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专题14欧姆定律及应用(学生版)一、选择题1.(2022•湖南邵阳)小灯泡L和定值电阻"接在如图甲所示的电路中,其两者的公〃关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是(甲A.图乙中曲线1表示电阻4的/-〃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L的实际功率为1.6象如图乙所示,下列说法中正确的是(甲A.图乙中曲线1表示电阻4的/-〃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L的实际功率为1.6W:D.如果将小灯泡L和电阻A串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W2.(2022•江苏苏州)图甲所示的电路中,电源电压不变,兆为定值电阻,k为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是(乙B.4的最大阻值为20。A.电源电压为5VC.庐10Q时,其功率最大D.庐15Q时,电路消耗的功率为1.8W3.(2022•湖北武汉)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5C。3.下列说法错误的是(A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20A;B.甲与乙串联在电源电压为IV的电路中,甲的功率是0.2W;C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,干路中的电流是0.65A:D.甲与乙并联在电源电压为IV的电路中,电路的功率是0.4W(2022•湖北武汉)如图所示的电路中,电源电压〃保持不变。①只闭合开关S和S3,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表V?的示数为IV;②只闭合开关S和Sz,电压表%和Vz的示数分别为,和火电流表的示数为Z;③只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为4,此时电路的功率为公保持滑片位置不变,再闭合开关电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为鸟;已知八:1?=1:9, &=1:2,下列说法正确的是( )»r-SH1~~A.住6V B.Z=0.1A C.%=10Q D.R:2=7:9(2022•湖南岳阳)如图,电源电压不变,定值电阻A=20Q,小灯泡L标有“8V4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器总的滑片P从6端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Q,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,都正确且无漏选的一组是( ).①电源电压为12V②凡的最大阻值为24Q③开关都闭合时,后的最大功率为28.8W④在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为3.6WA.①② B.①②© C.①@④ D.①②③©(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V0.75W",L/标有“4V1W"的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关Si、S2时,下列说法正确的是(吊二1吊二10。D.夕大二28WA.L?不能正常发光,但要比L亮一些;B.电压表不能测量电源电压;C.电流表示数等于两灯电流大小之和;D.若电流表无示数,但L2发光且电压表有示数,则可能L开路(2022•四川成都)如图所示电路,电源电压〃恒定不变,电流表人量程为0~3A,A2量程为0'0.6A,电压表V量程为0、3V或0~15V,闭合S,断开与、S2,滑片P移到最左端,Ai表的示数为0.35A,用和用消耗的电功率之比F:月=3:1;滑片P向右移到某一位置的过程中,Ai表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V,三个开关都闭合时,在确保电路安全的前提下,凡允许接入的最小阻值为用小,电路消耗的最大电功率为夕大。下列结论正确的是( ).B.电压表选用的量程为0“3V及小二40。(2022•河北)图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V12W”字样,滑动变阻器兆的最大阻值为20Q,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S”滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关S2、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是( )。A.a为电压表;B.电源电压为12V;C.只闭台开关S“若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Q:D.将a与总互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W(2022•四川凉山)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,定值电阻后的规格为“10。1A",滑动变阻器用的规格为“50ClAMo闭合开关,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()oA.电流表示数最大可达到0.6A;B.滑动变阻器用允许接入电路的最小阻值为10C:C.电阻用消耗的电功率最大可达到L8W;D.滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V(2022•四川眉山)如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,定值电阻用=5Q,灯泡L标有“4V0.4A”字样。当开关S3断开$和$闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关S?断开工和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是(A.电源电压是4V;B.尼的阻值是10Q;C.灯泡L的电阻值是总的2倍;D.当开关呈断开&和S3闭合时,电阻尼消耗的电功率是1.35W(2022•青海)如图所示,定值电阻兄=5Q,用=10Q,开关S闭合时,宿:用两端的电压分别是,、风通过的电流分别是7,、12.下列关系正确的是()o~1 1 1। 段生—
C.〃:”二1:1(2022•湖南常德)图甲是热敏电阻尼和定值电阻4的〃-/关系图像,心的阻值随温度的升高而变小。将用和火以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压Urt:Ur=6,丙图中/rt:/r=〃,则下关系式中正确的是()o1m=—n二、填空题1C1m=—n二、填空题1C.一nt%uo-丙1m>—nD.m=n(2022•湖南岳阳)如图,电源电压不变,已知吊=15Q,合开关后,电流表&、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过兄的电流为A,电源电压为V,(2022•河南)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻尼的阻值为20Q。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为V,电阻用的阻值为Qo通电Imin,该电路消耗的总电能为 Jo(2022•湖南长沙)在如图甲所示的电路中,电源电压〃保持不变,£和尸接线柱只能分别连接力、B、C、〃四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻&的/-〃图像,电流表量程为0〜3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、。为电阻丝的端点。将6与4相连,尸与〃相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从6端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。//A'0.4(1)小灯泡的电阻为Q;(2)滑片P在3端时,通过小灯泡的电流为A;(3)在保证电路安全的情况下,通过将6、尸分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值々和最小值巴,则《与鸟的差值为W.(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒定不变,吊、是为定值电阻,用=10Q,脐<%.当闭合开关S?、S3,开关吊处于状态时,R、足并联,电流表示数为0.45A;当断开%、S3,闭合4时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为V;R、兄并联时,足消耗的功率为W.(2022•四川成都)图是小华探究电流与电阻关系的实验电路,46间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑动变阻器滑片控制46间不变。换接电阻多次实验,是为了。(2022*四川凉山)把标有“6V3W”和“6V6W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是V,此时两灯消耗的总功率为Wo(20221四川凉山)在“探究电流与电压的关系”的实验中,某同学根据实验数据分别画出了电阻用和用的/-〃图像如图所示,则用与用的阻值之比为,完成实验后分析数据可以得出:在电阻一定时,电流与电压成比。
