【分析】 【详解】
A.由于电源电压不变为4.5V,定值电阻两端电压保持为3V,则滑动变阻器两端电压始终为1.5V,根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R滑U滑1.5V1??? R定U定3V2则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时,对应滑动变阻器接入阻值最大,为
R滑?故A正确;
11R定??20Ω=10Ω 22B.控制电压为2V,则电源电压最小为2V,此时滑动变阻器在整个实验接入阻值均为0,由串联分压可知,当定值电阻换用最大阻值时,滑动变阻器接入阻值越大,此时电源电压越大,则当定值电阻接20Ω,滑动变阻器滑到20Ω时,此时电源电压最大,此时电压之比等于电阻之比,则滑动变阻器两端电压也为2V,则最大电压为4V,则电源的选取范围是2~4V,故B错误;
C.由于始终保证定值电阻两端电压不变,则当换用更大阻值的定值电阻时,由串联分压可知,滑动变阻器接入阻值应相应增大,则当定值电阻接入最大阻值时,滑动变阻器滑到最大阻值处,可使定值电阻电压最小,此时电流为
Imin?则定值电阻两端最小电压为
U6V??0.1A
R4?R滑max40Ω?20ΩUmin?IminR4?0.1A?20Ω=2V
由于电流表量程为0~0.6A,则电流最大为0.6A,当定值电阻阻值最小时,电流最大,则最大电压为
Umax?ImaxR1?0.6A?5Ω=3V
综合范围为2~3V,故C错误;
D.由于电源电压不变为6V,定值电阻两端电压保持为2V,则滑动变阻器两端电压始终为4V,根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R定U定2V1??? R滑U滑4V2则当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时,对应可进行实验的最大阻值,为
R定?11R滑??30Ω=15Ω 22则只能进行前三次实验,故D正确。 故选AD。
6.仅将灯L1、L2连接在电压为U0的电源上,此时两灯均发光;已知灯L1的电阻为
R0,测得通过灯L2的电流为I0,则下列判断正确的是(电源电压保持不变,L1和L2电
阻不随温度变化)( ) A.L2的电阻可能为
I0
U0?I0R0I0R0 U0B.L1和L2的电阻之比可能为
C.通过L1和L2中的电流之比可能为1:1 D.L1和L2两端的电压之比可能为【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
I0R0
U0?I0R0I0I0UU A.是电流与电压的比值,由I?得,R?,故不可能是L2的U0?I0R0U?IRRI000电阻,故A不符合题意;
C.若两电阻串联:根据串联电路各处的电流都相等,通过L1和L2中的电流之比为1:1,故C符合题意;
D.由欧姆定律可知,灯L1的电压为U1?I0R0,根据串联电路电压规律,灯L2中的电压为
U2?U0?I0R0
根据分压原理,L1和L2电阻之比等于电压之比,即为
I0R0,故D符合题意;
U0?I0R0B.若两灯并联,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,L2的电阻是
R2?则L1和L2的电阻之比为
U0 R0R0I0R0?U0U0 I0故B符合题意。 故选BCD。
7.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V”字样,通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V的量程,电流表选择0~3A的量程。闭合开关S,断开S1和S2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V变化到4V,电流表的示数变化了0.4A,已知R1:R2=1:4, R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确
的是( )
A.R1的阻值为5Ω
C.整个电路的最大电功率是11W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.电源的电压为11V
D.整个电路的最小电功率是4.4W
A.闭合开关S,断开S1和S2时,灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I′=0.4A,
I″=0.4A+0.4A=0.8A,
由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为UL=1V,UL=3V,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+I′R1+U2 =1V+0.4A×R1+8V, U= UL+I″R1+ U2=3V+0.8A×R1+4V,
因电源的电压不变,所以,
1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V,
解得:
R1=5Ω,
故A正确,不符合题意; B.电源的电压:
''UL+I′R1+ U2=1V+0.4A×5Ω+8V=11V,
'''''''''故B正确,不符合题意;
C.当开关S、S2闭合,断开S2时,电路为R2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I大=3A时,电路消耗的电功率最大,则:
P大=UI大=11V×3A=33W,
故C错误,符合题意;
D.当闭合开关S,断开S1和S2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:
UL小+I小(R1+ R2)= UL小+I小(R1+4 R1)= UL小+ I小×5 R1
11V= UL小+ I小×25Ω,
由图象可知,当I小=0.4A,UL小=1V符合,则电路的最小电功率:
P小=UI小=11V×0.4A=4.4W,
故D正确,不符合题意。 故选C。
8.实验中,某同学认为在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测量未知电阻Rx的阻值,并设计了电路图,下列图中不可以实现测量Rx阻值的电路图是()
A. B.
C. D.
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1-U2;根据串联电路电流处处相等可列出等式
U1?U2U2? R0RXRx可求出,故此电路可以测出Rx阻值;故A不符合题意;
B.当开关闭合时,Rx被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx阻值;故B符合题意; C.当开关掷到1档时,只有RX接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式
U2U1?U2? RXR0可求出出Rx,故此电路可以测出RX阻值;故C不符合题意;
D.当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,Rx与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1-U2,根据串联电路电流处处相等可列出等式
U2U1?U2? RXR0可求出出Rx,故此电路可以测出Rx阻值;故D不符合题意。 故选B。
9.如图电路,电源电压不变,闭合S,当滑片P从a端向b端滑动时( )
A.电压表V1示数与电流表A示数比值不变 B.电流表A示数变大,电压表V2不变 C.电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大 D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积不变 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A.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R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,电压表V1示数与电流表A示数比值为定值电阻R1的阻值,所以其比值不变,故A正确;
B.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,所以分得的电压变小,即V2示数变小;电路中的总电阻变小,所以电路中的电流变大,即A示数变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,V2示数变小,所以V1示数变大,电流表A的示数也变大,所以电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大,故C正确;
D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积为滑动变阻器R2的功率
UU2U22P?IR?()R2?2?R1R1R1?R2(?R2)2?4R1 ?2R1?R2R2R22由上式可知,R2的电功率随着R2阻值的变化而变化,当R2与R1阻值相等时,R2功率最
2020-2021备战中考物理复习《欧姆定律问题》专项综合练习及答案解析



