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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题一、欧姆定律的计算问题难题易错题1如图所示,电源电压不变,当开关S 闭合时,电流表的示数为0.8A开关 S 断开后,电流表的示数改变了 0.5A则 R1与 R2的阻值之比为()A13:5【答案】C【解析】【分析】【详解】B3:5C5:3D5:13开关 S 断开时电路为 R1的简单电路,当开关 S 闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;并联电路中各支路独立工作、互不影响,开关S 断开后,通过 R1的电流不变,改变的电流是通过 R2的电流即 I20.5A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过R1的电流:I1 I I2 0.8A-0.5A=0.3A,并联电路中各支
2、路两端的电压相等,根据欧姆定律可得:UR1I1I20.5A5。R2UI10.3A3I2故选 C。2如图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为 20,电源电压保持不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电压表V1的示数从 10V 变化到20V,电压表 V2的示数从 14V 变化到 34V,则下列说法中正确的是()A电源电压为 34VC电路中最小电流为1AB电阻 R1的阻值为 12D灯 L 的阻值始终是 4【答案】AC【解析】【分析】【详解】由图可知灯泡 L、定值电阻 R1与滑动变阻器 R2串联,电压表 V1测定值电阻 R1两端的电压,电压表 V2测灯泡 L 与定值电
3、阻 R1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表 V1的示数。A当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,电压表V2的示数即为电源电压是 34V,故 A 项正确;BC当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20 接入电路,此时通过电路电流最小,电压表V1的示数是 10V,电压表 V2的示数是 14V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为UR2U U2 34V 14V 20V由I U可得通过电路最小电流RI小UR220V1AR220由I U可得定值电阻 R1的阻值RR1故 B 项错误,C 项正确;U110V10I小1AD当滑动变阻器
4、的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20 接入电路,此时通过电路电流最小为 1A,电压表 V1的示数是 10V,电压表 V2的示数是 14V,则灯泡两端电压为ULU2U114V 10V 4V由I U可得此时灯泡 L 的电阻RRLUL4V 4I小1A当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,此时通过电路电流最大,电压表 V1的示数是 20V,电压表 V2的示数是 34V,则灯泡两端电压为ULU2U1 34V 20V 14V由I U可得此时电路电流RU120VI大 2AR110则由I U可得此时灯泡 L 的电阻RU14VRLL 7I大2A电路通过电流最大、最小时灯泡L 的
5、阻值不同,故 D 项错误。故选 AC。3如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b 端时,电压表的示数为 8 伏,10 秒内定值电阻 R1做功为 20 焦;当滑片 P 移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为 6 伏。下列结果正确的是()A电源电压为 12 伏B滑动变阻器 R 的最大阻值为 8 欧C滑片在 b 端时,电流表示数为0.75 安D电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3【答案】AD【解析】【分析】【详解】A由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,从图可知,当滑片滑到 b 端时,变阻器接入电路的电阻最大为R且与电阻R1串联,滑动变阻器
6、两端电压是Umax8V,即Umax IbR UR 8VR1 R当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻UCD且与R1串联,这时滑动变阻器两端电压为2Umid 6V,由欧姆定律可得,电路中电流Imid即UR1R2Umid ImidRUR 6V2R R212联立可解得R 2R1,U 12V,A 正确;BC当滑片移到滑动变阻器的b 端时,电压表的示数是8V,R1两端的电压是UR1U-Umax12V-8V 4V由题知,这时 10 秒内定值电阻 R1做功为 20 焦,由W UIt可得到这时电路中的电流I C 错误;变阻器的最大阻值W20J 0.5AUR1t4V10sUmax8V16I0.5AR B 错误;2
7、UD由上述可知,R 2R1,根据P可得电路先后两次消耗的总功率之比是RR R1PbU222PmidR R1U32D 正确。故选 AD。4如图,电源电压不变,电路元件及导线均完好,R1、R2为定值电阻,R 为滑动变阻器。下列分析正确的是()A只闭合 S1时,电流表、电压表均有示数B只闭合 S3时,滑片右移,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C闭合 S1、S2、S3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小D闭合 S1、S3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小【答案】ABD【解析】【分析】(1)只闭合 S1时,电路为 R2的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;(2)只
8、闭合 S3时,R1与 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化;(3)同时闭合 S1、S2、S3时,R2与 R 并联,电压表测电源电压,电流表测干路中的电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化;(4)同时闭合 S1、S3时,R1与 R 串联后再与 R2并联,电压表测 R 两端的电压,电流表测干路电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化
9、,根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。【详解】A只闭合 S1时,电路为 R2的简单电路,等效电路图如下图所示:图中电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,则电流表、电压表均有示数,故A 正确;B只闭合 S3时,R1与 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:滑片 P 向右移动时,接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压原理知,R 两端电压变大,R1两端电压变小,由串联电路的电压特点可得U1 UR而电流表测串联电路中的电流,则有R1U1URII即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故B 正确;C同时闭合 S1、S2、S3时,R2与 R