0 2 4 6[//V(2022•贵州黔东南)如图所示,电源电压为12V保持不变,石=10Q。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则兄两端的电压〃=V,%=Q;当断开开关S,闭合S„&时,则电流表的示数为Ao(2022•青海)如图所示,是某款储水式“暖手宝”,铭牌上标有“220V440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为A,此时它将能转化为内能,通过(选填“做功”或“热传递”)的方式使手变暖。(2022•湖南邵阳)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30Q1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Q、10Q、15Q、20Q的四个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:A/0A/0.6(1)小芳和同学们先将5Q的电阻接入电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了
(选填“短路”或“断路”);(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,为A,填入表格;(3)接下来,小芳和同学们将5Q的电阻更换成10Q的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2V不变,应向(选填“左”或“右”)移动滑片;(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据:电阻/C5101520电流/A0.20.130.1分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成比。(2022•江苏苏州)用如图所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压不变,电阻有5Q、10Q、15Q、20Q。连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱6和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是排除故障后,将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片记录的数据如下表:实验次数1234电阻/Q5101520电流/A0.400.200.130.10分析表中数据,实验中电阻两端的电压为V,实验得出的结论是.(2022•湖北黄冈、孝感、咸宁)在探究电流与电压关系的实验中,实验器材有:电源、电(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大;(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻(选填“短路”或“断路”);(3)排除故障后,完成实验根据实验数据绘制的广〃图像如图乙所示,分析图像初步得到;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成;(4)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验,(选填“能”或“不能”)达到实验目的。(2022•山西)在“探究电流与电压的关系”实验中:甲 乙 丙(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整(导线不得交叉);( )(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是;(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为A;(4)继续实验,记录实验数据如右下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像;分析图像可以得到的结论是.电阻/?=5Q电压U/N0.5101.52.02.53电流〃A0.20.30.380.50626.(2022•湖南长沙)某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
150.6210320…(1)连接电路时应 开关;(2)小庆将5c的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,并将数据记录在上表中。换用10Q电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持U°=V不变;(3)将5Q的定值电阻换为10。后,小庆和小丽对接下来的操作有不同看法:小庆认为应先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为“,;小丽认为应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为U。。请问你赞成谁的观点?.简要说明理由:.(2022•四川达州)现有下列实验器材:学生电源、定值电阻三个(5Q、10Q、15C)、小灯泡正(额定电压为2.5V)、滑动变阻器“50C1A\电流表、电压表、开关和导线若干。(1)小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系:①请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接完整(要求:滑片向右移动时电压表示数减小)。②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数并记录如下:A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示,请将读数填入表中。实验次数123456UN0.511.522.537/A0.050.10.150.20.24—B.分析数据可以得出的初步结论是:C.该实验所用的探究方法是。③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤,分析数据得出结论。(2)小聪同学把定值电阻换成小灯泡而,接着进行“研究小灯泡的电阻”实验。在实验过程中,多次移动滑片,读出电压表和电流表示数并记录,然后描绘出小灯泡的/-〃关系图像(图丙)。请分析论证:①需要测量多组数据的目的是(选填"A”或"B”)。A.求小灯泡阻值的平均值,减小误差B.找出小灯泡阻值的变化规律②小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程。由实验数据结合实验现象得出结论:导体的电阻与有关;与其他同学评估交流发现,小灯泡的亮度是由小灯泡的(选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。(2022•四川德阳)小均同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V恒定)。(1)用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电阻变小;(2)小均接好电路闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该现象的原因是;(选填“电阻力处短路”“电阻力处断路”或“电流表断路”)(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,小均同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻的/-〃图像(乙图中的图线a),根据乙图中的图线a可得出结论是:;小均同学所用??的阻值为后Q;(4)小均同学又将实验中的电阻力拆下,其它条件都不变的情况下,换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,继续多次实验得到小灯泡的7-〃图像如乙图中的图线b,可知小灯泡正常发光时的功率为几本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示,电流表显示读数是0.22A,那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为Q(结果在小数点后保留两位)。