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中考物理压轴题专题复习——欧姆定律的综合附答案解析

一、初中物理欧姆定律问题

1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:

A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变

B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大

C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变

D.电压表V2与电流表A的示数之比不变

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.

2.两江的物理大组长在测完电阻后,把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行

图象,小灯泡和电阻的连接情况实验.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I U

如图乙所示,电源电压8 V,下列说法正确的是

A.小灯泡电阻随温度的增大而减小

B.灯泡的实际电功率为0.6 W

C.定值电阻的阻值为0.05Ω

D.定值电阻的电功率为0.8 W

【答案】B

【解析】

【详解】

A

.由图甲结合U

R I

=

可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故A 错误; B .灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图甲知,当电流为0.3A 时,灯泡两端电压为2V ,定值电阻两端电压为6V ,总电压为8V ,则灯泡的实际功率:

2V 0.3A 0.6W L L P U I ==?=

故B 正确;

C .由B 项数据可知,电阻的阻值:

6V

20Ω0.3A

R U R I =

==, 故C 错误;

D .电阻的实际功率:

6V 0.3A 1.8W R R P U I ==?=,

故D 错误。

3.如图所示,电源电压恒为9V ,电压表的量程为0~3V ,电流表的量程为0~0.6A ,滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A ”,灯泡标有“3V 1.5W ”字样。闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是( )

A .滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω

B .电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A

C .电压表示数的变化范围是1V~3V

D .灯泡的最小功率是0.54W 【答案】D 【解析】 【详解】

从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是

L L L 1.5W

0.5A 3V P I U =

=

=额额额 还可知道灯泡的电阻是

L L L 3V

6Ω0.5A

U R I =

=

=额额

因为电压表的量程是0到3V ,所以当灯泡两端的电压是3V ,电路中的电流最大,大小是

max L 0.5A I I ==额

由此可计算得电路中的最小总电阻是

min

max

9V

18Ω

0.5A

U

R

I

===

那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是

L

min min

-18Ω-6Ω12Ω

R R R

===

滑总

而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是

L

max

6Ω24Ω30Ω

R R R

=+=+=

电路中的最小电流是

min

max

9V

0.3A

30Ω

U

I

R

===

所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A;也可知道灯泡两端的电压最小值是

Lmin min L

0.3A6Ω 1.8V

U I R

==?=

所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是

()2

2

Lmin min L

0.3A6Ω0.54W

P I R

==?=

故选D。

4.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是()

A.R1的阻值为20 Ω

B.当R2接入阻值为50 Ω时它的功率最大

C.电源电压为6 V

D.该电路消耗的最大电功率为0.9 W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AC.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V时,其功率是0.8W,可计算得到这时电路中的电流是

1

1

1

0.8W

0.4A

2V

P

I

U

===

同理,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,电路中的电流是

2220.5W 0.1A 5V

P I U =

== 设电源电压是U 电源,可以得到关系式

10.4A 2V R U ?+=电源 10.1A 5V R U ?+=电源

解得110ΩR =、6V U =电源;A 错误、C 正确;

B .从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V 时,其功率是0.5W ,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是

()2

2

5V 50Ω0.5W

R =

=

当R 2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B 错误;

D .当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是

()2

2max

16V 3.6W 10Ω

U P R ===电源 D 错误。 故选C 。

5.明明设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R 是定值电阻,R ′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大,而且示数与身高成正比的电路是( )

A .

B .

C .

D .

【答案】B 【解析】 【详解】

A .从图中可以看到,电压表测的是电源电压,身高越高,电压表示数还是不变,这与题意不符合,A 项不合题意;

B.从图中可以看到,身高越高时,电压表测量的电阻阻值越大,根据U IR

=可知,电压

表示数越大,设人的身高是h,由题意可知

'

'

-h l

R

S

ρ

=,可得到

''

-

-

h l I I l

U I h

S S S

ρρ

ρ

==?

由此式可知电压表示数与身高成正比,选项B符合题意;

C.从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电压表的示数越大,可得到关系式

'

'

-

-

U h l

U

h l S

R

S

ρ

ρ

=?

