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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如图甲所示的电路中,R0、R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片,使其从阻值最大处移动到图甲中所示a 点处,在此过程中两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中根据以上条件可知()AR0的阻值为 10【答案】B【解析】【分析】【详解】B电源电压为 6VC滑片在 a 点时,滑动变阻器的阻值为15 DR1的阻值为 10由图可知,开关闭合,R0、R1、R2串联,电压表 V1测 R1、R2串联的总电压,电压表 V2测R1的电压,电流表测电路中的电流滑动变阻器的滑片从阻值最大处移动到图甲中所示a
2、点处,电压表 V1示数随串联总阻值的减小而减小,电压表V2示数增大,据图,R1的电压为 0.5V 时,对应的电流为 0.1A,则 R1的阻值为:R1=5;由题知,电压表 V1的示数变化电压等于R0两端的电压变化量,则:R0=5;滑片在 a 点时,电压表 V1的示数为 4.5V,电压表 V2的示数为 1.5V,则滑动变阻器两端的电压为:U2=UV1UV2=4.5V1.5V=3V,滑动变阻器的阻值为:Ra=电源电压:U=I2(R1+Ra+R0)=0.3A故 B 正确,符合题意(5+10+5)=6V=10;2如下图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,
3、则()AL1中的电流为 0.2 安BL1、L2中的电流之比 I1I241C电路的总电阻是 10 欧DL1、L2消耗的电功率之比 P1P241【答案】BD【解析】【分析】【详解】由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡 L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;A根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是03A,所以电流表的示数为 1A;则电路总电流 I=1A;测量灯泡 L2电流的量程是 00.6A,所以电流表示数为 0.2A,也就是电灯 L2中的电流 I2=0.2A,所以 L1的电流为I1 I I21A-0.2A=0.8A故
4、 A 不符合题意;B通过两只灯泡的电流之比为I10.8A4=I20.2A1故 B 符合题意;C由于两灯泡并联,则 U=U2=2V,根据I U可得RR 故 C 不符合题意;D两灯泡消耗的电功率之比U2V=2I1APUII4111P2UI2I21故 D 符合题意。故选 BD。3如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片 P 置于变阻器的 B 端时,电压表的示数为 6V,在 10s 内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V。下列结果正确的是()AR1先后两次消耗的电功率之比为916B滑动变阻器R2的最大阻值为10C电源电压为 12VDR1的阻值为
5、10【答案】ABCD【解析】【分析】【详解】由电路分析可知,定值电阻R1与滑动变阻器 R2串联,电压表测 R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以当滑片滑到B 端时,电路中电流为I1U16VR2R2因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压为U I1R1U16VR16VR2当滑片滑到中点时,R2接入电路的电阻变小,电压表示数应减小,即滑片滑到中点时,滑动变阻器两端电压为U2U1U 6V 2V 4V此时电路中的电流为I2则电源电压为U22U224V8VR2R2R2R228VR1 4VR2U I2R1U2因电源的电压不变,则6V8VR16V R14VR2R2解得:R1=R2,则电源的电
6、压为U I1R1U16V6VR16V R16V 12VR2R1当滑片滑到 B 点时,R1两端电压为U3U U112V 6V 6VU2t可得,R1的阻值为由Q RU32(6V)2R1t 10s 10Q36J因 R1=R2,故 R2的最大阻值为 10,滑片在 B 点时和滑片在中点时,电路中的电流之比为6VI1R32I28V4R2R1先后两次消耗的电功率之比为PI12R1I3912(1)2()2P2I2R1I2416故选 ABCD。4在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是()A只闭合开关 S1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V1无示数,电压表 V2与电流表 A 示数的 比值不变B只闭
7、合开关 S3,移动变阻器滑片,电压表 V1示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不 变C只闭合开关 S2,移动变阻器滑片,电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2的示数的变化量D若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,R1消耗的功率最大【答案】BD【解析】只闭合开关 S1,R1和 V1没有接入电路,电压表 V1无示数;R2、R3串联,电压表 V2测变阻器 R3的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V2与电流表 A 示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A 错误;只闭合开关 S3,R1、R3串联,电压表