(2022•河北)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Q、10Q、15Q、20Q、30Q)、滑动变阻器(10C1A)、电压表和电流表做了如下实验:(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“X”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于端;(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系:实验次数12345510152030//A(4)小明将电源电压调为3V时,按(3)设计的方案进行实验:①图是第2次实验时电流表的示数,示数为A;②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为一(5)小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像,可以得出结论:;o 7~R【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验:①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5V;②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5V;通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为Q。
(2022•四川眉山)在电阻一定时“探究电流与电压关系”的实验中,小凯所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20Q2A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路。(1)连接电路时,开关应处于状态。连接好电路闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于(选填或"夕')端;(2)小凯正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙告诉他,电路连接有错,只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接的那根导线找出来,并打上“X”符号,再用画线代替导线连接到正确的位置上 ;(3)小凯排除故障闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表所示:数据序号12345电压U/N0.5L01.52.02.5电流〃A0.10.20.30.40.5①实验中,调节滑动变阻器滑片P的目的是—②分析表格中的数据可得出结论:;(4)小凯想将定值电阻换成小灯泡完成以上实验,但这种方案其实是不可行的,其原因主要是(2022•贵州黔东南)小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系,电源电压3V恒定不变,滑动变阻器规格为“30。2A”。丙丙(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小: (2)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的
原因可能是:(3)排除故障后,改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流如图乙所示,请将数据填写到下面的表格中,根据表中数据可归纳得出结论:;电压U/N0.51.01.52.02.53.0电流〃A0.100.200.400.500.60(4)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Q、15Q、20Q的定值电阻继续实验。①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为IV接下来用10Q的电阻替换原电阻,应将滑片向(选填:''左"或"右)滑动,使电压表示数仍为IV,记录电流表示数。再将15Q、20Q的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤:②当将20Q的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为IV的条件。为使该电阻也能完成实验,小华认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于V;他们重新进行实验,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,由此可得结论:;同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,只需将上述准备的10Q电阻(填连接方式)在电路中就可以顺利完成实验。四、计算题(2022•江苏苏州)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,??的阻值为8Q,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V。求:(1)电源电压;(2)将图甲中的斤换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能;(3)将图甲中彳和L由串联改为并联,整个电路的电功率。(2022•湖南岳阳)音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置,让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上,通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色,呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。
(1)第28s红灯两端的电压为100V,求此时通过红灯的电流;(2)请计算0〜30s内红灯和绿灯消耗的总电能;(3)图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。46两端输入如图丙所示的周期性变化的电压如,定值电阻庐2Q,〃为特殊电子元件。当如<6V时,〃两端的电压诙应;当6V时,小恒为6V不变当通过〃的电流满足/22A时,电路启动喷水,此时也至少为多少伏?该电路工作lOmin,其中喷水时间有多少秒?20005101520253200051015202530z/s051015202530z/s甲(2022•湖北随州)很多家庭的卫生间里安装着浴霸,小李家的浴霸如图甲,由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V250W",“小灯”标有“220V16W”,换气扇的参数是“220V50W”。该浴霸由4个开关控制(如图乙、丙)。设浴霸一直都在220V电压下工作。(1)冬天寒冷,小李家洗浴时只闭合$和Sz(S3和S,未闭合),只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时,求这一天浴霸用了几度电;(2)夏天炎热,小李洗浴时只闭合S3和S”(Si和%未闭合),(1个)“小灯”照明,(1个)换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少?(2022•湖南郴州)如图所示,电源电压恒定,L为“6V3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当"断开,S和4闭合时,灯泡L正常发光;当S、Si、Sz都闭合时,通过定值电阻其、足的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻尼的电流不为零的前提下,控制子、Sz的通断,兄消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:(1)灯泡L的电阻;(2)电源电压;(3)用消耗的最大功率。(2022•四川达州)如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器用的规格为“100Q1A”,电压表的量程为015V,电流表的量程为0~0.6A.当断开开关$、Sa,闭合,,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻用的7-〃图像。求:(1)灯泡正常发光时的电阻。(2)闭合与、&、S3时,允许通过滑动变阻器的最大电流。(3)断开Sz、S3,闭合由时,电路的总功率。(2022•四川乐山)标有“6V3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路,如图1,当只闭合开关Si时,滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数〃和电流表示数I,并绘制出对应的〃一/图像(如图2),且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻而=12Q,求(1)电源电压〃;(2)小灯泡正常发光时的电阻发;(3)当$、%、S3均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,整个电路消耗的电功率只(2022•河北)如图所示,电源电压为18V,总为定值电阻,"为滑动变阻器,电流表量程为“0“0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。(1)求尼的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为外;将电压表改接在《两端,电路消耗的最小功率为%求A:Pi.(2022•湖北十堰)如图是某新型多挡榨汁机电路结构简化图。它具有榨汁、加热、保温功能,部分参数如下表。(果汁密度近似水的密度,果汁比热容为4.2*10号/(1^・℃)。求:(2)仅榨汁时,电路中的电流:(3)(2)仅榨汁时,电路中的电流:(3)电阻用的阻值。S丁—0220Vo ] 1 HRi &(1)将榨汁机中300mL的果汁从10℃加热到30'C,吸收的热量;榨汁机部分参数额定电压220V榨汁6功率6W加热2功率20W保温8功率8W容积300mL(2022•福建)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,吊是红外线探测电阻,"是定值电阻,阻值为8Q。当斤两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:(1)电路中的电流;(2)而的阻值。-[ I""!""1''♦~R Rp—