+

电源

可知电压表示数与身高不成正比,C项不合题意;

D.从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电阻R两端的电压越小,即电压表的示数越小,这与题意不符合,D项不合题意;

故选B。

6.图为复杂电路的一部分,电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A1、A2的示数之比为()

A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:1

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A,则I1=4A,I2=1A,I3=2A;电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R1=1Ω,

R2=2Ω,R3=3Ω;根据欧姆定律U IR

=可得:三个电阻两端电压分别为:U1=4V,U2=2V,U3=6V;又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2的电流反向时,才能使R3两端的电压等于6V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:

因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则: 图1中

113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比为2:1; 图2中

113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比仍为2:1; 故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。 故选B 。

7.如图甲所示,电源电压恒定,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器,闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑片P 从B 端至A 端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U -I 图像如图乙所示,则

A .电源电压为20V

B .EF 是V 1表示数随A 表示数变化的图像

C .滑动变阻器的最大阻值为10Ω

D .整个电路的最大功率为14.4W 【答案】D 【解析】 【详解】

AB .由图甲可知,R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表V 1测R 1两端的电压,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测串联电路的电流。滑片P 从B 端至A 端的过程中,R 2变小,根据串

联分压原理,V2示数变小,又根据串联电路的电压规律,V1示数变大。因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像,图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像;当滑片P 在A点时,V1示数最大为电源电压,则电源电压U=12V,故AB错误;

C.当滑片在B端时,由图乙可知,R2两端电压U2=8V,此时对应的电流I=0.4A,由欧姆定律可得,

R2=2

8V 0.4A

U

I

=20Ω

故C错误;

D.电源电压一定,当电路中电流最大I=1.2A时,电路的总功率最大

P=UI=12V×1.2A=14.4W,

故D正确;

故选D。

8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为

A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为

U R=5V,则由串联分压得,即①;闭合S、S2,断开S1时,R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R′=7V,则由串联分压得,即②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.

9.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,为已知阻值的定值电阻,则四个电路中无法测出未知电阻阻值的电路是

A.B.

C.D.

【答案】B

【解析】

【详解】

A.由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,则电源电压

U=I0R0;

开关S闭合时,R0与R x并联,电流表测干路电流I,此时通过R x的电流

I x=I?I0,

由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻R x阻值:

R x=,

故A可行,不符合题意;

B.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与R x串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出R x两端的电压,从而无法测出R x的阻值,故B不可行,符合题意;

C.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R x的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与R x串联,电压表测R x两端的电压U x,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压

U0=U?U x,

由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流

I==,

R x==,

故C可行,不符合题意;

D.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则电源电压

U=I1R0;

当开关S断开时,R0与R x串联,电流表测电路中的电流I2,则电路中的总电阻

R==,

由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得

R x=R?R0=?R0,

故D可行,不符合题意。

10.如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是()

A.电压表V和电流表A1、A2的示数都变大

B.电流表A1的示数与电流表A2的示数之差保持不变

C.电流表A1示数变大,电流表A2和电压表V的示数不变

D.电流表A2示数变大,电流表A1和电压表V的示数不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

因为R1和R2组成的是一个并联电路,电压表测量的是R2两端的电压,故U1=U2=U,而电源两端电压保持不变,所以电压表示数保持不变;电流表A2测量的是通过定值电阻R2的

电流,U2不变,R2不变,由公式I=可知,电流表A2的示数保持不变;电流表A1测量的

是干路电路中的总电流,滑动变阻器滑片P由左端向右移时,其连入电路中的电阻变小,因此电路中的总电阻在变小,而U不变,由公式I=可知,电流表A1的示数变大;电流表

A2的示数保持不变,电流表A1的示数与电流表A2的示数之差变大.A、B和D不符合题意.

故选 C.

11.如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R=5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )

A.电压表的示数变化范围是0~3V

B.电压表与电流表示数的比值不变

C .滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10Ω

D .电流表的示数变化范围是0~0.3 A 【答案】C 【解析】 【分析】

由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;

(1)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; (2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化; (3)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案. 【详解】

由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流; B .由U

R I

=

可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故B 错误;

ACD .当电流表的示数max I =0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:

max 4.5V

7.5Ω0.6A

U R I =

==总, 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最小阻值:

min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总,

此时电压表的示数:

min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==?=滑;

当电压表的示数max U =3V 时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R 两端的电压:

R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=,

因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:

R min 1.5V

0.3A 5Ω

U I R =

==, 滑动变阻器接入电路中的最大阻值:

max

max

min

3V

10Ω

0.3A

U

R

I

===

故电压表的变化范围是1.5~3V,电流表的变化范围是0.3~0.6A,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5~10Ω,故AD错误、C正确.

