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中考物理二轮复习题型专项复习图像题04 欧姆定律(含解析)
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A.当甲两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.6A
B.当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.4A
D.将甲和乙串联,电流为0.4A,则它们两端的电压为3V
【解答】解:A.由图象可知,当甲两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.5A,故A错误;
B.由图象可知,当乙两端电压为2.5V时,通过它的电流为0.5A,由欧姆定律可得,此时乙的阻值R乙5Ω,故B错误;
C.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们两端的电压均为1V,由图象可知此时I甲=0.2A、I乙′=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙′=0.2A+0.4A=0.6A,故C错误;
D.将甲和乙串联,若电流为0.4A,则通过两电阻的电流均为0.4A,由图象可知此时U甲=2V、U乙′=1V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:U=U甲+U乙′=2V+1V=3V,故D正确。
故选:D。
2.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡的电流为0.4A
D.当电流表示数为0.25A时,电源电压为2V
【解答】解:A、由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,即定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线,即图线B表示电阻R的I﹣U关系图象,故A错误;
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联,当电源电压为4V时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.3A,IR=0.1A,
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:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A,故B、C错误;
D、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联,当电源电压为2V时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL′=0.2A,IR′=0.05A,
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:I=IL′+IR′=0.2A+0.05A=0.25A,电流表示数0.25A,故D正确。
故选:D。
3.在如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片从A端移到某一位置B时,根据两表示数作出的U﹣I图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.滑片移动过程中,滑动变阻器R2接入电路阻值变大
B.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
C.电源电压为2.5V
D.定值电阻R1的阻值为10Ω
【解答】解:由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压;
A、根据图甲可知,R2的滑片从A点移动到B点过程中,滑动变阻器接入电路电阻丝的长度逐渐变短,因此R2接入电路阻值变小,故A错误;
B、滑片在A点时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小,则根据图乙读出滑片在A点时,电路电流最小为0.1A,电压表示数为2V,
由I可知,滑动变阻器的最大阻值:R220Ω,故B错误;
CD、根据图乙读出滑片在B点时电路中的电流最大,由图乙可知,电路电流最大为0.3A时,电压表示数为1V,
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由I可知,
当滑片在A处时,电源电压:U=U1+U2=I小R1+U2=0.1A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片在B处时,电源电压:U=U1′+U2′=I大R1+U2′=0.3A×R1+1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:U=2.5V,R1=5Ω,故C正确,D错误。
故选:C。
4.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述不正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持2.5V不变
C.将Rx从10Ω换成15Ω后,应将滑片P向右移
D.实验得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比
【解答】解:A、探究电流和电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压,题目中变化的是电阻,保持不变的是电压,故A错误;
B、根据乙图可知,电阻两端的电压:UV=IR=0.1A×25Ω=…=0.5A×5Ω=2.5V,故B正确;
C、根据串联电路的分压原理可知,将Rx从10Ω换成15Ω后,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变,故C正确;
D、由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比,故D正确。
故选:A。
5.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.若定值电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为0V
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.定值电阻R的阻值是6Ω
【解答】解:A、由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A错误;
B、当定值电阻R断路时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故B错误;
C、当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、由I可得,定值电阻R的阻值:R6Ω,故D正确。
故选:D。
6.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为14V
B.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
C.R1的阻值是30Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω
【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,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图象可知,A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象,B为电阻R1的I﹣U关系图象,故B错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U﹣I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故A错误;
由I可得,定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值:
R120Ω,
R270Ω,故C错误,D正确。
故选:D。
7.图甲所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,在各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,记录电表示数;图乙是电流与变阻器两端电压关系的图像,则( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,