। s-1| (2022•湖南常德)如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻石=3Q,尼=6Q,小灯泡L标有“12V18W"的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。(1)开关Si、刈、S:,闭合,调节电源电压为6V时,求电流表A的示数:(2)开关&、%闭合,S3断开,调节电源电压为10V时,求小灯泡L的实际发光功率:(3)开关,闭合,S2,S3断开,调节电源电压使小灯泡L正常发光时,求电路消耗的总功率。专题14欧姆定律及应用(解析版)一、选择题(2022•湖南邵阳)小灯泡L和定值电阻"接在如图甲所示的电路中,其两者的公〃关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )。A.图乙中曲线1表示电阻夕的/-〃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L的实际功率为L6W;D.如果将小灯泡L和电阻"串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W【答案】Do【解析】A.通过定值电阻〃的电流/与电压〃成正比,故应为图乙中曲线方表示,故A错误;B.如图所示,灯泡与电阻厅并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,灯泡与电阻斤两端电压都为4V,由图乙可知,灯泡电流为0.3A,电阻"电流为0.1A,电流表示数为/=L+I2=0.3A+0.1A=0.4A故B错误;C.当电源电压为4V时,灯泡电流为0.3A,小灯泡L的实际功率为P=U/|=4VxO.3A=1.2W故C错误;D.如果将小灯泡L和电阻加串联接在电压为10V的电源两端,灯泡与电阻"电流相同,且两端电压之和为10V,从图乙可查得电流为0.2A时,灯泡两端电压为2V,电阻"两端电压为8V,电路消耗的总功率为尸=。7'=lOVxO.2A=2W故D正确。故选D。(2022•江苏苏州)图甲所示的电路中,电源电压不变,兆为定值电阻,"为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
RoA.电源电压为5VRoD.后15c时,电路消耗的功率为1.8WC.D.后15c时,电路消耗的功率为1.8W【答案】D»【解析】A.由图甲可知,滑动变阻器"和定值电阻吊串联,电压表测R两端的电压:由图乙可知,当变阻器阻值为5Q时,其两端电压为3V;当变阻器两端电压为10Q时,其两端电压为4V,由串联电路中的电压规律和电源电压不变川行U=3V+3Yx0……①U=4V+4VU=4V+4V
Ton由①②解得生6V,吊=5。故A错误:B.由图乙可知,??的最大阻值应大于20。,故B错误;P/U丫 U2Ko 一C."的功率R+.+由上式可知,当后吊=5。时,滑动变阻器有最大电功率。故c错误:D.当庐15C时,电路消耗的功率为P="2=-(6,)_=1.8W/?+415C+5Q故D正确。故选D。(2022•湖北武汉)如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像,定值电阻乙的阻值为5。。下列说法错误的是( )。
A.B.C.D.电路中的电流是0.20A;甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,甲与乙串联在电源电压为A.B.C.D.电路中的电流是0.20A;甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,甲与乙串联在电源电压为IV的电路中,甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,甲与乙并联在电源电压为IV的电路中,甲的功率是0.2W;干路中的电流是0.65A;电路的功率是0.4W【答案】B.【解析】A.若甲与乙串联在电源电压为2V的电路中,电路中的电流是0.20A,则总电阻为而乙电阻的阻值为5Q,则甲电阻的阻值为%=R总厂&=10C-5c=5C根据通过的电流为0.2A,则此时甲电阻两端的电压为IV,此时计算出甲电阻也是5Q,故A正确,A不符合题意;B.甲与乙串联在电源电压为IV的电路中,则甲的电压小于IV,甲的电流也小于0.2A,故甲的功率小于0.2W,故B错误,B符合题意;U2VC.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中,则通过乙电阻的电流为〃=-1=—=0-4AR乙>’2通过图像可知,此时通过甲的电流为0.25A,则干路中的电流是1&=/甲+/乙=0.25A+0.4A=0.65A故C正确,C不符合题意:UIVD.若甲与乙并联在电源电压为IV的电路中,通过乙电阻的电流为/乙=U=u=0.2AK乙通过图像可知,当电压为IV时,通过甲的电流为0.2A,则干路中的电流是I'=L'+L/=0.2A+0.2A=0.4A心中乙电路的功率是P=UJ;=1Vx0.4A=0.4W故D正确,【)不符合题意。故选B。(2022•湖北武汉)如图所示的电路中,电源电压〃保持不变。①只闭合开关S和S”调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表%的示数为IV;②只闭合开关S和Sz,电压表%和Vz的示数分别为,和火电流表的示数为人③只闭合开关s、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为乙此时电路的功率为保持滑片位置不变,再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为月;已知人:4=1:9, 〃=1:2,下列说法正确的是(A.片6V B.Z,=0.1A C.用=10Q D.R:g=7:9【答案】B.【解析】只闭合开关S和8时,凡与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器接入电路电阻电源电压U=/x(K+R)=0.2Ax(K+5Q) ①只闭合开关S和%,R、、&、尼串联,电压表片测量用两端电压,力测量用和兄的电压,则4=/圈。2=/°(4+/?3)因为44=1:2,则2K=&+& ②,U'_4+&+&……。,UU只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,发与尼并联则72=……④%K1U(Uu「C因为小4=1:“RR+R-:丽+石=:9%+ +色IKI/\Z)RR 1化""'"得(4+&+&)*(4+鸟)=9……'联汇①⑤可得K=24./?3=3&则入亭
保持滑片位置不变,再闭合开关R\、凡、用并联则通过用电流为0.2A,则3U=Q.2AxR.=0.2Ax-R.……⑥2由①⑥联立可得。=3V;K=10C则凡=,凡=5C;/?,=-/?,=15QTOC\o"1-5"\h\z-2 2,U 3V…’-K+&+&-10C+5C+15c,U U 3V 3V nnA2 /?, R2 10Q 5。=^7,:t//2=/I:/2=0.1A:0.9A=l:9故选B。(2022•湖南岳阳)如图,电源电压不变,定值电阻用=20Q,小灯泡L标有“8V4W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,滑动变阻器后的滑片P从。端滑动到某一位置时,变阻器连入电路中的阻值减小了16Q,电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下,都正确且无漏选的一组是()o①电源电压为12V②用的最大阻值为24Q③开关都闭合时,凡的最大功率为28.8W④在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为3.6WA.①② B.①②@ C.①©④ D.①②③©【答案】D„【解析】①②由于小灯泡L【解析】①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样,所以小灯泡的额定电流为/额=工处