8、V1测 R1的电压,电流表测电路中的电流,由I=U/R可得,前后两次电阻 R1的大小:R1=U1/I1=U2/I2,由合分比定理可得 R1=U1U2/I1I2,即电压表 V1示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变,B 正确;只闭合开关 S2,R1、R2、R3串联,电压表 V1测 R1的电压,电压表 V2测 R3的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R3的电压变化量等于 R1、R2的电压变化量之和,即电压表V1示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量,故C 错误;若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关S1、S3,变阻器滑片置于最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,此时 R1与
9、 R2并联,R1的电压等于电源电压最大,根据P=UI=U2/R 可知,R1消耗的功率最大,故 D 正确,故选 BD5如图所示,电源电压为5V,灯泡标有“3V、1.5W”字样,滑动变阻器R的规格为“30 1A”,定值电阻R010,电压表量程“0 3V”,电流表量程为“0 0.6A”。在电路安全的情况下,下列判断错误的是(不计温度对灯丝电阻的影响)()A灯泡 L 正常发光时的电阻为6B闭合开关S、S1,断开开关S2时,滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是415C闭合开关S、S2,断开开关S1时,该电路的最大电功率是0.625WD闭合开关S、S2,断开开关S1时,1min定值电阻R0消耗的电能最多是
10、150J【答案】BC【解析】【分析】【详解】U2A由P UI 可得,灯泡正常发光时的电阻RUL23VRL 6PL1.5W故 A 正确,不符合题意;B闭合开关S、S1,断开开关S2时,滑动变阻器 R 与灯泡 L 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的电流2ILUL3V=0.5ARL6因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为00.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻R总U5V=10I大0.5A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的最小阻值R小 R总 RL10-6=4当电压表的示数 U
11、R=3V 时,电路中的电流最小,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,此时灯泡两端电压UL U UR 5V-3V=2V此时电路中的电流I小即ULURRLR大2V3V6R大解得:R大=9,所以,滑动变阻器的取值范围是49,故 B 错误,符合题意;C闭合开关S、S2,断开开关S1时,滑动变阻器 R 与 R0串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的功率最大,最大功率为U2(5V)2P大=2.5WR010故 C 错误,符合题意;D由 C 可知,定值电阻 R0的最大功率是 2.5W,1min 定值电阻 R0消耗的电能最多
12、是W0大=P大t 2.5W 60s 150J故 D 正确,不符合题意。故选 BC。6定值电阻 R1标有“10 2A”,R2标有“20 1.5A”的字样。则以下说法正确的是()A若将两只电阻串联使用,则允许通过电阻的最大电流为2AB若将两只电阻串联使用,允许加在它们两端总电压的最大值是45VC若将两只电阻并联使用,则干路允许通过的电流最大值是3AD若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值是60W【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A定值电阻 R1允许通过的最大电流为 2A,R2允许通过的最大电流为 1.5A,根据串联电路中电流处处相等,为不损坏定值电阻,则允许通过电阻的最大电流为1.5A
13、,故 A错误;B由 A解析知,允许通过电阻的最大电流为1.5A,根据 I=的最大值为U可得加在它们两端总电压RU大=I大R总=1.5A(10+20)=45V故 B 正确;C由定值电阻R1、R2的铭牌可知,加在它们两端的最大电压分别为U1=I1R1=2A10=20V,U2=I2R2=1.5A20=30V根据并联电路中各用电器两端电压相等,可知它们两端的电压最大为20V,则通过定值电阻R1的电流为 2A,通过定值电阻R2的电流为I2=干路允许通过的电流最大值为U120V=1AR220I并大=2A+1A=3A故 C 正确;D若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值为P大=U1I并大=20V3A
14、=60W故 D 正确。故选 BCD。7灯泡 L 标有“6V”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30、1A”。闭合开关后,将变动变阻器的滑片 P 从 a 端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V 时为止。图乙是用获得的实验数据作出的 U-1 图像,下列判断正确的是()A闭合开关,在移动滑片P 的过程中,灯 L 的最小电阻为 10B变阻器的滑片 P 移到 b 端时,灯 L 正常发光的额定功率为3.6WC灯 L 与 5 的定值电阻 R1,并联接人电压为 6V 电路,电路的总功率为7.2WD灯 L 与 10 的定值电阻 R2串联接人电压
15、为 9V 的电路,R2每秒消耗电能为 2.5J【答案】D【解析】【分析】【详解】A由图乙可知,当电压表示数为1V 时,灯泡的电流为 0.2A,此时其阻值最小Rmin故 A 错误;U1V=5I0.2AB当滑片 P 在 a 端时,连入阻值最大,为30。由图乙得,此时电路中电流为0.2A,小灯泡电压为 1V,滑动变阻器两端的电压为U滑=RI 300.2A=6V电源电压为U ULU滑=1V+6V=7V当滑片 P 移动到 b 端时,滑变接入电路阻值为0,灯泡两端电压为 7V,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏。故B 错误;C灯 L 与 5 的定值电阻 R1,并联接人电压为 6V 电路,此时灯泡与
