專題05 歐姆定律的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算(解析版)-2021年中考物理電學(xué)提優(yōu)特訓(xùn)專題
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1、 專題05 歐姆定律的理解及簡(jiǎn)單計(jì)算(解析版)-2021年中考物理電學(xué)提優(yōu)特訓(xùn)專題 一、單項(xiàng)選擇題 1. (2020天津)如圖所示是某導(dǎo)體中的電流I跟它兩端電壓U的關(guān)系圖像,該導(dǎo)體的阻值為( ) 第1題圖 A. 40 Ω B. 30 Ω C. 20 Ω D. 10 Ω 【答案】D 【解析】由圖可知,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為1 V時(shí),通過導(dǎo)體的電流為0.1 A,該導(dǎo)體的阻值為R===10 Ω,D正確.故選D. 2. (2020青海)如圖所示,燈泡L1、L2的電阻分別為20 Ω和30 Ω.閉合開關(guān)S,通過燈泡L1、L2的電流分別為I1、I2,它們兩端的電壓分別為U1、
2、U2,則下列正確的是( ) 第2題圖 A. I1∶I2=2∶3,U1∶U2=1∶1 B. I1∶I2=3∶2,U1∶U2=1∶1 C. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶3 D. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=3∶2 【答案】 B 【解析】由電路圖可知,燈泡L1和L2并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,燈泡L1和L2兩端的電壓相等,并且等于電源電壓,故U1∶U2=1∶1,I1∶I2=∶=R2∶R1=30 Ω∶20 Ω=3∶2.故選B. 3. (2020鄂州)如圖所示電路中, 電源電壓為4.5 V,L1、L2是小燈泡,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為1.5 V,忽略溫度
3、對(duì)燈絲電阻的影響,則( ) 第3題圖 A. L1兩端的電壓為1.5 V B. L2兩端的電壓為1.5 V C. L1與L2的燈絲電阻之比為2∶1 D. 通過L1與L2的電流之比為1∶2 【答案】 A 【解析】由圖可知:當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),燈泡L1、L2串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,通過兩燈泡的電流之比為1∶1,電源電壓U=4.5 V,電壓表的示數(shù)U1=1.5 V,則L2兩端電壓U2=U-U1=4.5 V-1.5 V=3 V,L1與L2的燈絲電阻之比為1∶2,故BCD錯(cuò)誤,A正確.故選A. 4. (2020安徽)R1、R2、R3是三個(gè)阻值不同的定值電阻.將它們串聯(lián)起來接
4、入電路,如圖甲所示,閉合開關(guān)后,測(cè)得各電阻兩端的電壓關(guān)系為U1>U2>U3;若將它們并聯(lián)起來接入電路,如圖乙所示,則閉合開關(guān)后,通過每個(gè)電阻的電流大小關(guān)系為( )
第4題圖
A. I1>I2>I3 B. I3>I2>I1
C. I1=I2=I3 D. I2>I1>I3
【答案】 B
【解析】串聯(lián)電路中,電流處處相等,根據(jù)歐姆定律可知,==,由U1>U2>U3可得,R1>R2>R3;并聯(lián)電路中,各電阻兩端電壓相等,則有I1R1=I2R2=I3R3,因?yàn)镽1>R2>R3,所以I1 5、R=4 Ω,虛線框內(nèi)所有電阻均未知,閉合開關(guān),電流表示數(shù)為1 A.如果用一個(gè)2 Ω的定值電阻替換R,虛線框內(nèi)的電阻均保持不變,則電流表示數(shù)將變?yōu)? )
第5題圖
A. 2 A B. 1.5 A C. 1.2 A D. 0.5 A
【答案】B
【解析】由題意知R=4 Ω,電源電壓U=2 V時(shí),電路中電流為1 A,由并聯(lián)電路電流電壓的關(guān)系,求出虛線框內(nèi)電阻R總=4 Ω;用一個(gè)2 Ω的定值電阻替換R,可求出此時(shí)電路總電流I=1.5 A,故選B.