4-8V0.5AU新 8V小灯泡的电阻为%=:退=7777=16Q/就0.5A当滑片P从人端滑动到某一位置时,电流表电流表示数增大了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光,所以滑片P在6端时,电路中的电流为4=/额一△/=0.5A-0.2A=0.3A当滑片P在。端时,电源电压为比4(凡+&)=0.3AX(16Q+场,)①当滑片P在某一位置时,电源电压为沪/断(而+用')=0.5AX(16Q+B-16Q)②由于电源电压不变,由①@式得足“=24Q,伊42V故①②正确;③开关都闭合时,川、兄并联,小灯泡L被短路,电流表测干路电流。通过小的电流为且但=0.6AR20Q由于电流表量程为0~3A,所以当电流表满偏时,通过滑动变阻器兄的电流最大,为大=/-/i=3A-0.6A=2.4A所以滑动变阻器用的最大功率为六人=12VX24A=28.8W故③正确;④当S闭合,S1、S」断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时,电路中的电阻最大,电流最小,由①②分析可知,最小电流为乙=0.3A,所以在电流表有示数的情况下,电路消耗的总功率最小值为P后ULK2NX0.3A=3.6W故④正确。总上,①②③④都正确,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V0.75W”,Lz标有“4V1W"的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关8、%时,下列说法正确的是( )。A.L不能正常发光,但要比L亮一些;B.电压表不能测量电源电压;C.电流表示数等于两灯电流大小之和:D.若电流表无示数,但L?发光且电压表有示数,则可能L开路【答案】Do【解析】BC.由图知道,灯泡L与L并联,电流表在L所在的支路上,测量通过灯泡L的电流,电压表并联在L两端,测量的是电源电压,故BC错误;A.因为灯泡3标有“3V0.75W",L标有“4V1W”的字样,所以,两的电阻是U__(3V『K, 冬O-75W由于电源电压恒为3V,灯泡L与匕并联,且L与的额定电压分别是3V和4V,所以,L不能正常发光,两灯的功率分别是E=〃二=®^-=O.75W1/?, 12cU2(3V)P,=—=~^-®0.56WR,16Q由「[>£,所以,1;更光•些,故A错俣;D.若电流表无示数,说明L所在的支路断路,L-发光且电压表有示数,说明电压表与电源连接部分没有故障,即可能是是L开路,故D正确。故选D。(2022•四川成都)如图所示电路,电源电压〃恒定不变,电流表川量程为0'3A,A?量程为0、0.6A,电压表V量程为0、3V或0~15V,闭合S,断开与、S2,滑片P移到最左端,A1表的示数为0.35A,其和用消耗的电功率之比△:8=3:1;滑片P向右移到某一位置的过程中,Ai表的示数变化了0.3A,V表的示数变化了3V,三个开关都闭合时,在确保电路安全的前提下,尼允许接入的最小阻值为此小,电路消耗的最大电功率为尸大。下列结论正确的是( ).~~I1 © A.凡=10Q B.电压表选用的量程为0~3VC.“小=40。 D.一大=28W【答案】AD.【解析】A.由电路图可知,闭合S,断开4、S2,此时定值电阻用、泥与滑动变阻器是串联,电流表从测电路中电流,电压表V测吊两端电压,滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,此时4表的示数为0.35A,故由欧姆定律可得/=}一片=0.35A①/\1+£\^此时用和凡消耗的电功率之比为P\:8=3:1因用和此串联,故流过其和尼的电流相等,则由於力?可得,用和用消耗的电功率之比等于电
阻之比,即P、:PfR\:是=3:1②△I0.3A滑片P向右移到某一位置的过程中,Ai表的示数变化了AQ0.3A,V表的示数变化了A片3V,由欧姆定律可得,△〃和A/的比值为电阻尼的阻值,故可得居="=」-=△I0.3A将凡=10。代入②中,解得吊=30Q,再将此和总的值代人①中解得,电源电压为沪14V,故A正确;B.当滑片P移到最左端时,此时用和后串联,用接入电路中的阻值为0,此时电路中总电阻为斤总二用+尼=30C+10Q=40Q7U14V八”A由欧姆定律可得,电路中电流为/=h=右x=0-35A故此时后两端电压为 35AX10Q=3.5V可知此时凡两端电压大于3V,故电压表V选用的量程为0~15V,故B错误;C.三个开关都闭合时,由电路图可知,此时滑动变阻器兄与定值电阻尼并联,电流表A2测流过滑动变阻器支路的电流,电流表川测干路电流,电压表V测电源电压,因电流表A?的最大量程为故C错误;D.由C中可得,此时滑动变阻器足支路的最大电流为4=0.6A,由欧姆定律可得,定值电阻尼,U14V…支路的电流为A=k=ttk=L4A故可得干路电流的最大值为/k=Z!+Z)=0.6A+1.4A=2A故由尸0可得,电路消耗的最大电功率为尸"0大=14VX2A=28W故D正确。故选AD。(2022•河北)图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“12V12W”字样,滑动变阻器曲的最大阻值为20Q,a、b为电流表、电压表其中之一,且不相同。只闭合开关S”滑片P置于左端,电流表示数为1A;再闭合开关&、S3,移动滑片P,电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是()oA.a为电压表;B.电源电压为12V;C.只闭台开关Si,若电流表示数为0.5A,则滑动变阻器接入电路的阻值为12Q:D.将a与兆互换,开关均闭台,移动滑片P,滑动变阻器功率的最小值为7.2W【答案】ABDo【解析】A.只闭合开关S”滑片P置于左端,电路为灯泡L的简单电路;开关都闭合,移动滑片P,电流表示数始终为1A,说明b为电流表,把滑动变阻器短路了,导致滑动变阻器失去调节作用,则a为电压表,故A正确:,412W,AB.灯泡额定电流为/额=广=不足"=1AU额12V只闭合开关S”滑片P置于左端,则电路中只接灯泡,而电流表示数为1A,则灯泡电压为电源电压,即12V,故B正确;C.只闭合开关若电流表示数为0.5A,则灯泡温度不为额定电流时的温度,电阻也不为额定电流时的电阻,为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值,故C错误;〃2D.将a与吊互换,开关均闭台,则电路为滑动变阻器和灯泡并联,互不影响,根据公式/=—R可知,移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,功率最小。为。(12V)R。(12V)R200=7.2W故D正确。故选ABD。(2022•四川凉山)如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V,定值电阻用的规格为"IOC1A”,滑动变阻器用的规格为“50C1A\闭合开关,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是(A.电流表示数最大可达到0.6A;B.C.D.A.电流表示数最大可达到0.6A;B.C.D.滑动变阻器总允许接入电路的最小阻值为10Q;电阻用消耗的电功率最大可达到1.8W:滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V【答案】Bo【解析】A.根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,定值电阻用的阻值为10。,故
u3V电流表的示数为=一=F=0-3AmaxR10Q故A错误;B.根据串联分压,电阻越大,分担的电压越大,电压表的最大示数为3V,而电源电压为6V,那么滑动变阻器两端电压最小为3V,此时滑动变阻器与定值电阻分得的电压相同,故电阻相同,故此时滑动变阻器接入的最小阻值为10。,故B正确;C.电阻用消耗的电功率最大可达到P=U/=3VxO.3A=O.9W故C错误;,U6V…D.滑动变阻器滑片滑到最右端时,电路中的电流为/= <cc=0」A电压表的示数为U;=火=O.1AX1OC=1V故D错误。故选B。(2022•四川眉山)如图所示,电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,定值电阻凡=5Q,灯泡L标有“4V0.4A”字样。当开关S3断开&和Sz闭合时,灯泡L恰好正常发光;当开关S?断开8和S3闭合时,电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是(A.电源电压是4V;B.尼的阻值是10Q;C.灯泡L的电阻值是位的2倍;D.当开关工断开4和S3闭合时,电阻尼消耗的电功率是1.35W【答案】Do【解析】A.当开关S,断开Si和S?闭合时,灯泡L与吊串联,灯泡L恰好正常发光,此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A,电源电压U=4+UL=//?,+UL=0.4Ax5Q+4V=6V故A错误;B.当开关生断开?和由闭合时,定值电阻用与定值电阻凡串联,电流表示数为0.3A,兄的阻
R=--/?.=3--5Q=15Q