10、并联,电压表测电源电压,则其示数不变,电流表测干路中的电流,等效电路图如下图所示:因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,通过R2的电流不变,滑片 P 向U可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电R路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变小,即电流表示数变小,故C 错误;右移动,接入电路中的电阻变大,由I(4)同时闭合 S1、S3时,R1与 R 串联后再与 R2并联,电压表测 R 两端的电压,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:滑片 P 向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I U可知,滑动变阻器所在支路的电流R变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表的示数变大,因
11、并联电路中各支路独立工作、互不影响,则通过R2的电流不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表的示数变小,故D 正确。故选 ABD。5把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100 的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是()A在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B电路的总功率最大值为10.8WC小灯泡的电功率最小值为0.75WD滑动变阻器允许调节的范围是2460【答案】ACD【解析】【分析】分析实物图可知:灯泡与
12、滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为 00.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为015V)。(1)滑片向左移动时,根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化;再判定总电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况;(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻,确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻,利用P UI求电路的总功率最大值;(3)为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压;再利用欧姆定律求出此时电路中的
13、最小电流和滑动变阻器连入的电阻;最后利用P UI求小灯泡的电功率最小值;(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。【详解】A由图知道,由实物电路图可知:灯泡与滑动变阻器串联;电流表测量串联电路的电流(所选量程为 00.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为015V),当滑片向左移动时,则滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由于电源电压不变,由I U知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小,所以电压表示数的变小,故A 正确;B由P UI可知,当灯正常发光时的电流I额P额U额3W 0.5A6V18V6V 240.5A由于电
14、路中的最大电流是0.5A,则滑动变阻器连入电路的最小电阻Rmin此时电路中电功率最大U U额ImaxPmaxUImax18V0.5A 9W故 B 错误;U2C由P可知,灯泡的电阻R(6V)2RL12P额3W由图知道,为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,由串联电路电压特点可知,小灯泡两端的最小电压是2U额ULU UR18V 15V 3V此时电路中的电流I IR IL所以滑动变阻器连入的最大电阻UL3V 0.25ARL12Rmax此时小灯泡的最小电功率UR15V 60IR0.25APminULIL 3V0.25A 0.75W故 C 正确;D由以上计算知道,
15、滑动变阻器允许调节的范围为2460,故 D 正确。故选 ACD。6某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为 4.5V,电压表量程“03V”,滑动变阻器规格“20 1A”,灯泡 L 标有“3V 1.5W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是()A滑动变阻器两端的最大电压是3VB该电路的最大总功率是4.5WC电路中电流变化的范围是0.173A0.5AD滑动变阻器阻值变化的范围是310【答案】C【解析】【分析】【详解】A灯泡 L 的电阻23VULRL 6PL1.5W2当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,其两端的电压最大,设这个电压大小U滑,根据
16、欧姆定律可知I 解得U滑 3.5V,A 错误;B由题意可知,灯泡 L 的额定电流4.5V-U滑U滑620ILPL1.5W 0.5AUL3V可知道电路中的最大电流只能是0.5A,不能再大了,当电流是0.5A 时,电路的总电阻R总4.5V 90.5A这种情况符合题意,所以该电路的最大总功率PmaxUI 4.5V0.5A 2.25W该电路的最大总功率是2.25W,B 错误;C当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的电流最小,其电流值Imin电压表的示数4.5V 0.173A620U电压 IminRL 0.173A6 1.038V这个电压值没有超过电压表的量程,电路是安全的,所以电路中的最小电流可以是
17、0.173A,由上述可知,电路中电流变化的范围是0.173A0.5A,C 正确;D由上述可知,电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值是20;电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是R滑 R总-RL 9-6=3那么滑动变阻器阻值变化的范围是320,D 错误。故选 C。7如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“00.6A”,电压表的量程为“03V”。灯泡上标有“2.5V 1.25W”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R 的规格为“15 1A”。闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是()A电压表的示数为 2.5V 时电流表的示数为 0.6AB滑动变阻器