根据欧姆定律可知,电源电压U=I大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,
根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压U=U滑+IR0=3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:定值电阻R0=7.5Ω,电源电压U=4.5V,故A错误、B正确;
C、当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,
当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值R滑大15Ω,
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,故C错误;
D、当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻R滑′R滑大15Ω=7.5Ω,
根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻R=R滑′+R0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω,
此时电路中的电流I′0.3A,即电流表示数为0.3A,故D错误。
故选:B。
8.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为0V
【解答】解:A、由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A错误;
B、由I可得,定值电阻R的阻值:R6Ω,故B正确;
C、当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I最小=0.5A,
则由I可得,电路中的总电阻:R总18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、当定值电阻R断路时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D错误。
故选:B。
9.如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表示数,并描绘出电路中电流与滑动变阻器两端电压关系的图像,如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R0的阻值为10Ω
C.当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中的电流为0.8A
D.当电压表示数为3V时,滑动变阻器连入电路中的阻值与R0阻值相等
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的电流最大为I大=0.8A,
根据欧姆定律可知,电源电压U=I大R0=0.8A×R0——————①,
根据串联分压原理可知当滑动变阻器两端的电压为6V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小,电路中的电流为I=0.2A,故C错误;
根据串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压U=6V+IR0=6V+0.2A×R0——————②,
联立①②解得:定值电阻R0=10Ω;电源电压U=8V,故A错误,B正确;
(2)根据串联分压原理可知滑动变阻器连入电路中的阻值与R0阻值相等时,滑动变阻器和定值电阻两端的电压相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压为U8V=4V,故D错误。
故选:B。
10.小灯泡L正常发光的电压为3V,它的I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10Ω,2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.5A
C.小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
【解答】解:(1)当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联,
由图象可知,当电压表示数为1.5V时,电路中的电流I=0.3A,
由I可得,滑动变阻器两端的电压:
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=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+U滑=1.5V+3V=4.5V,故A正确;
(2)再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,已知灯泡的额定电压为3V,则小灯泡正常发光;
由图象可知,灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流I′=0.5A,故B正确;
由I可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL6Ω,故C正确;
此时滑动变阻器两端的电压:
U滑′=U﹣UL′=4.5V﹣3V=1.5V,
由I可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑′3Ω,故D错误。
故选:D。
11.如图甲所示,电源电压不变,第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全的前提下,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R1的最大阻值为40Ω
C.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
D.闭合开关S2、S3,断开S1、S4,保证电路安全的前提下,R2的变化范围为4~40Ω
【解答】解:(1)第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,此时R1、R2串联,电压表V1测R1滑片以右部分电阻和R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,
电压表内阻很大,相当于断路,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,故R2接入电路最大阻值,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知R1的滑片从最左端滑至最右端,电流表示数不变,电压表V1的示数会逐渐变小,故此时电压表V1与电流表示数的变化关系如图乙中水平直线所示,
当R1的滑片在最右端时,电压表V1测量R2两端的电压,示数为4V,
当R1的滑片在最左端时,电压表V1测量电源电压,示数为8V,故电源电压为8V,故A正确;
串联电路总电压等于各部分电压之和,当R1的滑片在最右端时,R1两端的电压为8V﹣4V=4V,
R1两端的电压等于R2两端的电压,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律变形式R可知R1=R2;
(2)第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,灯泡和R2串联,电压表V2测量灯泡的电压,电流表测通过电路的电流,
将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处,电压表V2与电流表示数的变化关系如图乙曲线所示,当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时,电路中电流最小为0.16A,此时灯泡电压为1.6V,
根据串联电路电压规律可得滑动变阻器电压为:U2=U﹣UL′=8V﹣1.6V=6.4V,
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为:R240Ω=R1,故B正确;
由图乙可知灯泡正常发光时UL=6V,电流IL=0.5A,灯泡正常发光时的电阻:RL12Ω,故C错误;
此时滑动变阻器R2两端的电压为:U2′=U﹣UL=8V﹣6V=2V,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,为:R2小4Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻越大,通过电路的电流越小,所以滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围为4~40Ω,故D正确。
故选:C。