"/' 10.3A故B错误:tj4VC.灯泡电阻凡=一!二 =10。LI0.4A不等于是的2倍,故C错误;D.当开关工断开,和S,闭合时,电阻尼消耗的电功率鸟=/'2&=(o.3A/x15C=1.35W故D正确。故选D。(2022•青海)如图所示,定值电阻眉=5。,尼=10。,开关S闭合时,用:兆两端的电压分别是,、“,通过的电流分别是小、Iz,下列关系正确的是( ).~~1 1 1 1——&R2— A.It:人=1:1 B.A:4=1:2C.4:4=1:1 D.〃:“=2:1【答案】A.【解析】AB.由图可知,用与凡串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;CD.R、、是两端的电压之比故CD错误。故选A。(2022•湖南常德)图甲是热敏电阻吊和定值电阻火的〃-/关系图像,石的阻值随温度的升高而变小。将m和/?以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压Urt:Ur=w,丙图中/仃:人=〃,则下关系式中正确的是( )»_1A.m=一n_1A.m=一n1B.一nC.m<-nD.m=n【答案】Bo【解析】根据串联分压,【解析】根据串联分压,Ur电压之比为我如图甲,斤是定值电阻,故Rrt=wR/R Rk r如图丙,电流之比为』~=击='二="/r IL Rr,Rr则此时的热敏电阻为Rr=Lrln由于丙图,热敏电阻的电压大,电流做功比较多,温度比较高,而用的阻值随温度的升高而变小,故<<RrIx-p K।故J/?<〃?/?n“、1故m>一n故ACD错误,B正确。故选B。二、填空题(2022•湖南岳阳)如图,电源电压不变,已知是=15Q,合开关后,电流表4、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过用的电流为A,电源电压为Vo【答案】①0.3;②3。【解析】由电路图可知,电阻用、用并联,电流表A2测量通过用的电流,电流表儿测干路电流。由题意可知,通过用的电流为0.2A,干路电流为0.5A。[1]根据并联电路电流特点可知,通过电阻R的电流为/尸厂AR.5A-0.2A=0.3A[2]并联电路两端的电压相等且等于电源电压,故电源电压为华〃=Z^=0.2AX15C=3V(2022•河南)在图所示的电路中,电源电压不变,电阻尼的阻值为20Q。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.5A和0.2A,则电源电压为V,电阻七的阻值为通电Imin,该电路消耗的总电能为Jo
【答案】①6;②30;③180。【解析】[1]由电路图知道,闭合开关S,电阻用、用并联,电流表A?、Ai分别测量干路和电阻用支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表即的示数为0.5A,即干路中的电流为1=0.5A电流表Ai的示数为0.2A,即通过电阻总的电流为/尸/-/尸0.5A-0.2A=0.3A电阻是两端的电压为“""=0.3AX20。=6V因为并联电路各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为公〃=6V[2]由欧姆定律知道,电阻[2]由欧姆定律知道,电阻4的阻值为凡==30Q[3]由卬=切知道,通电Imin,该电路消耗的总电能W=L7r=6Vx0.5Axlx60s=180J(2022•湖南长沙)在如图甲所示的电路中,电源电压〃保持不变,f和尸接线柱只能分别连接/、B、C、。四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻&的/-〃图像,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、。为电阻丝的端点。将£与力相连,尸与〃相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到数中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。0''2.0''2.04.06.08.0uk乙//A,0.40.30.20.1(1)小灯泡的电阻为Q;(2)滑片P在6端时,通过小灯泡的电流为A;(3)在保证电路安全的情况下,通过将反尸分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值片和最小值R,则[与尸,的差值为WoIJ2 UJ(6V)2【解析】(1)口]由公式产=—可得,小灯泡的电阻为&=优=一米/=12。R 4 3W[2]由图甲可知,将£与[相连,尸与〃相连,断开开关S,滑动变阻器4与小灯泡串联,,修3W…滑片P从b端滑到筋中点时,小灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为/中=f=N7=O.5AU额6V滑片P从b端滑到ab中点时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变小。又因为电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大了0.1A,所以滑片在6端时电路中的电流为4=0.5A-0.1A=O.4A即通过小灯泡的电流为0.4A。[3]设电源电压为〃在(2)题中,滑片户在用的中点时,根据串联电路电压规律,有
旦xO.5A+6V=。①2滑片P在b端时R|X0.4A+12Qx0.4A=U②由①②式可得:兄=8。,代8V。由图乙可知,症的阻值为&=4=竺丫=20。O.3A根据公式心0可知,电源电压不变,当E接4”接。,开关S闭合时,吊与吊并联,调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值为&=7^—=?r=4Q‘滑最大"A,UU8V8Vc”•此时电路总电流最大为/最大=h+丁=启+宝石=2,4Aa() 4L2ZU12则电路的最大电功率A=〃/星火=8VX2.4A=19.2W当E接B,尸接〃,开关S断开时,小灯泡和吊串联,电路电阻最大为色次=兄+凡=20Q+12Q=32Q〃2 u2(8V)2由公式/>=—13.此HF路功士最小.L㈠、助力为/'=~^—=———=2WR 4大320则Pi与一的差值为19.2W-2W=17.2Wo(2022•四川达州)如图所示,电源电压恒定不变,R、尼为定值电阻,用=10Q,用〈色当闭合开关Sz、S3,开关&处于状态时,R、、兄并联,电流表示数为0.45A;当断开Sz、S3,闭合8时,电流表示数为0.1A。由以上数据可得,电源电压为V;R、、尼并联时,是消耗的功率为Wo【答案】①断开;②3;③0.45。【解析】[1]由图可知,当闭合S?、S3,断开舟时,R、后分别在两条支路上,R、及并联。[2]用、用并联时,电流表测干路中的电流,则干路中的电流/=0.45A,设电源电压为〃,由并联,UU电路中干路电流等于各支路电流之和可得/=胃+丁代入数据得045A=京+M……①1lK-,当断开Sz、S”闭合S1时,R\、是串联,电流表测串联电路中的电流,即/“;=0.1A。由串联电路电流处处相等和串联电路中的电阻关系可得代/*X("是)=0.1AX(10C+⑷……②由①②解得代3V,尼=20。n2(3V?[3]此、是并联时,是消耗的功率B=上-~乙=0.45W。& 20。(2022•四川成都)图是小华探究电流与电阻关系的实验电路,45间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑动变阻器滑片控制46间不变。换接电阻多次实验,是为了O【答案】①电压;②寻找普遍规律。【解析】[1]探究电流与电阻关系的实验中,在更换电阻的过程中需控制电阻两端的电压保持不变,即控制46间电压保持不变。[2]在间更换不同的电阻进行多次实验,得出多组数据,根据多组数据进行分析,得出电流与电阻关系,这样得出的结论具有普遍性。所以换接电阻多次实验,是为了寻找普遍规律。(2022•四川凉山)把标有"6V3『'和"6V6W”的两个灯泡串联接入电路中,在保证安全使用的情况下,让其中一个灯泡正常发光,忽略温度对灯丝电阻的影响,则电源两端电压是V,此时两灯消耗的总功率为W«TOC\o"1-5"\h\zir2 u2【解析】口]根据公式产=J可求出灯泡L的电阻为K=力=宗-=12。\o"CurrentDocument"R 3W所以灯泡L,正常发光时的电流为/I=-^L=^X=0.5AAj 12£2U?(GV)?灯泡L的电阻为凡=T==J=6。一/6W所以灯泡L正常发光时的电流为,2=-F="=lAa,012因为两灯泡串联,在保证安全使用的情况下让其中一个灯泡正常发光,所以可知电路中的电流所以此时的电源电压为U电=。1+。2=出+"2=0-5Ax12Q+0.5Ax6Q=6V+3V=9V⑵根据gUI可得,此时两灯消耗的总功率,即电路消耗的功率为P=。电/=9VxO.5A=4.5W„(20221四川凉山)在“探究电流与电压的关系”的实验中,某同学根据实验数据分别画出了电阻吊和用的/-〃图像如图所示,则R、与用的阻值之比为,完成实验后分析数据可以得出:在电阻一定时,电流与电压成比。【答案】①1:2:②正。【解析】[1]由图可知,电阻用两端的电压为6V时,通过的电流为0.6A,用的电阻值由图可知,电阻用两端的电压为6V时,通过的电流为0.3A,用的电阻值凡=—==20Q-I'0.3AR.10Q1川与用的阻值之比为==赤;=彳ZUSL[2]由图像可以看出两个电阻的/-U图像都是正比例函数,即电流与电压的比值不变,故分析数据可以得出;在电阻一定时,电流与电压成正比。(2022•贵州黔东南)如图所示,电源电压为12V保持不变,4=10Q。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则七两端的电压〃= V,%=Q;当断开开关S,闭合S,,S?时,则电流表的示数为A.