18、接入电路的最小阻值为5C灯泡消耗的最小电功率为0.45WD电路消耗的最大电功率为2W【答案】C【解析】【详解】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。A电压表的示数为 2.5V 时灯泡正常发光,根据P UI可得,灯的额定电流:IL额PL额UL额1.25W 0.5A2.5V因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为Imax IL额 0.5AA 错误;B由I U可得,灯泡的电阻:RRL电流最大时,电路中的总电阻:UL额IL额2.5V50.5AR U6V12Imax0.5A因串联电路中总电阻等于各分
19、电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑 R-RL12-5 7B 错误;C当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流:Imin灯泡的最小功率:U6V 0.3ARL R滑max51522PLminIminRL0.3A5 0.45WC 正确;D该电路的最大功率:PmaxUImax 6V0.5A 3WD 错误。8小亮同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡 L 标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R0标有“601A”字样,电流表量程为 00.6A,电压表量程为 015V。在实验中,为了确保测量准确,要
20、求电表所测值不小于其量程的1。要使测量准确并确保电路安全,下列说法正确的是()3A电路总功率的变化范围为2W7.2WB电压表示数变化范围为5V9.6VC灯泡 L 正常工作时,滑动变阻器接入的阻值为10D灯泡 L 消耗的最小功率为 0.48W【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知,电阻与灯泡串联在电路中,电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为U2(6V)2R 12P3W小灯泡额定电流为I 电表所测值不小于其量程的U6V 0.5AR121,在未考虑电路安全情况下,则电流表可用量程应为30.20.6A,电压表可用量程为 515V:A由功率公式 P=UI 可知,
21、电源电压不变时,电路电流越小则功率越小,当电流为0.2A 时Pmin=UImin=12V0.2A=2.4W此时变阻器两端电压为UR=R1Imin=600.2A=12V满足电压表的测量与安全要求,故A 错误;B电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,由串联电阻分压特点,其电阻接入越小则分压越小,当其示数最低值为5V 时,电路电流为I U UR12V-5V 0.75AR12此时电路电流已超出电流表最大量程,故B 错误;C灯泡 L 正常工作时,其两端电压为6V,则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为 6V,则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12,故 C 错误;D由功率计算公式P UI I2R可知,当
22、电路电流最小为0.2A 时灯泡 L 消耗功率最小Pmin(0.2A)212 0.48W由选项 A 中可知此时电压表满足题意要求,故D 正确。故选 D。9已知 R1:R2=2:3,开关 S 由断开到闭合,图中电流表先后示数之比为2:5 的电路是()ABCD【答案】AD【解析】【详解】A从图中可以看到,开关S 断开时,电阻 R1和 R2串联在一起,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是IUUR1 R25RUUR12R当开关 S 闭合时,只有电阻 R1接入电路中,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是I所以电流表先后示数之比是I:I选项 A 符合题意;UU:2:55R 2RB从图中可以看到,开关S 断开
23、时,电阻 R1和 R2串联在一起,电路中的电流大小是IUUR1 R25R当开关 S 闭合时,只有电阻 R2接入电路,电路中的电流大小是IUUR23R所以电流表先后示数之比是I:IB 项不合题意;UU:3:55R 3RC从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻 R1接入电路中,电路中的电流大小是IUUR12R当开关 S 闭合时,电阻 R1和 R2并联在一起,电路中的总电阻大小是R总电路中的电流大小是R1R26RR1 R25I所以电流表先后示数之比是U5UR总6RI:IC 项不合题意;U5U:3:52R 6RD从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻 R2接入电路,电路中的电流大小是IUUR23R
24、当开关 S 闭合时,电阻 R1和 R2并联在一起,电路中的总电阻大小是R总电流大小是6R,电路中的5I所以电流表先后示数之比是U5UR总6RI:I选项 D 符合题意U5U:2:53R 6R10如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为 3V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为 0.2A,则错误的是()A电压表、电流表的位置互换前R1、R2并联B电源电压 3VC电阻 R1的阻值为 10【答案】D【解析】【分析】【详解】A电压表、电流表的位置互换前,从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关S1,然后分成
25、两部分电流,一部分电流流过电阻R1,流过电流表、开关 S2,最后回负极,另一部分电流流过电阻R2,流过开关 S2,最后回负极;可知 R1、R2是并联的,A 正确,不合题意;B由题意可知,电压表、电流表的位置互换前,这是一个并联电路,电压表并联在电阻R1的两端,电压表的示数是3V,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压的大小是3V,B正确,不合题意;C由题意可知,电压表的示数是3V,即电阻 R1的电压是 3V,流过电阻 R1的电流大小是0.3A,根据R D电阻 R2的阻值为 15U可知,电阻 R1的阻值大小IR1U13V10I10.3A电阻 R1的阻值大小是10,C 正确,不合题意;D将电压表、
26、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,两电阻串联在电路中,电流表测串联电路的电流,根据R U可知,电路中的总电阻大小是IR总U3V15I0.2A两电阻串联,电阻 R2的阻值大小是R2 R总-R115-10 5电阻 R2的阻值大小是5,D 错误,符合题意。故选 D。11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015V 的量程,电流表选择03A 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.