12.在图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.滑片P在中点时,电压表示数为3V
C.定值电阻R0为8Ω
D.滑片P在中点时,电流为0.4A
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,电路电流最大,根据图乙可知:Imax=0.6A,
由欧姆定律可得,电源电压:U=ImaxR0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时,电路电流最小,电压表示数最大,根据图乙可知:Imin=0.2A,UR=4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电源电压:U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得,R0=10Ω,U=6V,故AC错误;
(2)由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R20Ω,
滑片P在中点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R中R20Ω=10Ω,
则电路中的电流:I0.3A,故D错误;
由欧姆定律可得,电压表示数为:U中=IR中=0.3A×10Ω=3V,故B正确。
故选:B。
13.如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为电阻箱,闭合开关S,调节电阻箱,多次记录电压表V1的示数为U1。电压表V2的示数为U2。电流表的示数为I。以下是用图像描述各物理量之间的关系,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:图中两电阻串联,电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻箱R2两端的电压电,电流表测量电路的电流;
A、电压表V1测量定值电阻R1两端的电压,由I可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压U1成正比,所以电流表的示数与电压表V1的示数成正比,故A错误;
B、串联电路的总电阻等于各电阻之和,在电源电压一定时,由I可知,通过导体的电流与导体的总电阻成反比,故B正确;
C、在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2;当电压表V2的示数最大时,电压表V1也有一定的数值,该图不满足这个规律,故C错误;
D、由串联电路的电流、电压规律和欧姆定律可得:I=I1,由此可知,I与U2成一次函数关系,且电路的电流I随着R2两端的电压U2的增大而减小,故D错误。
故选:B。
14.如图甲是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值减小B.电流表的示数增大
C.电压表的示数不变D.电压表的示数增大
【解答】解:图甲中,闭合开关,R、R0串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻R两端的电压;
当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,由图乙可知,光敏电阻R的阻值变大;
由串联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大,由I可知电路中电流变小,即电流表示数变小;
电路中电流变小,由U=IR知定值电阻R0两端的电压变小,由串联电路的电压规律知光敏电阻R两端的电压变大,即电压表的示数变大;
综上所述,D正确。
故选:D。
15.如图甲为小明设计的身高体重测量仪,当体验者站到台面上,能自动显示身高和体重,电路如图乙所示,电源电压保持不变,R1为压敏电阻,其阻值随压力F变化的关系如图丙所示,R2为均匀电阻丝,滑片P随身高的增加而上滑,当开关S闭合后,则下列图像中电压表、电流表示数分别随身高、体重的变化关系正确的是( )
A.①③B.①④C.②③D.②④
【解答】解:电路图甲可知,滑动变阻器与压敏电阻R并联,电压表测滑动变阻器电阻丝下端与滑片P之间电阻丝两端的电压,电流表测R1支路的电流;
根据图乙可知,R1的电阻随压力的增大而减小,当压力增大到一定数值,R1的阻值不变;
因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,所以,滑动变阻器滑片移动时,R2接入电路中的电阻不变,由欧姆定律I可知,通过R2的电流不变;人的身高越高,滑片会向上移动,与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,电压表示数变大,当滑片移动到最上端时,与电压表并联部分的电阻最大,电压表示数保持不变,当人的身高偏低时,电压表测量导线两端的电压,示数为0,所以电压表的示数由0先变大,然后保持不变;
当人的重力增大时,压敏电阻的阻值变小,压敏电阻两端的电压不变,根据欧姆定律可知,通过压敏电阻的电流变大,且电流与电阻成反比,即电流表示数随体重的增大而增大;当压力大到一定的数值后,压敏电阻的阻值不变,通过压敏电阻的电流不变,所以电流表示数先变大后不变;
综上所述,②③图正确。
故选:C。
16.小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I﹣U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B.电阻R的阻值为20Ω
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,小灯泡的电阻为10Ω
【解答】解:根据电路图知,小灯泡L和定值电阻R并联,电流表测量干路中电流;
A、由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,即定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线,即图乙中B表示电阻R的I﹣U关系图象,故A错误;
BC、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联,当电源电压为4V时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.3A,IR=0.1A,
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:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A;
电阻R的电阻为R40Ω,故B、C错误;
D、如果把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,由乙图可知当通过电路的电流为0.2A时,灯泡两端的电压为2V,电阻两端的电压为8V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时电路总电压U=UL+UR=2V+8V=10V,恰好等于电源电压,即把小灯泡L和定值电阻R串联在10V电源上,电路中的电流等于0.2A,
灯泡的电阻RL10Ω,故D正确。
故选:D。
17.如图甲所示,这是高铁烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压为6V保持不变,R0为定值电阻,阻值为20Ω,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度E的关系如图乙所示,当报警电路中的电流减小到某一数值时报警器开始报警。下列说法正确的是( )
A.有烟雾时,电流表示数变大
B.有烟雾时,电压表的示数变大
C.当烟雾浓度增大时,电路的总功率变大
D.要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,R0应该选用更小阻值的电阻
【解答】解:由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
ABC、当环境有烟雾时,光照强度变小,由图乙可知,光敏电阻接入电路中的阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,且电源电压不变,所以光敏电阻的两端电压变大,即电压表示数变大;根据P=UI可知,电路的总功率变小,故AC错误、B正确;
D、要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,说明光照强度更强时,报警器就会报警,则此时的光敏电阻的阻值比原来的临界值小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大;如果要保持报警器的工作电流不变,由欧姆定律可知,应增大R0的阻值使电路中的电流减小,这样才能在一定的光照下及时报警,故D错误。
故选:B。
二.多选题(共5小题)