【答案】①3;②30:③1.6。【解析】口]如图,只闭合开关S时,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.3A,则用两端的电压4=/7?!=O.3AxlOQ=3V[2]凡两端的电压U2=t7-t/1=12V-3V=9V用的电阻值R=^2.=-=3OQ-I 03A[3]当断开开关S,闭合,、生时,两个电阻并联,电流表测干路中的电流,则电流表的示数为12V+ 300=1.6AUU12V+ 300=1.6AN&10Q(2022•青海)如图所示,是某款储水式“暖手宝”,铭牌上标有“220V440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为A,此时它将能转化为内能,通过(选填“做功”或“热传递”)的方式使手变暖。【答案】①2;②电;③热传递。p440W[解析][1]接入家庭电路正常工作时的电流为/=工=——=2AU220V[2][3]暖手宝工作时,消耗电能,产生内能,将电能转化为内能,手吸收热量,手会变暖,这是通过热传递的方式增加手的内能。三、实验题(2022•湖南邵阳)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30。1A”的滑动变阻器,阻值分别为5。、10Q、15Q、20Q的四个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:甲 乙(1)小芳和同学们先将5Q的电阻接入电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了(选填“短路”或“断路”);(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,为A,填入表格:(3)接下来,小芳和同学们将5Q的电阻更换成10Q的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2V不变,应向(选填“左”或“右”)移动滑片;(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据:电阻/Q5101520电流/A0.20.130.1分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成比。【答案】①断路:②0.4;③左;④反。【解析】(1)[1]检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,说明电路中可能存在断路,电压表示数接近于电源电压,说明电压表可以接到电源两端测电源电压,与电压表并联以外的部分没有断路,那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。[2]由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.4A。[3]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,而将把5Q的定值电阻换成10Q的定值电阻,根据串联分压,电阻变大,定值电阻两端的电压变大,故需要滑动变阻器分担更多的电压,即滑动变阻器的阻值需要变大,故需要将滑动变阻器向左端移动。[4]由表中数据可知,随着电阻的增大,电流却减小,但是电阻与电流的乘积是个常数,即电流与电阻成反比。所以分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。(2022•江苏苏州)用如图所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压不变,电阻有5Q、10Q、15Q、200<,连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱6和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是排除故障后,将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片记录的数据如下表:实验次数1234电阻/C5101520电流/A0.400.200.130.10分析表中数据,实验中电阻两端的电压为V,实验得出的结论是。【答案】①cd间导线断路;②2:③电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。【解析】[1]连接电路闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,可能电压表并联的部分断路,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱6和c上,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明ac之间无断路,可能cd间导线断路。[2]探究电流与电阻的关系,保持电压不变,由表中数据可知,电阻两端的电压/庐0.40AX5Q=0.20AX10Q=2V所以实验中电阻两端的电压为2V.[3]由表中数据可知,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,即电阻两端的电压不变,可以得到电压一定时,导体中的电流与其电阻值成反比。(2022•湖北黄冈、孝感、咸宁)在探究电流与电压关系的实验中,实验器材有:电源、电流表、电压表、定值电阻,滑动变阻器、开关、导线若干。(1)如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大;(2)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);(3)排除故障后,完成实验根据实验数据绘制的/-〃图像如图乙所示,分析图像初步得到;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成;(4)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验,(选填“能”或“不能”)达到实验目的。【答案】①如图;②断路:③正比:④不能。【解析】(1)[1]如图所示,在探究电流与电压关系的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大,滑动变阻器应接右下接线柱,如图所示[2]连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,原因是电压表串联在电路中,故障可能是定值电阻断路。[3]根据如图乙所示的图像,为过原点的直线,初步可得:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。[4]探究电流与电压的关系实验中,要求导体电阻一定,小灯泡的电阻受温度影响,为变化的,因此不能达到实验目的。(2022•山西)在“探究电流与电压的关系”实验中:(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整(导线不得交叉);( )(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是;(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为A;(4)继续实验,记录实验数据如右下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像;分析图像可以得到的结论是.