【点睛】

本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题,要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用.

12.定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中,电源电压不变。当开关S1闭合,S2断开,滑片P位于a点时,电压表V1和V2的示数之比1221

U U=

::,电流表的示数

I1=1A;滑片P位于最右端时,电压表V1和V2的示数之比1225

U U

''=

::。当开关S1断开,S2闭合,两个电压表V1和V2的示数之比12

''''31

U U=

::,通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W。下列说法正确的是()

A.电源的电压为24V

B.滑动变阻器的最大阻值是24Ω

C.当开关S1断开,S2闭合,电路消耗的功率为32W

D.当开关S1合,S2断开,调节滑片P位置,R3消耗的最大功率为9W

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A.当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示:

当开关S1闭合,S2断开,R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示:

当开关S 1断开,S 2闭合的等效电路如图3所示:

在可能得到的各种电路中,只有当开关S 1、S 2都断开,并且滑动变阻器的滑片位于最右端时,电路的总电阻最大,消耗的电功率最小,此时的等效电路如图4所示:

图1中:由于串联电路中各处的电流相等,且1221U U =::

,根据U

I R

=可得 1

111221

21

a U R I U U R U I === 所以

112

a R R =

根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电源电压

1111113

1A (1A 22

())a U I R R R R R =+=?+=?…①

图2中:根据U

I R

=

可得 1121222

25

b U R I U U R U I ''==='' 即

152

b R R =

图3中:根据串联电路的电阻特点和U

I R

=

可得 ()31211223223

1

I R R U R R U I R R +"+===" 解得

211

2

R R =

图4中

222

min

121

111

9W 15422

b U U U P R R R R R R R ====++++…②

由①②两式可得:R 1=16Ω,U =24V ,故A 正确; B .滑动变阻器的最大阻值

155

16Ω40Ω22

b R R =

=?= 故B 错误; C .电阻R 2的阻值

2111

16Ω8Ω22

R R =

=?= 当开关S 1断开,S 2闭合,则电阻R 1与R 2串联,电路消耗的功率

()2

2

1224V =24W 16Ω+8Ω

U

P R R ==

+ 故C 错误;

D .当开关S 1闭合,S 2断开,电阻R 1与R 3串联,R 3消耗的功率

()22

2

3332

13131

3

)(4U U P I R R R R R R R R ==?=+-+

所以,当R 3=R 1时,R 3消耗的功率最大,为

()2

23124V =9W 44?16Ω

U P R ==最大

故D 正确。 故选AD 。

13.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,下列说法正确的是( )

A .电灯L 的亮度变暗

B .电压表V 1示数变化量小于V 2表的示数变化量

C .电压表V 3示数变大

D .电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变

化量之比变大 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】

A .由电路图知,电压表V 1测电阻R 1、R 2两端的电压,电压表V 2测灯泡和电阻R 1两端的电压,V 3测电源电压。滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,那么电路中的电流变小,而电灯的电阻不变,据P =I 2R 得,电灯的功率变小,所以亮度变暗,故A 正确;

B .设变阻器的滑片在中点时,电压表V 1的示数为U 1,V 2的示数为U 2,此时电路的电流为I 1;滑片滑至最右端时V 1的示数为U 1',V 2的示数为U 2',此时电路电流为I 2,根据串联电路的特点有

U 1+U 2-I 1R 1=U 1'+U 2'-I 2R 1

U 2-U 2'=U 1'-U 1+I 1R 1-I 2R 1

变阻器的滑片向右移动的过程中,电流是变小的,即I 2

I 1R 1-I 2R 1>0

所以电压表V 1的示数变化量小于V 2的示数变化量,故B 正确;

C .在变阻器滑片滑动的过程中,电源的电压不变,则电压表V 3的示数不变,故C 错误;

D .电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,V 1的变化量等于灯泡两端电压的变化量,即

L U

R I

?=

? 所以电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变,故D 错误。 故选AB 。

14.如图所示,电源电压不变,P 置于中点,a 为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( )