(多选)18.如图1所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图象如图2所示,则下列判断不正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象
B.电源电压为9V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电压表V2示数为7.2V
【解答】解:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图象可知,甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象,乙为电阻R1的U﹣I图象,故A不正确;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U﹣I图象可知,电路中的最小电流I=0.3A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=9V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:
U=U1+U2=3V+9V=12V,故B不正确;
由I可得,R1和滑动变阻器的最大阻值:
R110Ω,R230Ω,故C不正确;
(3)变阻器滑片在中点时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I′0.48A,
电压表V2的示数:
U2′=I′,故D正确。
故选:ABC。
(多选)19.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,由图象可知,下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为10Ω
B.R2的最大阻值为10Ω
C.电源电压是3V
D.当电流表示数为0.2A时,滑动变阻器正好一半阻值接入电路
【解答】解:(1)由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R1两端的电压;
当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压(电源电压),此时电路中的电流最大,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0;
由图象可知,此时电路中的电流I2=0.3A,R1两端的电压U1=3V,即电源电压为3V,故C正确;
由欧姆定律可知定值电阻R1的阻值为:R110Ω,故A正确;
(2)当滑片P位于a端时,定值电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图像可知,电路中的最小电流I小=0.1A,
则电路中的总电阻:R总30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:
R2大=R总﹣R=30Ω﹣10Ω=20Ω,故B错误;
(3)由图象可知,当电路中的电流I2=0.2A时,此时R1两端的电压U1'=2V,
由串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为:U2'=U﹣U1'=3V﹣2V=1V,
由欧姆定律可知此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为:R25Ω,
因R2大=20Ω,则:R2R2大,故D错误。
故选:AC。
(多选)20.如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小
D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
【解答】解:闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,
滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯泡两端的电压变大,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,所以图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化,图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化,故A错误;
由图a可知灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量,所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小,故C正确;
ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,由图可知此时灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为3V,故B正确;
由图可知通过电路的最小电流为0.1A,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由图可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值:R25Ω,故D错误。
故选:BC。
(多选)21.如图(a)所示电路,电源电压保持不变,R2为定值电阻,小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示;若只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I﹣U图像如图(c)所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R2的阻值为10Ω
C.只闭合开关S和S2,滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D.只闭合开关S和S2,滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
【解答】解:AB、只闭合开关S、S1,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。
串联电路总电压等于各部分电压之和,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压:U=U1+IR2,
在图(b)中取两组数据代入公式,可得:
U=3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①
U=1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:U=5V,R2=10Ω;故A错误,B正确;
CD、只闭合开关S和S2,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
灯泡L正常工作时电流:I最大=0.5A<0.6A(电流表安全),所以通过电路的最大电流为0.5A,
灯泡L正常工作时的电压为4V,此时滑动变阻器两端的电压:U1小=U﹣UL=5V﹣4V=1V,
则R1接入电路的最小电阻:R1小2Ω,故C错误;
由于电压表量程0~3V,根据串联电路的分压规律可知当电压表示数最大为3V时,R1接入电路的电阻最大,
由图(c)可知电路中最小电流:I最小=0.4A,
则R1接入电路的最大电阻:R1大7.5Ω,故D正确。
故选:BD。
(多选)22.如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变大
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
【解答】解:A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,故A错误;
B、滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故B正确;
CD、因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,此时通过电路的电流:I0.6A,
由图2可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小阻值为:RH小5Ω,此时灯泡两端的电压为6V,串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压为:U=UH+UL=3V+6V=9V,由题意可知电压表接入电路的量程为0~15V,电源电压为9V,所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω,故D正确,C错误。
故选:BD。
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