流表示数为 0.5 A。电源电压为____V,电阻 ;S1、S2 都闭合时, 与 两端电压之比为____。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关 S 闭合,甲、乙为电压表时,两表示数之比 ,则 ;当开关 S 断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比 I甲:I乙=____。
7.如图所示,电源电压不变,、。当 S1闭合、S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比是__;当 S1、S2 都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是__。
模块二 动态电路的分析与计算
类型 1 滑片移动类
1.[2026 湖北武汉汉四区期中] 如图所示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 灯泡亮度不变、电压表示数不变、电流表示数变小
B. 灯泡亮度变暗、电压表示数变大、电流表示数变小
C. 灯泡亮度不变、电压表示数不变、电流表示数不变
D. 灯泡亮度变暗、电压表示数变小、电流表示数变大
2.[2026 河北张家口桥西期中] 公路检查站的 “地磅” 可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片 P 可在竖直放置的电阻 R 上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A. 接线柱 “1” 应与 “2” 连接
B.“显示器” 由电压表改装而成
C. 若货车质量增大,则电阻 R 两端电压增大
D. 若货车质量增大,通过电阻的电流增大
3.[多选][2025 湖南长沙中考] 如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中 R 是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着 O 点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A. 水对箱底的压强变小 B.R 接入电路的电阻变小
C. 电路中的电流变小 D. 电压表的示数变大
4.[2025 山东济宁中考] 如图所示,闭合开关,将滑片 P 向 b 端滑动,电压表示数____,电压表与电流表示数之比____。(两空均选填 “变大”“变小” 或 “不变”)
类型 2 多开关类
5.[2026 河北石家庄高新区期中] 如图所示,电源电压不变,先闭合开关,再闭合开关。关于闭合后,电压表和电流表示数变化,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数变大,电流表示数不变 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电压表示数不变,电流表示数变大 D. 电压表示数变小,电流表示无示数
6.[2026 北京师大附中联考] 商场的自动扶梯在无人乘坐时,运行速度缓慢;在有人乘坐时 “感应开关” 自动闭合,电梯运行速度增大。在自动扶梯的出、入口处各有一个 “紧急制动开关”,断开任何一个开关,都能使自动扶梯停止。如图所示是小亮设计的模拟自动扶梯工作原理的电路图,若电源两端电压不变,电动机两端电压变大时,其运转速度增大。则下列说法正确的是( )
A. 当无人乘坐时,开关、、均闭合
B. 当无人乘坐时,电阻R与电动机是串联的
C. 开关、是 “紧急制动开关”,是 “感应开关”
D. 当有人乘坐时,电动机两端电压小于电阻R两端电压
7. 如图所示,电源电压不变,关于电路的工作情况,下列说法中( )
①同时闭合开关和,通过、的电流一定相同
②开关都闭合,若将电压表和电流表的位置对调,两表都不会被烧坏
③先闭合开关,再闭合开关,电压表示数不变,电流表示数变小
④开关都闭合,若电流表断路,则电压表示数为零
A. 只有①③正确 B. 只有①④正确 C. 只有②③正确 D. 只有②④正确
类型 3 敏感电阻类
8. 我国法律规定,驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小林设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻,Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大。电源两端的电压不变,闭合开关,当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,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
9. 为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示。电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表示数变小
C. 电压表与电流表示数的比值变小 D. 电压表与电流表示数的乘积变大
10. 某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关,加热热敏电阻,该同学发现电流表的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 热敏电阻的阻值变大
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数与电流表的示数的比值变大
D. 电压表的示数与电流表的示数的比值变小
答案解析
欧姆定律的比值问题
1.C
由电路图可知,与并联,测干路电流,测通过所在支路的电流;与的示数之比为(5:1),通过所在支路的电流;由并联分流规律知,。故选 C。
2.B
由电路图可知,和并联,A1测干路电流,A2测通过L2所在支路的电流;通过两灯泡的电流之比,故 A 错误,B 正确。并联电路中各支路两端电压相等,则和两端的电压之比,故 C 错误。根据并联分流规律知,和的电阻之比,D 错误。故选 B。
3.C
只闭合开关、时,被短路,电路为的简单电路,此时电路中的电流为,故 A 错误;只闭合开关S2、S3时,被短路,电路为的简单电路,此时电路中的电流为,故 B 错误;只闭合开关S1、S3时,与并联,通过、的电流之比为,故 C 正确;只闭合开关S2时,与串联,根据串联分压规律知,,故 D 错误。故选 C。
4.D