16、定值电阻两端的电压均为 6V,电路的总功率PL总=P故 C 错误;6V P 6V?0.6A+125=10.8WD灯 L 与 10 的定值电阻 R2串联接人电压为 9V 的电路,假设 R2每秒消耗电能为 2.5J,根据电功计算公式可得U2U22W t=1s=2.5JR10解得 R2两端的电压 U2=5V;则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V,电路中的电流为 0.5A,灯泡的电阻为R U4V=8I0.5A此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D 正确。故选 D。8如图所示,电源电压为18V,R060,滑动变阻器的规格为“100 2A”,电流表的量程为“00.6A
17、”,小灯泡上标有“12V 6W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()AS、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为5.4WBS、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30CS 闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6100DS 闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.56W【答案】D【解析】【分析】【详解】AS、S1、S2都闭合,灯被短路,滑动变阻器与R0并联,电流表测干路电流,通过定值电阻的电流I0U18V=0.3AR060当滑动变阻器接入电路阻值最大时,通过滑动变阻器的最小电流IminU18V=0.18A
18、R滑100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 I0 Imin 0.3A+0.18A=0.48A电路消耗的总功率最小值P小UI 18V0.48A=8.64W故 A 错误;B由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,此时通过滑动变阻器的最大电流I滑 I I0 0.6A-0.3A=0.3A滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑U18V=60I滑0.3A故 B 错误;CS 闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L 串联,电流表测电路中的电流,由P=UI 可得,灯泡的额定电流ILPL6W=0.5AUL12V因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,电流表的量程
19、为0 0.6A 所以,电路中的最大电流I大 0.5A由I U可得,灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为RU12VRLL 24IL0.5AR U18V 36I大0.5A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R滑小 R RL 36 24 12因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 100,故 C 错误;D当变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中电流最小,灯的实际功率最小,串联电阻的规律R总 RL R滑 24100 124由欧姆定律,电路小的最小电流I最小灯的最小功率U18V9=AR总124 62 92P灯 I最小RLA24 0.5W62故灯泡的功率变化范围是0.5 6
20、W,故 D 正确。故选 D。9如图甲所示的电路中,电源电压为12V 保持不变,R2是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器 R1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L 正常发光。图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。下列说法正确的是()A定值电阻 R2的阻值是 20C小灯泡正常发光时,R1的阻值为 5【答案】BCD【解析】【分析】【详解】B小灯泡的额定功率为1.8WD滑动变阻器 R1的最大阻值为 35由电路图可知,滑动变阻器R1、R2和灯泡 L 串联在电路中,电压表V1测量滑动变阻器 R1和 R2两端的总电压,电压表V2测量 R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片P从最左端向右滑
21、动时,滑动变阻器连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据IU可知,电路中的电流变大;由UIR 可知,灯泡 L 和 R2两端的电压变大,因串联电路R中总电压等于各分电压之和,R1和 R2两端的总电压变小,由此可知:图像中上半部分为电压表 V1示数变化图线,下半部分为电压表V2示数变化图线;A由图像可知,当灯泡L 正常发光时电路中的电流最大,为0.3A,此时电压表 V1的示数为滑动变阻器 R1和 R2两端的总电压 UV16V,电压表 V2的示数为 R2两端的电压 U24.5V,根据 IU可得RR2U24.5V15I最大0.3A故 A 错误;B因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L
22、正常发光时灯泡两端的电压ULUUV112V6V6V所以P额PLULI最大6V0.3A1.8W故 B 正确;C因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L 正常发光时 R1两端的电压U1UV1U26V4.5V1.5V根据 IU可得RR1U11.5V5I最大0.3A故 C 正确;D当滑片 P 在最左端时,滑动变阻器连入的电阻最大,则电路中的电流最小;由图像可知,电路中最小电流值为I最小0.2A,此时电压表 V1的示数 UV110V,根据 I此时 R2两端的电压U2I最小R20.2A153V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压U1UV1U210V3V7V根据 IU可得RU