6. (2019淄博)如圖所示,電源電壓為5 V,閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為1 V,則( )
第6題圖
A. 6、通過燈泡L1的電流比L2的電流大
B. 燈泡L1兩端的電壓是1 V
C. 燈泡L1和L2的電阻之比是4∶1
D. 若燈泡L2燈絲燒斷,電壓表示數(shù)為零
【答案】C
【解析】 由圖知燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中,則電流處處相等, A錯(cuò)誤;電壓表測(cè)L2兩端的電壓U2=1 V,因電源電壓為5 V,L1兩端的電壓U1=U-U2=5 V-1 V=4 V,B錯(cuò)誤;由歐姆定律得,L1、L2電阻之比等于電壓之比為 4∶1,C正確;若燈泡L2燈絲燒斷,相當(dāng)于電壓表串聯(lián)在電路中,示數(shù)接近電源電壓,D錯(cuò)誤.故選C.
7. (2019齊齊哈爾)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,R1=10 Ω.閉合開關(guān)S 7、, 滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.25 A;把滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.4 A,則下列選項(xiàng)正確的是( )
第7題圖
A. 滑片P在最右端時(shí),通過R1、R2的電流之比為5∶8
B. 滑片P在最右端時(shí),R1、R2兩端電壓之比為3∶1
C. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40 Ω
D. 電源電壓為10 V
【答案】 D
【解析】此電路為串聯(lián)電路,電源電壓不變,設(shè)電源電壓為U,則U=0.25 A(10 Ω+R2)①,U=0.4 A(10 Ω+) ②,解方程組求得電源電壓U=10 V,R2=30 Ω ,C錯(cuò)誤,D正確;當(dāng)滑片P在最右端時(shí),串聯(lián)電路電流處處相等,因此 8、電流之比為1∶1,A錯(cuò)誤;根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得,此時(shí)兩電阻兩端電壓之比等于電阻之比為1∶3,B錯(cuò)誤.故選D.
8. (2020武漢)如圖所示,電源電壓15 V保持不變,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端,閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,滑片P移至中點(diǎn)附近時(shí),電流表的示數(shù)是0.5 A;保持滑片P不動(dòng),閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1時(shí),電流表的示數(shù)是0.2 A,則電阻R3的阻值是( )
第8題圖
A. 20 Ω B. 30 Ω C. 45 Ω D. 50 Ω
【答案】 C
【解析】分析電路可知, 閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,R2和R1串聯(lián),滑片P移至中點(diǎn)附近時(shí),設(shè)R2和R1串聯(lián)的總電阻 9、為R′,電流表的示數(shù)是0.5 A,由歐姆定律可得R′===30 Ω,閉合開關(guān)S2,斷開開關(guān)S1時(shí),R2、R3和R1串聯(lián),保持滑片P不動(dòng),設(shè)R2、R3和R1串聯(lián)的總電阻為R″,電流表的示數(shù)是0.2 A, 由歐姆定律可得R″===75 Ω,滑片P保持不動(dòng),故電阻R3的阻值為:R3= R″- R′=75 Ω-30 Ω=45 Ω,故選C.
9. (2020荊門)將電阻R和燈泡L接在圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變.圖乙為電阻R和燈泡L的I-U圖像.閉合開關(guān)S,電流表示數(shù)為0.3 A,則電源電壓和電阻R的大小分別是( )
第9題圖
A. 8 V 6.67 Ω B. 12 V 20 Ω
10、C. 8 V 20 Ω D. 12 V 10 Ω
【答案】C
【解析】由圖甲電路圖可知,閉合開關(guān)S,電阻R和燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電流表示數(shù)為0.3 A,即通過電阻R和燈泡L的電流I1=I2=0.3 A,由圖像乙可知,當(dāng)電路電流是0.3 A時(shí),燈泡L分壓UL=2 V,電阻R分壓UR=6 V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得電源電壓U=UL+UR=2 V+6 V=8 V,由圖像數(shù)據(jù)可知,當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為4 V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流是0.2 A,則定值電阻R的阻值R===20 Ω.故選C.