由电路图可知,与串联,电流表测电路中电流。当滑动变阻器滑片 P 在最右端时,因串联电路中各处的电流相等,则通过、的电流之比为(1:1),故 A 错误;串联电路的总电阻等于各分电阻之和,当滑片 P 在最右端时,电源电压①;把滑片 P 移到中点时,电源电压②,解得,,故 C 错误,D 正确;滑片 P 在最右端时,、两端电压之比为,故 B 错误。故选 D。
5. 答案 6;1:4;1:1
解析只闭合开关S1时,电路为的简单电路,则电源电压为;同时闭合开关S1和S2,和并联,电流表测干路电流。由并联电路电流的规律知,通过所在支路的电流为;由并联电路的电压特点知,两端电压为,则,;由以上分析可知,S1、S2都闭合时,和两端的电压之比为1:1。
6. 答案 2:1;3:1
解析由电路图可知,当开关 S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测两端的电压,乙测电源电压,两表的示数之比,根据串联分压规律及串联电路的电压特点知,;当开关 S 断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测干路电流,乙测通过所在支路的电流,由并联分流规律知,通过和的电流之比为,则两表示数之比。
7. 答案 2:5;5:3
解析当S1闭合、S2断开,①、②都是电流表时,、并联,电流表①测通过所在支路的电流,电流表②测干路电流。由并联分流规律知,,则。当、S2都闭合,①、②都是电压表时,、串联,电压表①测电源电压U,电压表②测两端的电压,则。
动态电路的分析与计算
1.A
由电路图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,通过滑动变阻器的电流变小;灯泡所在支路的电流不变,电压不变,则灯泡的亮度不变,干路中的电流变小,则电流表的示数变小,电压表示数不变。故选 A。
2.D
图中电表串联在电路中,则该显示器由电流表改装而成;当货车质量增大时,电表(电流表)示数随之增大,说明电阻R接入电路中的阻值变小,接线柱 “1” 应与 “3” 连接;若货车质量增大,滑片向下移动,电阻R接入电路中的阻值变小,根据串联分压规律知,电阻R分得的电压减小,电阻两端电压增大;根据欧姆定律可知,通过电阻的电流增大。故选 D。
3.BD
当水箱内水位上升时,水箱中水的深度变大,根据可知,水对箱底的压强变大。由图可知,滑动变阻器R与定值电阻串联,电压表测两端的电压。当水箱内水位上升时,滑杆向下移动,滑动变阻器R接入电路的阻值变小,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,电路中的电流变大,则两端的电压变大,即电压表的示数变大。故选 BD。
4. 答案 变小;不变解析由电路图可知,两电阻串联。滑片 P 向 b 端移动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,由欧姆定律可知,电阻R两端的电压变小,电压表示数变小;电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值,则其比值不变。
5.B
由电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;根据串联电路电压规律知,电压表示数小于电源电压;再闭合开关,被短路,电路为的简单电路,电压表测电源电压,故电压表示数变大;前后两个状态下,电路的总电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大。故选 B。
6.B
开关、在干路中,断开其中任何一个开关都可以断开整个电路,电动机都不工作,所以、是紧急制动开关;与电阻R并联,闭合会把电阻R短路,电路中的电阻会变小,电流变大,电动机两端的电压变大,电动机的转速变大,则是感应开关,C 错误。当无人乘坐时,开关、闭合,断开,电阻R和电动机串联,故 A 错误,B 正确。有人乘坐时,、、都闭合,电阻R被短路,R两端的电压为 0,电动机两端电压等于电源电压,所以有人乘坐时,电动机两端电压大于电阻R两端的电压,故 D 错误。故选 B。
7.D
同时闭合两个开关,两灯并联,两灯的规格不一定相同(电阻不一定相同),所以通过两灯的电流不一定相同,故①错误。若电压表和电流表的位置对调,电流表与并联,电压表测电源电压,电流表中几乎没有电流通过,所以两表都不会被烧坏,故②正确。若只闭合开关,电路为的简单电路,电压表测电源电压,电流表测通过的电流;再闭合,两灯并联,电压表测电源电压,则电压表示数不变;而此时电流表仍测通过的电流,则电流表的示数不变,故③错误。开关都闭合后,电流表与串联,电压表测电源电压,若电流表断路,电流表示数为 0,电压表与电源之间是断开的,电压表示数为 0,故④正确。故选 D。
8.C
由电路图可知,电阻R与气敏元件串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路电流。当气敏元件所测酒精气体的浓度增大时,气敏元件的电阻增大,电路总电阻增大,电流减小,即电流表示数变小;电阻R的阻值不变,由可知,电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小。故选 C。
9.D
由电路图可知,闭合开关,声敏电阻R与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,电路的总电阻减小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大、电流表示数变大,故 A、B 错误。由可知,电压表与电流表示数的比值等于灯丝的电阻,灯丝电阻不变,即电压表与电流表示数的比值不变,故 C 错误。因为电压表和电流表的示数都变大,所以电压表与电流表示数的乘积变大,故 D 正确。故选 D。
10.D
由图可知,开关 S 闭合,定值电阻R与热敏电阻并联,电流表测通过的电流,电流表测通过R的电流,电流表测干路电流,电压表测电源电压。根据并联电路的电压规律可知,两电阻两端的电压均等于电源电压,且保持不变,已知电流表的示数变大,即通过热敏电阻的电流变大,则热敏电阻的阻值变小,故 A 错误;并联电路各支路互不影响,所以通过R的电流不变,即电流表的示数不变,故 B 错误;电源电压恒定,即电压表的示数不变,则电压表与电流表示数的比值不变,故 C 错误;由并联电路的电流特点知,干路中的电流变大,即电流表的示数变大,则电压表与电流表的示数的比值变小,故 D 正确。故选 D。
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