23、可得RU17VR1最大35I最小0.2A故 D 正确。故选 BCD。10如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0-3V”,电流表量程为“0-0.6A”,滑动变阻器规格为“10 1A”,小灯泡 L 标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡 L 电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是()小灯泡的额定电流是0.6A滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4-10电压表示数变化范围是0-3V电流表示数变化范围是0.3-0.5AA只有、正确B只有、正确C只有、正确D只有、正确【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变
24、阻器两端的电压。灯泡正常发光时的电压为 2.5V,功率为 1.25W,由 PUI 可得:小灯泡正常发光时的电流为:I 故错误;PL1.25W 0.5AUL2.5V当电路中的电流为 0.5A 时,滑动变阻器电阻最小分得电压最小,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的示数U滑UUL4.5V 2.5V2V故电压表的示数变化范围为2 V3V,故错误2V3V没有超出电压表的量程,灯泡两端的电压可以达到2.5V,串联电路中各处的电流相等,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为R滑minU滑2V 4Imax0.5A当电压表的示数为 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,灯泡两端
25、的电压ULU U滑max 4.5V 3V 1.5V灯泡的电阻RL电路中的最小电流UL2.5V 5IL0.5AUL1.5V 0.3ARL5Imin电路中电流变化的范围是0.3A0.5A,故正确;滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑maxU滑max3V10Imin0.3A滑动变阻器阻值变化的范围是410,故正确。故选 D。11如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 012,当 S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到 a 端时,两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响,则()A电源电压为 12VB两灯都正常发
26、光时电流表的示数为3AC整个电路的最小功率2.25WD整个电路的最大功率9W【答案】D【解析】【分析】(1)当 S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡 L1和灯泡 L2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。(2)根据P UI求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总U2电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和P UI 求出电路的最小总功率。R(4)当 S1、S2、S3都闭合且滑片位于 a 端时
27、,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。【详解】A当 S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡 L1和灯泡 L2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压U U1U2 6V故 A 错误;B由P UI可得,两灯泡都正常发光时通过的电流I1PP3W6W1 0.5A,I221AU16VU26V因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数I I1 I2 0.5A 1A 1.5A故 B 错误;C由I U可得,两灯泡的电阻RR1U1U6V6V12,R22 6I
28、10.5AI21A当 S1、S3闭合且滑片位于 b 端时,R1与 R 的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率P小故 C 错误;U1.5WR1 R2121226V2D当 S1、S2、S3都闭合且滑片位于 a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率P大 P1 P2 3W 6W 9W故 D 正确。故选 D。12如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器R1的最大阻值为 40,定值电阻 R2的阻值为 20,电压表量程为 03V,电流表
29、量程为 03A,灯丝电阻不随温度变化。当 S1、S2和 S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡 L恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:()A电源电压为 10VB闭合 S2、S3,断开 S1时,电路中最小电流为 0.1AC闭合 S1、S3,断开 S2时,滑动变阻器取值范围为 020D滑片在 a 端,S1、S2和 S3都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W【答案】D【解析】【详解】根据P U2可得,小灯泡的电阻:RRLU2L额PL额=5V2=102.5W;A当 S、S1和 S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻R2并联;此时小灯泡 L恰好