27、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()AR1的阻值为 5C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 11VD整个电路的最小电功率是4.4WA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=0.8
28、A,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+IR1+U2=1V+0.4AR1+8V,U=UL+IR1+U2=3V+0.8AR1+4V,因电源的电压不变,所以,1V+0.4AR1+8V=3V+0.8AR1+4V,解得:R1=5,故 A 正确,不符合题意;B电源的电压:UL+IR1+U2=1V+0.4A5+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
29、功率最大,则:P大=UI大=11V3A=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 R111V=UL小+I小25,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=11V0.4A=4.4W,故 D 正确,不符合题意。故选 C。12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
30、为()A32B23C75D57【答案】A【解析】【分析】【详解】当闭合 S、S1,断开 S2时,R1与 R 串联,电压表测 R 两端的电压;当闭合 S、S2,断开 S1时,R2与 R 串联,电压表测 R 两端的电压;由I U可得,两种情况下的电流之比RI1:I2=URUR:=UR:UR=5V:7V=5:7RR因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以I1:I2=R2+R:R1+R=R2+R:2R2+R=5:7整理可得R:R2=3:2故选 A。13如图所示,电源电压保持12V 不变,小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值 R=48,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列
31、说法正确的是()A要使电压表的示数增大1V,小灯泡 L 两端的电压就会减小 1VB当滑片 P 移到最右端时,通电 100s 滑动变阻器消耗的电能是192JC当滑片 P 移到变阻器的中点时,小灯泡L 正常发光D当滑片 P 移到变阻器的中点时,电阻R 的实际功率是 3.6W【答案】B【解析】【分析】【详解】A从图中可以看到,这是一个串联电路,电压表测的是小灯泡L 两端的电压,所以电压表的示数增大 1V,小灯泡 L 两端的电压也会增大 1V,A 错误;B可知,小灯泡 L 的电阻是6V12URLPL3W2L2这是一个串联电路,电路中的电流大小是I U12V 0.2AR RL48122通电 100s 滑
32、动变阻器消耗的电能是W I2Rt 0.2A48100s 192JB 正确;C当滑片 P 移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是I小灯泡 L 的电压是U1R RL212V1A241231UL IRLA12 4V3小灯泡不会正常发光,C 错误;1D当滑片 P 移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是A,变阻器接入电路的电阻大3小是24,则滑动变阻器 R 的实际功率是P ID 错误;2 11RA24 2.7W232故选 B。14如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。电源电压不变。握力显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5,不施加力时弹簧一端的滑片 P 在电阻
33、R1的最上端,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。电路中电流变化的范围为0.10.6A。则下列说法正确的是()A施加的力最大时电路中电流为0.6ABR1连入电路阻值变化范围是030C电路消耗的总功率变化范围是0.3W1.5WDR1消耗的最大功率为 0.45W【答案】D【解析】【分析】【详解】A两个电阻串联在电路中,不施加力时弹簧一端的滑片P 在电阻 R1的最上端,此时电路电阻最小,电流最大为0.6A,可得电源电压为 3V,移动到最下端时电路电阻最大,电流最小为 0.1A,故 A 错误;B由电路图可知,滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时,只有R2接入电路,电路中电阻最小,电流最大为 0