10. (2019淮安)如圖(a)所示是電阻甲和乙的I-U圖像;(b)、(c)是它們的部分電路 11、連接示意圖,下列說法錯(cuò)誤的是( )
第10題圖
A. 當(dāng)電阻乙兩端電壓為2.5 V時(shí),它的阻值和甲的阻值相等
B. 圖(b)中,當(dāng)電壓U為3 V時(shí),乙的電阻為5 Ω
C. 圖(c)中,當(dāng)電壓U為2 V時(shí),干路總電流為0.6 A
D. 圖(c)中,在電壓U從0增大到2.5 V的過程中,通過甲、乙兩電阻的電流之差先變大后變小
【答案】 B
【解析】由圖(a)可知,當(dāng)電壓為2.5 V時(shí),通過兩電阻的電流相等,均為0.5 A,由R=可得此時(shí)兩電阻的阻值相等,A正確,不符合題意;圖(b)中,兩電阻串聯(lián),通過它們的電流相等,當(dāng)總電壓為3 V時(shí),由圖(a)可知,此時(shí)電路中電流為0.2 12、A,電阻乙兩端電壓為2 V,電阻為R乙===10 Ω,B錯(cuò)誤,符合題意;圖(c)中,兩電阻并聯(lián),當(dāng)電壓為2 V時(shí),由圖甲可知,通過兩電阻的電流分別為0.4 A和0.2 A,則干路電流為0.6 A,C正確,不符合題意;圖(c)中,電壓從0~2.5 V時(shí),由圖(a)可知通過電阻甲、乙的電流之差先變大后變小,D正確,不符合題意.故選B.
11. (2019福建)如圖所示電路,電源電壓恒定,R1=12 Ω,R2=6 Ω,R3是定值電阻.閉合開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2接a時(shí)電流表的示數(shù)為0.6 A,接b時(shí)電流表的示數(shù)可能為( )
第11題圖
A. 0.3 A B. 0.6 A C. 0. 13、9 A D. 1.2 A
【答案】C
【解析】由題圖可知,閉合開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2接a時(shí),R1與R3串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以由I=可得,電源的電壓U=Ia(R1+R3)=0.6 A(12 Ω+R3);當(dāng)閉合開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2接b時(shí),R2與R3串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,Ib====0.6 A+;當(dāng)R3=0時(shí),Ib=0.6 A+=1.2 A,當(dāng)R3→∞時(shí),Ib=0.6 A;由R3是定值電阻可知,0.6 A 14、值電阻R為15 Ω,R0為濕敏電阻,其阻值隨環(huán)境濕度的增加而減小,阻值范圍為10 Ω~20 Ω,電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A.閉合開關(guān)S,當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí),在保證兩電表安全的情況下,下列說法中正確的是( )
第12題圖
A. 電流表示數(shù)變大,R0兩端的電壓變大
B. 電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
C. 通過R0的最大電流為0.24 A
D. R0在電路中的最小電阻值為15 Ω
【答案】BD
【解析】由題圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí),因R0隨環(huán)境濕度的增加而減小,R0阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路分 15、壓特點(diǎn),R0兩端電壓U0會(huì)變小,A錯(cuò)誤;由題圖可知,電壓表測(cè)R兩端電壓,由R=可知,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值,則電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變,B正確;當(dāng)R0=10 Ω時(shí),電路中的總電阻最小,電路中的電流最大,即經(jīng)過R0的電流最大,串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,電路中的最大電流I大===0.24 A,此時(shí)定值電阻兩端的電壓為UR=I大R=0.24 A15 Ω=3.6 V,超出電壓表量程,C錯(cuò)誤;當(dāng)電壓表滿偏時(shí),濕敏電阻阻值最小,此時(shí)電流I′==0.2 A,故濕敏電阻最小電阻值為R0==15 Ω,D正確.故選BD.