30、正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,U=UL额=5V,故 A 错误;B闭合 S2、S3,断开 S1时,R1与 L串联,电压表测变阻器R1的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即U滑=3V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,则最小电流:I=故 B 错误;U U滑5V-3V=0.2A;RL10C闭合 S1、S3,断开 S2时,R1与R2串联,电压表测变阻器R1的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为U1=3V时,变阻器R1接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:U1U2;R1R2即:3V5V-3V=;R120解得R1=30,变阻器R1接入电路
31、的阻值最大为30,故 C 错误;D当 S、S1和 S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻R2并联,因并联电路的总电阻最小,所以由P 率:U2可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功R2P最大5V=3.75W;U2 PL额 P2 PL额=2.5W+R220故 D 正确。13小宇按照图甲所示的电路进行实验,R0是定值电阻,R 是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片 P 从最右端移到最左端,利用电压表和电流表测得多组数据,并描绘出图乙所示的 AB 线段,延长 B 与坐标交于 C 点。下列判断正确的是()AR0阻值为 40C电路消耗的总功率最大为2.5W【答案】C【解析】【详
32、解】B电源电压为 4VD滑动变阻器的最大阻值为10由电路图知,闭合开关 S,变阻器与 R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流;AB由图乙知,C 点的电流为 0,表示滑动变阻器断路,电压表与电源连通,测量的是电源电压,由图乙可知电源电压U=5V;故 B 错误;由图乙中 A 点坐标可知,电压表示数为0,表示当 P 移动到最右端时,变阻器阻值为0,电路中只有 R0连入,电路中的电流最大为0.5A,由欧姆定律可得 R0的阻值R0故 A 错误;U5V=10I最大0.5AC电源电压 U=5V,电路中的电流最大为0.5A,电路的最大功率是P总UI最大 5V0.5A 2.5W故 C 正确;D当变
33、阻器滑片 P 滑到最左端时,变阻器阻值最大;根据串联分压原理可知,电压表示数最大,对应图乙中 B 点所示坐标,即变阻器两端的电压为4V,电流为 0.1A,根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值R滑大故 D 错误。UB4V=40I最小0.1A故选 C。14如图的电路图,电源电压恒为30V,定值电阻 R2=40,R3=30,滑动变阻器 R1的规格为“80 1A”,电流表 A1的量程为 0-3A,电流表 A2的量程为 0-0.6A,电压表的量程为 0-15V,下列说法不正确的是A只闭合开关 S,R1和 R3串联,将滑片 P 从 a 端滑至中点,电路中电流变大B只闭合开关 S、S3,调节滑片 P 的位
34、置并保证电路安全,则R1两端电压的范围是12V15VC只闭合开关 S、S1、S2,调节滑片 P 的位置并保证电路安全,则R1接入电路的阻值范围是 3080D只闭合开关 S、S1、S2,调节滑片 P 在 R1的 a 端,此时电流表 A1的示数为 1.125A【答案】C【解析】【分析】【详解】A只闭合开关 S,R1和 R3串联,将滑片 P 从 a 端滑至中点,变阻器连入电路的电阻变小,总电阻变小,由 I=U可知电路中电流变大,故A 正确,不符合题意;RB只闭合开关 S、S3,R1和 R3串联,电压表测量 R1两端的电压,电流表 A1和 A2测量电路中的电流,电流表 A1的量程为 0-3A,电流表
35、A2的量程为 0-0.6A,滑动变阻器 R1的规格为“801A”,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流为0.6A,R3两端的电压U3=IR3=0.6A30=18V,R1两端的最小电压U1最小=U-U3=30V-18V=12V,电压表的量程为 0-15V,电压表的示数最大值为15V,R1两端的电压为U1=30V-15V=15V,变阻器两端的电压和 R1两端的电压相等,由串联分压可知,变阻器连入电路的阻值等于R1的阻值为 30,滑动变阻器 R1的规格为“801A”,变阻器连入电路的阻值小于最大阻值,所以电压表的最大示数是15V,R1两端电压的范围是 12V15V,故 B 正确,不符合题意;C
36、只闭合开关 S、S1、S2,R3被短路,R1和 R2并联,电流表 A1测量干路中的电流,电流表 A2测量通过变阻器的电流,并联电路中各个支路的电压相等,通过R2的电流I2=U30V=0.75A,R240电流表 A2的量程为 0-0.6A,如果通过变阻器的最大电流为0.6A,总电流为0.75A+0.6A=1.35A3A,所以通过变阻器的最大电流为0.6A,并联电路中各个支路的电压相等,R1接入电路的最小值R1最小=UI1最大=30V=50,0.6A滑动变阻器 R1的规格为“801A”,R1最大阻值是 80,R1接入电路的阻值范围是5080,故 C 错误,符合题意;D只闭合开关 S、S1、S2,R
37、3被短路,R1和 R2并联,电流表 A1测量干路中的电流,电流表 A2测量通过变阻器的电流,滑片P 在 R1的 a 端,变阻器连入电路的阻值最大,电流表A1的示数UU30V30V+I1=0.375A+0.75A=1.125A,R1R28040故 D 正确,不符合题意15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0.4A
38、,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=0.8A,
39、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,电路消耗的电功率
40、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。16如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中,电压表示数U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示,下列判断正确