34、.6A,电源电压U=U2=I最大R2=0.6A5=3V滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路中电流最小为0.1A,总电阻R总=滑动变阻器最大阻值R1=R总-R2=30-5=25故 B 错误;C电路消耗的总功率最大为P大=UI大=3V0.6A=1.8W电路消耗的总功率最小为P小=UI小=3V0.1A=0.3W可得电路消耗的总功率变化范围是0.3W1.8W,故 C 错误;U3V=30I最小0.1AD由电功率公式UUU2(3V)222P)R1()R11(2(R15)10(R15)210R1 R2R15R1R1可知当 R1为 5 时,消耗的功率最大为0.45W,故 D 正确。故选 D。15如图,电源电压保
35、持不变,两根均匀的相同电阻丝ae 和 bf 平行放置,其他导线电阻不计,c、d 两环始终与电阻丝接触良好。闭合开关,当cd 处于图中位置时,电压表的示数为 6V;当电阻 R 与 cd 段导线一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V;若电阻R 与 cd 段导线一起由图中位置向左移动一段相同距离后,电压表的示数变为()A6.5V【答案】C【解析】【分析】【详解】设Rac Rbd R1,则在如图的电压可表示为B7VC7.5VD8VU U12R1 RR当电阻 R 与 cd 段导线一起向右移动一段距离后,电源电压可表为U U22R12R RRU32R12R RR当电阻 R 与 cd 段导线一起向左移
36、动一段相同距离后,电源电压可表为U 由得2R1 R 代入得RURU,R 660U3 7.5V故选 C。16如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L 的电阻随温度变化而变化,R0为定值电阻,滑动变阻器 Rx的规格为“20 2.5A”闭合开关 S,电压表 V1的示数为 U1,电压表 V2的示数为 U2,移动滑动变阻器的滑片P 从 A 端至 B 端,U2与 U1的关系如图乙所示当滑片P 滑到 B 端时,灯 L 恰好正常发光。下列结果中正确的是()电路中最小电流为 1A定值电阻 R0的阻值为 6灯 L 正常发光时的电阻为12灯 L 的额定功率为 48WA只有正确C只有正确【答案】A【解析】【详解】B只
37、有正确D都正确由图知灯泡 L、定值电阻 R0、滑动变阻器串联,电压表V1测量定值电阻 R0两端的电压,电压表 V2测量灯泡 L 和定值电阻 R0两端的总电压,当滑片 P 滑到 B 端时,此时电路的总电阻最小,总电流最大,两电压表的示数都达到了最大,即两电压表的示数为36V 和 24V;当滑动变阻器的滑片 P 在 A 端时,总电阻最大,电路中的总电流最小,两电压表的示数为16V 和 12V;(1)当滑片在 B 端时,电压表 V2的示数为 36V,则电源电压为 36V,此时灯 L 恰好正常发光;当滑动变阻器的滑片 P 在 A 端时,滑动变阻器的电阻最大,电路中的总电流最小,此时滑动变阻器两端的电压
38、为:U滑UU236V16V20V,则此时电路的最小电流为:U滑20VI最小=1A,R滑20故正确;定值电阻 R0的阻值:R0故错误;U012V=12,I1A(2)当滑片在 B 端时,滑动变阻器的电阻为零,电路的电流最大,此时灯L 恰好正常发光,定值电阻两端的电压为24V,此时电路的最大电流为:U024VI大=2A,R012灯泡两端的额定电压为:ULU2U136V24V12V;灯 L 正常发光时的电阻为:UL12VRL=6,I大2A故错误;灯泡 L 的额定功率为:PLULI大12V2A24W,故错误。故选:A。17如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动的过程中,
39、下列说法中正确的是()A电流表 A1的示数变小,灯泡的亮度不变B电流表 A2的示数变大,电压表V 的示数不变C电压表的示数与电流表A1的示数的比值变小D电压表 V 的示数与电流表 A2的示数的比值变小【答案】A【解析】【分析】【详解】AB看图分析可知,滑动变阻器与灯泡并联,电流表A2测量干路总电流,A1测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量该并联电路的电源电压。滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压和灯泡所在支路不受滑动变阻器阻值变化的影响,即电压表示数不变,灯泡亮度不变。并联电路中各支路两端电压等于电源电压,由欧姆定律IRURRI总U总