13. (多選)如圖甲所示,電源電壓恒定,R1為定值電阻 16、,R2為滑動(dòng)變阻器,移動(dòng)滑片P從一端至另一端,a、b兩端電壓U和通過的電流I之間的關(guān)系如圖乙所示,則下列說法中正確的是( )
第13題圖
A. 電源電壓為6 V
B. R1的阻值為10 Ω
C. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為4 Ω
D. 滑片移動(dòng)過程中電壓表與電流表的示數(shù)之比不變
【答案】AC
【解析】由圖甲可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中只有R1連入,電路中的電流最大,由圖乙可知,I1=3 A,則電源電壓U=I1R1=3 AR1①;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,由圖乙可知,I2= 17、1 A,U2=4 V,電源電壓U=I2R1+U2=1 AR1+4 V②;因電源電壓不變,所以有3 AR1=1 AR1+4 V,解得:R1=2 Ω,電源電壓U=I1R1=3 A2 Ω=6 V,A正確,B錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2===4 Ω,C正確;電壓表與電流表的示數(shù)之比為滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,所以滑片移動(dòng)過程中電壓表與電流表的示數(shù)之比是改變的,D錯(cuò)誤.故選AC.
二、填空題
14. (2020臨沂)某導(dǎo)體兩端電壓為6 V時(shí),通過它的電流為0.4 A;當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓為3 V時(shí),通過它的電流為________A;當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓為0 V時(shí),它的電阻為________Ω.
【答 18、案】0.2 15
【解析】由I=可得,導(dǎo)體的電阻R===15 Ω,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為3 V時(shí),通過它的電流I′===0.2 A;因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān),所以,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為0時(shí),導(dǎo)體的電阻仍為15 Ω不變.
15. (2020 郴州)有阻值相同的三個(gè)電阻,以任意方式連接,最多能得到________種不同阻值的電阻;這些不同的連接方式,得到電阻的最大阻值與最小阻值之比是________.
【答案】7 9∶1
【解析】三個(gè)電阻相同且都為R,則這三個(gè)電阻的連接方式有:①若三個(gè)電阻串聯(lián):R串總=3R;②若三個(gè)電阻并聯(lián):R并總=;③若其中兩個(gè)并聯(lián)后再 19、與另一個(gè)串聯(lián):R總=+R=1.5R;④若其中兩個(gè)串聯(lián)后再與另一個(gè)并聯(lián):R總= ;⑤串聯(lián)時(shí)短路其中一個(gè)電阻:R總=2R;⑥串聯(lián)時(shí)短路其中兩個(gè)電阻:R總=R;⑦兩個(gè)并聯(lián)后再與另一個(gè)串聯(lián)時(shí),短路串聯(lián)的電阻:R總=.分析可得,三個(gè)相同的電阻最多能得到7種不同阻值的電阻;得到的最大阻值與最小阻值之比為:==9∶1.
16. (2020福建)如圖所示電路,電源電壓為3 V,R1、R2、R3阻值均為10 Ω,閉合開關(guān)S,電壓表示數(shù)為________V,電流表示數(shù)為________A.
第16題圖
【答案】3 0.6
【解析】由電路圖可知,R1、R2和R3并聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,示數(shù)為3 V;電 20、流表測(cè)通過R2和R3的電流之和,所以電流表示數(shù)為I=+=+=0.6 A.
17. (2019西寧)將3個(gè)阻值均為10 Ω的電阻R1、R2、R3串聯(lián)后接在電壓恒為U的電路中,某同學(xué)誤將一只電流表并聯(lián)在電阻R2兩端,如圖所示,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.5 A,據(jù)此可推知電壓U為________V;若用一只電壓表代替電流表并聯(lián)在R2兩端,則電壓表的示數(shù)應(yīng)為________V.
第17題圖
【答案】 30 10
【解析】當(dāng)電流表并聯(lián)在R2兩端時(shí),R2被短路,R1、R3串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)歐姆定律可得,電源電壓U=I(R1+R3)=1.5 A(10 Ω+10 Ω)=30 V,將電流 21、表?yè)Q成電壓表時(shí),三電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電路中的電流I′===1 A,電壓表的示數(shù)U2=I′R2=1 A10 Ω=10 V.