41、的是()A电源电压为 4VCR1电功率的最小值为 0.4W【答案】C【解析】【详解】B电路总功率的最大值为 2.4WDR2的最大阻值为10由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由I 源的电压U可得,电RU I1R1 0.6AR1当滑片于 b 端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值R2故 D 错误;U24V=20I20.2A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 I2R1U2 0.2AR1 4V因
42、电源的电压不变,由可得0.6AR1 0.2AR14V解得:R1=10,电源的电压U 0.6AR1 0.6A10 6V故 A 错误;电路消耗的最大功率P1UI1 6V0.6A 3.6W故 B 错误;R1电路消耗的最小功率22P(0.2A)10 0.4W1 I2R1故 C 正确。故选 C。17如图所示,电源电压恒为9V,电压表的量程为 03V,电流表的量程为 00.6A,滑动变阻器的规格为“24 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024B电流表示数的变化范围是0.1A0.5AC
43、电压表示数的变化范围是1V3VD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IL额还可知道灯泡的电阻是PL额UL额UL额IL额1.5W 0.5A3V3V 60.5ARL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Imax IL额 0.5A由此可计算得电路中的最小总电阻是R总minU9V18Imax0.5A那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是R滑min R总min-RL18-6 12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
44、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是1224;电路中的最大总电阻是R总max RL R 6 24 30电路中的最小电流是IminUR总max9V 0.3A30所以电流表示数的变化范围是0.3A0.5A;也可知道灯泡两端的电压最小值是ULmin IminRL 0.3A6 1.8V所以电压表示数的变化范围是1.8V3V;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是2PLmin IminRL0.3A6 0.54W2故选 D。18某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V 不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50 1A”。闭合开关,将滑片P 滑到某一位置时
45、,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A此时灯泡的电阻为8B此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为87C该电路能探究串联电路电流的特点D该电路能探究电流与电压的关系【答案】D【解析】【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。【详解】A此时灯泡电阻R 故 A 正确,不符合题意;B滑动变阻器两端电压UL2.4V8I0.3AU滑=U UL 4.5V 2.4V 2.1V此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比RLUL2.4V8R滑U滑2.1V7故 B 正确,不符合题意;C利用该电路可
46、以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。D探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。故选 D。19如图所示,MN间电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25安;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40安,则MN间的电压是A6伏【答案】D【解析】【详解】B5伏C4伏D3伏R1与滑动变阻器 R2并联,设 MN 间的电压为 U,根据并联电路的电流关系,则UU 0.25A.R2R1UU 0.4A1R2R12联立,将 R2=20 代入,解得
47、U=3V。故 D 正确为答案20如右图甲所示电路,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 IU 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是A电源电压为 18VBR1的阻值是 20C滑动变阻器 R2的最大阻值为 30D图线 A 与图线 B 相交处电流是 0.45A【答案】C【解析】【详解】如图甲所示,闭合开关,R1与 R2串联,V1测 R1两端的电压,V2测 R2两端的电压,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端,R2的阻值减小,通过的电路电流增大,根据U=IR可知V1的示数变大,根据串联分压的特点V2的示数减小,结合图乙可得:A是 R2的 IU
48、关系图象,B是 R1的 IU 关系图象。A当滑动变阻器的滑片在最左端时,没有接入电路,只有R1的简单电路,电路电流最大为 I大=0.9A,此时 V1的示数即为电源电压 U=U1=18V,故 A 项正确,不符合题意;BR1是定值电阻,当通过R1的电流 I大=0.9A 时,R1两端的电压 U=U1=18V,根据I R1的阻值是:U得RR1故 B 项正确,不符合题意;U118V 20,I大0.9AC当滑动变阻器的滑片在最右端时,R1与 R2串联,R2的阻值最大,电路电流最小,由图乙可知 I小=0.2A,此时 V2的示数,即 R2两端的电压 U2=14V,根据I 是:U得 R2的最大阻值RR2故 C 项错误,符合题意;U214V 70,I小0.2AD图线 A 与图线 B 相交处,此时 R2接入的阻值R2 R1 20,则电路电流为:I 故 D 项正确,不符合题意。UR1 R218V 0.45A,2020