A .a 是电压表

B .只闭合S 1,P 向右滑动,a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值变小

C .闭合S 1、S 3,断开S 2,A 1的示数大于A 2的示数

D .闭合S 1、S 2、S 3,P 向左滑动,A 1的示数减小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】

A .由电路图可知,当S 1与S 2闭合时,电表a 与电源串联,若a 为电流表,会造成电源短路,故a 不是电流表;此时电路是安全的,说明a 是电压表,故A 正确;

B .只闭合S 1,R 1和滑动变阻器串联,电压表a 测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P 向右滑动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I =

U

R

可得,电压表a 示数的变化量 ΔU 2=U 滑﹣U 滑′=(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)=(I 2﹣I 1)R 1=ΔIR 1

2

U I

??=R 1,即a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值不变,故B 错误; C .闭合S 1、S 3,断开S 2,R 2与滑动变阻器并联后再与R 1串联,电流表A 1测干路电流,电流表A 2测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A 1的示数大于支路电流表A 2的示数,故C 正确;

D .闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与滑动变阻器并联,R 1和A 1被短路,A 1示数为0,滑片移动时电流表A 1的示数仍然为0,即示数不变,故D 错误。 故选AC 。

15.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R 是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M 只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P 移动,电压表示数可反映物体M 移动的距离.开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V 和0.2 A .由此可知

A .电阻丝的总电阻为7.5 Ω

B .当电压表示数为2 V 时,物体M 向左移动了5 cm

C .当电压表示数为1 V 时,物体M 向左移动了5 m

D .若开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm 【答案】BD 【解析】 【分析】

滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A 不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。 【详解】

A .滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为

1.5V '7.50.2A

U R I =

==Ω 则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A 错;

B .当电压表示数为2 V 时,比滑片在中点时增大了0.5V ,则与电压表并联的电阻增大了

110.5V =2.5Ω0.2A U R I =

= 电阻丝的长度增加了

2.5Ω

=

=5cm 0.5Ω/cm

l ?

所以物体M 向左移动了5 cm ,B 对;

C .当电压表示数为1 V 时,比滑片在中点时减小了0.5V ,则与电压表并联的电阻减小了

2.5Ω,电阻丝的长度减小了5cm ,所以物体M 向右移动了5 cm ,C 错;

D .若开始测量前,如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是

max 15Ω

=

=30cm 0.5Ω/cm

l

D 对。 故选BD 。

二、初中物理欧姆定律的实际应用问题

16.如图甲所示的电路中,电源电压不变,R 1为定值电阻。闭合开关S ,将滑动变阻器R 2的滑片P 从a 端向b 端移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则

( )

A .定值电阻R 1阻值为20Ω

B .当滑动变阻器的滑片P 在中点时,两电表的示数对应于乙图中的B 点

C .当滑动变阻器的滑片P 在中点时,两电表的示数对应于乙图中的C 点

D .当滑动变阻器的滑片P 在中点时,两电表的示数对应于乙图中的D 点 【答案】B 【解析】 【分析】

(1)当滑片P 在a 端时滑动变阻器全部接入,R 1与R 2串联,电路中的电流最小,由图像读出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P 在b 端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,根据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R 1的阻值和电源的电压;

(2)当滑动变阻器的滑片P 在中点时,连入电路的阻值为1

2

R 2,根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流,由图像找到对应点。 【详解】

A .当滑片P 在a 端时,由图像可知这时电路中电流为I a =0.2A ,U 2=4V , 由U

I R

=

可得,R 2的阻值: 224V

20Ω0.2A

a U R I =

==, 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,电源的电压:

1210.2A 4V a U I R U R =+=?+------①;

当滑片P 在b 端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,由图像可知这时电路中电流为I b =0.6A ,电源电压加在R 1上,则有:

110.6A b U I R R ==?------②;

联立①②解得:R 1=10Ω,U =6V ,则A 错误;

BCD .当滑动变阻器的滑片P 在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:

2

211

20Ω10Ω22

R R '==?=,

则电流表的示数为:

12

6V

0.3A

+10Ω10Ω

U

I

R R

'===

'+,

由图像可知,电流表示数为0.3A时对应的点是B,则B正确、CD错误;