18. (2020婁底)如圖所示的電路中, 電源電壓為13.5 V,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端b移動(dòng)到最左端a.電流表示數(shù)由0.18 A變?yōu)?.54 A,則定值電阻R0=______Ω,滑片位于b點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為________V.
第18題圖
【答案】25 9
【解析】當(dāng)滑片滑到a端時(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,其電阻R0===25 Ω,當(dāng)滑片滑到b端時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值和R0串聯(lián)接入電路中,總電阻R===75 Ω,故滑動(dòng)變阻器的最大電 22、阻RPmax=R-R0=75 Ω-25 Ω=50 Ω,故電壓表示數(shù)為UP=I串RPmax=0.18 A50 Ω=9 V.
19. (2020廣安)如圖甲所示的電路,當(dāng)開關(guān)閉合后,電流表a、b的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,則通過L2的電流為________,燈泡L1和L2的電阻之比是________.
第19題圖
【答案】 1.2 A 4∶1
【解析】由圖甲可知,兩燈并聯(lián),a表測(cè)通過L1的電流,b表測(cè)干路電流,則b表示數(shù)大于a表示數(shù),可知a表使用小量程,示數(shù)為0.3 A,b表使用大量程,示數(shù)為1.5 A,則通過L2的電流I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A;根據(jù)并聯(lián)分流原理 23、,電流之比等于電阻之比的倒數(shù),可得兩燈電阻之比為4∶1.
20. 如圖所示,電源電壓不變,定值電阻R1、滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)在電路中,當(dāng)滑片在a、b兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變化范圍為0.1~0.5 A,電壓表示數(shù)變化范圍為2~4 V,則R1阻值為________Ω;電源電壓為________V.
第20題圖
【答案】 5 4.5
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.當(dāng)滑片在a、b兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變化范圍為0.1~0.5 A,電壓表示數(shù)變化范圍為2~4 V,則滑片在b點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)Ub=2 V,電流表示數(shù)Ib=0.5 A; 24、滑片在a點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)Ua=4 V,電流表示數(shù)Ia=0.1 A,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得:U=IaR1+Ua=0.1 AR1+4 V①,U=IbR1+Ub=0.5 AR1+2 V②,由①②可得,U=4.5 V,R1=5 Ω.
21. (2020河南)在如圖所示的電路中,電阻R0為6 Ω,電源電壓不變.把“6 V 3 W”的小燈泡接在AB間,CD間接電流表,閉合開關(guān)S,小燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為______V,電流表的示數(shù)為______A.如果把這個(gè)小燈泡接在CD間,AB間接電壓表,閉合開關(guān)S,若燈絲電阻與正常發(fā)光時(shí)相同,則電壓表的示數(shù)為________V.
第21題圖 25、
【答案】 6 1.5 2
【解析】由題圖可知,小燈泡接在AB間,CD間接電流表,閉合開關(guān)S,小燈泡與電阻R0并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,此時(shí)小燈泡正常發(fā)光,則其兩端電壓等于額定電壓6 V,電源電壓等于此時(shí)小燈泡兩端的電壓,即為6 V,通過燈泡的電流為IL===0.5 A,通過電阻的電流為I0===1.0 A,則電流表示數(shù)即干路電流為I總=IL+I(xiàn)0=0.5 A+1.0 A=1.5 A;若將小燈泡接在CD間,AB間接電壓表,閉合開關(guān)S,小燈泡與電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,小燈泡的電阻為RL===12 Ω,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知:===,又U=U0′+UL′=6 V,解得U0′=2 26、 V,即電壓表的示數(shù)為2 V.
22. (2020廣元)如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表讀數(shù)之比U甲∶U乙=4∶1,則R1∶R2=________;當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表為電流表時(shí),通過兩電表的電流之比I甲∶I乙=________.