电阻庐5Q电压U/N0.5101.52.02.53电流〃A0.20.30.380.506【答案】①如图;②定值电阻彳断路;③0.1;④如图;⑤导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。【解析】(1)[1]将开关、定值电阻、滑动变阻器和电流表依次串联接入电路中,电压表并联在电阻两端,滑动变阻器按照“一上一下”的接法接入阻路中,由表格中的数据可知,电流表和电压表均接小量程,如图所示;[2]连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电路可能出现断路,电压表的示数接近电源电压,原因可能是定值电阻?断路。[3]如图乙所示,电流表接的是小量程,则其分度值为0.02A,则电流表读数为0.1A。[4]根据表格中数据描点作图,如下图所示:00.51.01.52.02.53.0UN丙[5]根据图像可知,图像为一条过原点的直线,因此可得结论为:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(2022•湖南长沙)某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。实验序号电阻力Q电流〃A150.6210320•••(1)连接电路时应开关;(2)小庆将5c的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,并将数据记录在上表中。换用10Q电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持V不变;(3)将5Q的定值电阻换为10Q后,小庆和小丽对接下来的操作有不同看法:小庆认为应先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为U。;小丽认为应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为请问你赞成谁的观点?.简要说明理由:.【答案】①断开;②3;③小丽;④为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大。【解析】(1)[1]为保护电路,连接电路时应断开开关。[2]探究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变.小庆将5Q的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,此时电路的电流为0.6A,由欧姆定律,电阻两端的电压为仁/e0.6AX5Q=3V换用10。电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持U°=3V不变。[3][4]赞成小丽的观点。连接电路时,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,即应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为(2022•四川达州)现有下列实验器材:学生电源、定值电阻三个(5Q、10Q、15Q)、小灯泡吊(额定电压为2.5V)、滑动变阻器“50C1A\电流表、电压表、开关和导线若干。(1)小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系:①请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接完整(要求:滑片向右移动时电压表示数减小)。②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数并记录如下:A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示,请将读数填入表中。实验次数123456UN0.511.522.537/A0.050.10.150.20.24—B.分析数据可以得出的初步结论是:.C.该实验所用的探究方法是o③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤,分析数据得出结论。(2)小聪同学把定值电阻换成小灯泡心接着进行“研究小灯泡的电阻”实验。在实验过程中,多次移动滑片,读出电压表和电流表示数并记录,然后描绘出小灯泡的人〃关系图像(图丙)。请分析论证:①需要测量多组数据的目的是(选填"A”或"B”)。A.求小灯泡阻值的平均值,减小误差B.找出小灯泡阻值的变化规律②小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程。由实验数据结合实验现象得出结论:导体的电阻与有关;与其他同学评估交流发现,小灯泡的亮度是由小灯泡的(选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。【答案】①如图:②0.3;③在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;④控制变量法 ⑤B;⑥温度;⑦实际功率。【解析】(1)[1]因为滑片向右移动时电压表示数减小,而电压表测定值电阻两端电压,定值电阻和滑动变阻器为串联,所以通过定值电阻的电流要减小,则电阻中的总阻值要变大,而滑动变阻器的滑片右移时电阻要变大,所以应该将电源的负极和滑动变阻器的力端连接起来,如下图所示:
[2]由图可知,电流表所接量程为0~0.6A,所以分度值为0.02A,则电流表的读数为0.3A。[3]由表格数据可知,每组数据的电压和电流之比为一个定值,所以结论为:在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。[4]该实验中要控制电阻的阻值一定,使用了控制变量法。(2)[5]因为灯泡的电阻受温度的影响,所以不能求小灯泡阻值的平均值,测量多组数据的目的是找出小灯泡阻值的变化规律。故选B。[6]由丙图可知,灯泡的电阻随着电压的升高而增大,而小灯泡的灯丝由暗变亮的过程中灯丝的温度逐渐升高,说明导体的电阻与温度有关。[7]根据电功率公式片〃/,结合丙图可知,小灯泡的电功率越来越大,说明小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。(2022•四川德阳)小均同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”,连接了如图甲所示的电路(电源电压为3V恒定)。(1)用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电阻变小;(2)小均接好电路闭合开关后,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该现象的原因是;(选填“电阻"处短路”“电阻4处断路”或“电流表断路”)(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,小均同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻火的图像(乙图中的图线a),根据乙图中的图线a可得出结论是:;小均同学所用的阻值为庐Q;(4)小均同学又将实验中的电阻"拆下,其它条件都不变的情况下,换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,继续多次实验得到小灯泡的/-〃图像如乙图中的图线6,可知小灯泡正常发光时的功率为W.本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示,电流表显示读数是0.22A,那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为Q(结果在小数点后保留两位)。【答案】①如图:②电阻火处断路;③电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;④.5:⑤0.625;⑥5.45。【解析】(1)[1]探究“电流与导体两端电压的关系”实验中,除电压表其余元件串联,电压表并在电阻两端,滑动变阻器一上一下接入电路,由于“要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时,接入电路的电阻变小”,所以滑片向左移动时,靠近下面的接线柱,故将滑动变阻器A接线柱与电流表最左边接线柱相连,作图如下:[2]若电阻"处短路,电流表有示数,电压表无示数,与题意不符:若电阻7?断路,电流表无示数,电压表能测电源电压,有示数为3V,符合题意;若电流表断路,电流表无示数,电压表不能测电源电压,示数为零,与题意不符。故发生该现象的原因是电阻4断路。[3]由a图线可知,在/一。图像中是过原点的宜线,说明电流与电压成正比。故由a图线得出的结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。[4]由a图线可知,当电阻两端的电压为L5V时,通过电阻电流为0.3A,所以〃的阻值为[5]由乙图中的图线6可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,电流为0.25A,故小灯泡正常发光时的功率为4U机/额=2.5VX0.25A=0.625W[6]由丙图可知,电压表接的是小量程,分度值为0.IV,所以电压表示数为L8V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为〃沛=止比=3丫-1.8V=1.2V此时电路中电流为0.22A,故滑动变阻器连入电路电阻为/^=呼=;^桨=5.450。/沛0.22A29.(2022•河北)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5Q、10Q、15Q、20Q、30Q)、滑动变阻器(10Q1A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“X”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于端;(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系:实验次数12345510152030//A(4)小明将电源电压调为3V时,按(3)设计的方案进行实验:①图是第2次实验时电流表的示数,示数为A;②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为一(5)小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像,可以得出结论:;【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验:①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5V;②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5V;通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为Q。
【答案】①如图;②最左端;③电阻;④0.2;⑤30:⑥当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比:⑦4。。【解析】(1)[1]由图甲可知,电阻处发生了短路,同时将电压表短路,由变阻器到电阻的导线连接错误,应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱,如图所示:[2]闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,由电路图可知,当滑片移到最左端时,变阻器阻值最大,故滑动变阻器的滑片应置于•最左端。[3]由表格中数据可知,实验时
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