故选B。

【点睛】

本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用,难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况,本题重点考查了应用图像解决问题,这是以后学习的重点。

17.如图所示热敏电阻1R的阻值随温度的升高而减小,它在温度为 80℃和 100℃时的阻值分别为 240Ω和200Ω;阻值不计的报警器在电流达到 12mA 时开始报警,超过 25mA 时将损坏;相关器材规格已在图中标明.当电路开始报警温度为 100℃时,滑动变阻器接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用0R和0t表示,则

A.将 P 向左移,可降低该电路开始报警时的温度

B.能求得0t的值

C.利用此电路,可将开始报警时的温度设定为 80℃

D.不能求得0R的值

【答案】A

【解析】

【详解】

A.报警电流不变,即总电阻

10

250Ω

R R

+=

不变,将P向左移,则变阻器接入电路中的电阻变小,1R接入电路中的电阻会变大,而1

R的阻值随温度的升高而减小,即其电阻变大时,温度应该变低,故A项符合题意;B.热敏电阻1R的阻值随温度的升高而减小,但题中没有具体的图象,因而无法求解;故B项不符合题意;

C.将开始报警时的温度设定为80℃,由题可知,1R接入电路中的电阻为240Ω,则变阻器接入电路的电阻为:

'250Ω240Ω10Ω

R=-=

在变阻器的阻值变化范围以内,但移动滑片,只能判断变阻器接入电路中的阻值变化,而不能读出其接入电路中的具体阻值.故C项不符合题意;

D .1R 与变阻器0R 串联,温度为100℃时,1R =200Ω,可得:

01250Ω200Ω50ΩR R R =-=-=总

故D 项不符合题意;

18.图甲是模拟调光灯。电源电压为4V ,小灯泡额定电压为2.5V ,电流随电压变化的I-U 图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V 时“刚亮”,铅笔芯长15cm 、阻值为 30Ω,其阻值与长度成正比。回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动。该调光灯在使用时,以下说法正确的是( )

A .闭合开关,移动P 不能连续调光

B .闭合开关,P 滑到距A 点10cm 处,小灯泡的实际功率为0.15W

C .在距A 点 2.5cm 处做标记,可以提醒P 向 A 滑过此处,小灯泡将不安全

D .小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.064W~0.75W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A .当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处 的电流相等,所以由U

I R

=

可知,电源电压为 L L P U U I R =+

L L 4.0V 30U I =+?Ω

由图乙可知,灯泡两端的电压U = 0.4V ,通过灯泡的电流I L = 0.12A 时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V “刚亮”,所以,闭合开关,移动P 能连续调光,故A 错误;

B .因铅笔芯长15cm 、阻值为30N ,其阻值与长度成正比,所以,P 滑到距A 点10cm 处,接入电路中的电阻

'P 30Ω

10cm 2015cm

R =

?=Ω 则电源的电压

L L P U U I R '''

=+

L '

L 4.0V 20U I '=+?Ω

由图象可知,灯泡两端的电压L =8V U ',通过灯泡的电流'

L =0.16A I 时符合,此时小灯泡的实际功率

L L L 0.8V 0.16A=0.128W P U I ''

==?

故B 错误;

C .P 滑到距A 点2.5cm 处,接入电路中的电阻

P 30 2.5cm 515cm

R ''

Ω

=

?=Ω 则电源的电压

L L P U U I R ''''''

=+

L L 4.0V 5U I ''''=+?Ω

由图象可知,灯泡两端的电压U "= 2.5V ,通过灯泡的电流I "= 0.3A 时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A 点2.5cm 处做标记,可以提醒P 向A 滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C 正确; D .小灯泡“刚亮”时的实际功率

L L L 0.4V 0.12A=0.048W P U I '==?

小灯泡正常发光时的实际功率

L L L 2.5V 0.3A=0.75W P U I ''''''

==?

所以,小灯泡工作时,从“刚亮’到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W ,故D 错误。 故选C 。

19.如图所示,电源电压不变,L 1、L 2两个灯泡的规格相同。闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是( )

A .L 1逐渐变亮

B .L 1先变亮再逐渐变暗

C .L 2逐渐变暗

D .L 2逐渐变亮

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

左图为串联电路,滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动,阻值变大,电流变小,L 1变暗。

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