第22題圖
【答案】 3∶1 3∶4
【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),甲電壓表測(cè)電源的電壓,乙電壓表測(cè)R2兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,則兩電阻兩端的電壓之比為U1∶U2=(U甲-U乙)∶U乙=(4-1)∶1=3∶1;因串聯(lián)電路中各處的電流相等,由I=可得,兩電阻的阻值之比,R1∶R2=∶=U1∶ 27、U2=3∶1;當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表為電流時(shí),兩電阻并聯(lián),甲電流表測(cè)R2支路的電流,乙電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,則兩支路的電流之比I1∶I2=∶=R2∶R1=1∶3,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,兩電流表的示數(shù)之比I甲∶I乙=I2∶(I1+I(xiàn)2)=3∶(1+3)=3∶4.
23. (2020綏化改編)燈泡L的I-U圖像如圖甲所示,電阻R1的阻值是10 Ω,電源電壓是8 V.在圖乙所示的電路中,若只閉合S1和S2時(shí),電壓表的示數(shù)是2 V,此時(shí)電路中的電流是________A;若只閉合S1和S3時(shí),電壓表的示數(shù)是4 V,若將電壓表?yè)Q成電流表,閉合S1、S2和 28、S3時(shí),電流表的示數(shù)是________A.
第23題圖
【答案】0.6 2.4
【解析】當(dāng)只閉合開關(guān)S1和S2時(shí),電阻R1和燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡L兩端電壓,電壓表示數(shù)為2 V,由題圖甲可以判斷出此時(shí)電路中的電流I=0.6 A;若只閉合S1和S3時(shí),電阻R2與燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)燈泡L兩端的電壓,示數(shù)為4 V,此時(shí)電路中電流I′=0.8 A,R2兩端電壓U2=U-UL=8 V-4 V=4 V,則電阻R2===5 Ω;若把電壓表?yè)Q成電流表,閉合三個(gè)開關(guān)時(shí),此時(shí)燈泡L被短路,電阻R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,電路中的總電流I總=+=+=2.4 A,所以電流表的示數(shù)為2.4 A 29、.
24. 如圖所示電路,電源電壓恒定,R0為定值電阻,閉合開關(guān)后,滑片P由滑動(dòng)變阻器的最左端滑到另一端的過程中,電壓表示數(shù)從18 V減小為6 V,電流表示數(shù)從3 A減小為1 A.電源電壓是________V,定值電阻R0的阻值是________Ω,滑動(dòng)變阻器Rx的最大阻值為________Ω.
第24題圖
【答案】 18 6 12
【解析】由題圖可知,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器Rx串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;當(dāng)滑片位于最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)最大,且電壓表測(cè)電源電壓,所以電源電壓U=18 V,此時(shí)電路中的電流I=3 30、 A,由歐姆定律可得,定值電阻的阻值R0===6 Ω;當(dāng)滑片位于最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,為UR0=6 V,此時(shí)電流I′=1 A,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U-UR0=18 V-6 V=12 V,則滑動(dòng)變阻器的最大阻值R滑===12 Ω.
25. 壓力傳感器的原理圖如圖所示,其中M、N均為絕緣材料,MN間有可收縮的導(dǎo)線,彈簧上端和滑動(dòng)變阻器R2的滑片P固定在一起,電源電壓U=6 V,R1=8 Ω,當(dāng)F為0時(shí),滑片P在變阻器的最上端.R2接入電路的阻值跟壓力F的大小成正比.閉合開關(guān)S,當(dāng)F=10 31、N時(shí),R2接入電路的阻值是2 Ω,此時(shí)電流表示數(shù)是________A,電壓表示數(shù)是________V;當(dāng)電壓表的示數(shù)為3 V時(shí),F(xiàn)=________N.
第25題圖
【答案】0.6 1.2 40
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.當(dāng)F=10 N時(shí),R2為2 Ω,則總電阻R=R1+R2=8 Ω+2 Ω=10 Ω,則電路中的電流I===0.6 A;由I=可得,U2=IR2=0.6 A2 Ω=1.2 V;由題意可知,壓力F與R2接入電路的阻值成正比,設(shè)為F=kR2,當(dāng)F=10 N時(shí),R2為2 Ω,則10 N=k2 Ω,解得k=5 N/Ω 32、,所以F=5 N/ΩR2①;當(dāng)電壓表的示數(shù)為3 V時(shí),因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和,故U1′=U-U2′ =6 V-3 V=3 V,則電路中的電流I′===0.375 A;由I=可得,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R2′===8 Ω;所以F′=5 N/ΩR2′=5 N/Ω8 Ω=40 N.