40、R总可知,电压不变,滑动变阻器所在支路电流随滑动变阻器电阻变大而减小,即A1示数变小;并联电路总电流随总阻值变大而减小,即A2示数变小。A 选项正确,B 选项错误。CD由欧姆定律可得R UI电压表的示数与电流表 A1的示数的比值等于滑动变阻器阻值,电压表V 的示数与电流表A2的示数的比值等于电路总阻值。由题已知滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,故电压表的示数与电流表 A1的示数的比值、电压表V 的示数与电流表 A2的示数的比值均变大,CD 两选项错误。故选 A。18如图所示电路,电源电压不变,电压表量程是03V,电流表量程是 00.6A。只闭合S、S1,在滑动变阻器 R1的滑片从最右端向左滑
41、至 a 点的过程中,灯泡、R1的 IU 图像如图乙所示,滑片在 a 点时灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是()A电源电压为 5.5VB只闭合 S、S1时,整个电路的最大功率为2.7WC只闭合 S、S1时,灯泡 2s 内最少消耗 2.4J 电能D只闭合 S、S2,R1的滑片在 a 点,R2允许连入电路的阻值范围是1.512【答案】D【解析】【详解】A分析乙图可知在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中,滑动变阻器阻值逐渐减小,电压减小,回路中电流增大,故左侧的图像为小灯泡的I-U图像,刚开始时小灯泡两端电压为0.5V,滑动变阻器两端电压为4V,设电源电压为U0,则有U0URUL 4V
42、 0.5V=4.5V故 A 错误;B只闭合 S、S1时,当电流最大时,整个电路的功率最大,设最大功率为Pm,则有PmU0Im 4.5V0.5A 2.25W故 B 错误;C只闭合 S、S1时,灯泡最小功率为刚开始时的功率,设为P小,则有P小U小I小 0.5V0.3A 0.15W设 2s内最少消耗电能为W,则有W P小t 0.15W 2s 0.3J故 C 错误;D滑片在 a 点R1的电阻为R1U13V 6I10.5A只闭合 S、S2,R1与R2串联,设 R2允许连入电路的阻值最大电阻为R2,此时电压表示数达到最大,设为U2,由欧姆定律可得此时电路中的电流为I2则滑动变动器最大阻值U0-U24.5V
43、-3V=0.25AR16U23V=12I20.25AR2=设滑动变阻器最小电阻为R3,此时电流数示数达到最大值,设为I3,则有I3=U04.5V=0.6AR1+R36+R3解得R3=1.5。故 R2允许连入电路的阻值范围是1.512,故 D 正确。故选 D。19图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和 R3为三个定值电阻,已知R15,当只闭合开关 S2时,电流表的示数为 0.3A,电路消耗的总功率为 P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P,当只断开开关 S1时,电流表的示数为 0.45A,电路消耗的总功率为P,下列判断正确的是AU6V,R22
44、0BU9V,R330CR310,PP32DR220,PP215【答案】D【解析】【分析】【详解】当只闭合开关 S2时,电阻R2、R3串联,则U=0.3A,P=0.3UR2R3当三个开关都闭合时,电阻R1、R2并联,则UU+=0.3A+1.95A,P=2.25UR1R2当只断开开关 S1时,电路中只有R2,则U=0.45A,P=0.45UR2解三式得U=9v,R220,R310,PP215,PP23所以 D 正确。故选 D。20如图甲所示是灯泡 L 的电流与其两端电压关系的图像。现将L 与阻值为 10 的电阻 R连入图乙所示电路。闭合开关S,L 的实际功率为 1.8W,下列说法正确的是()A由图
45、像可知不同电压下灯泡灯丝的电阻是定值B电源电压是 3VC通过 R 的电流是 0.4AD电阻 R 的实际电功率是 3.6W【答案】D【解析】【分析】【详解】A这个图像是一条曲线,不是直线,可知斜率k I1UR斜率在变化,则电阻在变化,所以不同电压下灯泡灯丝的电阻不是定值,A 错误;B由于 L 的实际功率为 1.8W,从图甲可以看到,这时灯泡的电压是6V,流过灯泡的电流是 0.3A,从图乙可以看到,这是一个并联电路,电源电压的大小等于灯泡的电压大小,即电源电压是 6V,B 错误;C根据欧姆定律可知,通过R 的电流是I C 错误;U6V 0.6AR10D根据P UI可知,电阻 R 的实际电功率是P UI 6V0.6A 3.6WD 正确;故选 D。