三、計(jì)算題
26. (2020黔東南州)如圖所示電源電壓保持不變,R1=R2=R3=20 Ω,當(dāng)S1、S2都斷開,電流表示數(shù)是0.3 A,求:
第26題圖
(1)電源電壓;
(2)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)是多少?
【解析】 解:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R1、R2串聯(lián),電 33、流表測(cè)電路中的電流.電源電壓U=IR=I(R1+R2)=0.3 A(20 Ω+20 Ω)=12 V
(2)S1、S2都閉合時(shí),R2被短路,R1、R3并聯(lián),電流表測(cè)干路電流
通過R1的電流 I1===0.6 A
通過R3的電流 I3===0.6 A
電流表示數(shù)I干=I1+I(xiàn)3=0.6 A+0.6 A=1.2 A
27. 在如圖(a)所示的電路中,電源電壓為12 V保持不變,電阻R1的阻值為10 Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20 Ω 2 A”字樣,電流表的表盤如圖(b)所示.閉合開關(guān)S,求:
(1)通過電阻R1的電流I1.
(2)移動(dòng)變阻器滑片P過程中,電流表示數(shù)的最大變化量ΔI大 34、.
(3)變阻器連入電路的最小電阻R2小.
第27題圖
【解析】解:由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流
(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,通過R1的電流I1===1.2 A
(2)由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,則干路電流一定大于1.2 A,所以電流表的量程為0~3 A
則當(dāng)電流表示數(shù)最大時(shí)通過R2的電流為
I2=I最大-I1=3 A-1.2 A=1.8 A<2 A
所以,電流表的最大示數(shù)為3 A
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻全部連入電路,通過滑動(dòng)變阻器的電流最小,則干路電流最小
所以干路最小電流
I?。絀2最小+I(xiàn)1=+I(xiàn)1=+1.2 A 35、=1.8 A
則ΔI大=I最大-I最?。? A-1.8 A=1.2 A
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2中通過的電流最大時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小
根據(jù)I=可得R2接入電路中的最小電阻:
R2最?。剑健?.7 Ω
28. (2019青島)如圖甲所示電路,電源電壓U保持不變,R1和R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器.開關(guān)S閉合、S1斷開、S2置于a時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)關(guān)系圖線如圖乙的Ⅰ所示;開關(guān)S和S1閉合、S2置于b時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)關(guān)系圖線如圖乙的Ⅱ所示.
請(qǐng)畫出該題的各個(gè)等效電路圖.求:
(1)電阻R1的阻值.
(2)電源 36、電壓U和電阻R2的阻值.
第28題圖
【解析】解:S閉合、S1斷開、S2置于a時(shí),等效電路圖如答圖1所示:
第28題答圖1 第28題答圖2
開關(guān)S和S1閉合、S2置于b時(shí),等效電路圖如答圖2所示:
(1)根據(jù)電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)關(guān)系圖線,由歐姆定律I=得
電阻R1的阻值為R1===10 Ω
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和及題圖乙中的圖線得
U=0.1 AR2+7 V①
由題圖乙中的圖線Ⅰ、Ⅱ的交點(diǎn)和電路的兩種狀態(tài)可知,當(dāng)電流為0.3 A時(shí),電壓表的示數(shù)與電壓表的示數(shù)相等
即0.3 AR1=U-0.3 AR2
在(1)中求得R1=10 Ω
即U-0.3 AR2=0.3 AR1=0.3 A10 Ω=3 V②
聯(lián)立①②解得定值電阻R2=20 Ω
將R2=20 Ω代入①得,U=9 V
所以電源電壓U=9 V,R2=20 Ω
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