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文档简介
备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用)第19讲欧姆定律一基础强化TOC\o"12"\h\u考点一运用欧姆定理进行基础计算 1考点二电路动态分析 13考点三比例问题 23考点一运用欧姆定理进行基础计算1.某自助餐厅有一个电子秤,其电路原理如图甲所示,R1是一个定值电阻。经过多次实验,电阻R2与盘中食物的质量关系如图乙所示。已知电源电压为12V且保持不变。求:(1)当盘中无食物时,电阻R2=500Ω;(2)当盘中无食物时,电流表示数为I1=0.02A,求R1的阻值;(3)当盘中有食物时,电流表示数为I2=0.04A,求食物质量。(4)若用电压表取代电流表显示电子秤示数,想达到相同的效果,请问此时电压表应并联在R1两端(选填R1或R2)【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。(1)由图乙可知,当盘中无食物时(即质量m=0),电阻R2=500Ω;(2)当盘中无食物时,电路中电流表的示数I1=0.02A,由I=可得,电路的总电阻:R===600Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R1的阻值:R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω;(3)当盘中有食物时,电路中电流表的示数I2=0.04A,此时电路中的总电阻:R′===300Ω,此时电阻R2的阻值:R2′=R′﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω,由图乙可知,食物的质量m=600g;(4)由图知,盘中食物的质量越大,滑片向下移动的距离越多,滑动变阻器连入电路中的电阻越小,根据串联分压的特点可知,滑动变阻器分担的电压越小,则定值电阻R1两端的电压越大,所以若换用电压表的话,达到相同的效果(即食物的质量越大,电表示数越大),则电压表应并联在R1的两端。故答案为:(1)500;(2)R1的阻值为100Ω;(3)食物质量为600g;(4)R1。2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20Ω。闭合开关s,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4A;移动滑片p到最左端a时,电流表示数为0.3A,求:(1)滑片P从c点移到a点过程中,滑动变阻器R2两端的电压变大(填“变大”、“变小”或“不变”)(2)电源电压。(3)滑动变阻器R2的最大阻值?【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与R1串联,电流表测电路中的电流,(1)滑片P从c点移到a点过程中,连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知电阻的阻值越大分得的电压越大,所以滑动变阻器R2两端的电压变大;(2)移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=I1(R1+R2)=0.4A×(20Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,移动滑片P到最左端a时,电源的电压:U=I2(R1+R2)=0.3A×(20Ω+R2),因电源电压保持不变,解①②可得:R2=20Ω,U=12V。答:(1)变大。(2)电源电压为12V。(3)滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。3.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A.求:(1)电源电压。(2)电阻R2的阻值。(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。【解答】解:(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.50A×20Ω=10V;(2)当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电路中的电流,此时电路中的总电阻:R===Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,=+,即=+,解得:R2=25Ω;(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,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′===A,加在电阻R1两端的电压:U1=I′R1=A×20Ω≈4.44V。答:(1)电源电压为10V;(2)电阻R2的阻值为25Ω;(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压为4.44V。4.如图甲所示的电路,R2为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。当滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中,电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像如图乙所示。求:(1)电源电压;(2)定值电阻R1的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。【解答】解:由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑片P在最左端a时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源电压,由乙图可知,电路中的最大电流I最大=0.3A,电压表示数U大=12V,则电源电压U=U大=12V;(2)根据I=可得R1的阻值:R1===40Ω;(3)当滑片P在最右端b时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1和R2串联,电路中的电流最小,根据乙图可知:电路中的最小电流I最小=0.1A,R1两端的电压为U1=4V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知R2两端的电压:U2=U﹣U1=12V﹣4V=8V,根据I=可得变阻器的最大阻值:R2===80Ω。答:(1)电源电压为12V;(2)定值电阻R1的阻值为40Ω;(3)滑动变阻器的最大阻值为80Ω。5.如图所示电路,电源电压恒定不变,只闭合S3时,电压表示数为2.5V;闭合S1、S2、S3时,流过R3的电流为0.4A,电压表的示数为6V,此时R2=R3;只闭合S1、S3时,将R2滑片滑至左端,流过小灯的电流为0.5A,则(1)只闭S3时,小灯两端的电压为多少?(2)闭合S1、S2、S3时,电流表示数为多少?(3)闭合S1、S3时,电流表与电压表的示数为多少?【解答】解:(1)闭合S1、S2、S3时,R2与R3并联,电压表测电源两端的电压,由电压表的示数为6V可知,电源的电压U=6V;只闭合S3时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,小灯两端的电压:U1=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V;(2)闭合S1、S2、S3时,R2与R3并联,电流表测干路电流,且此时R2=R3,因并联电路中各支路两端的电压相等,且流过R3的电流为0.4A,所以,由I=可知,此时通过R2和R3的电流相等,即I2=I3=0.4A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数:I=I2+I3=0.4A+0.4A=0.8A;(3)闭合S1、S3时,将R2滑片滑至左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,则与之并联电压表的示数为0V,此时R1与R3并联,电流表测干路电流,此时流过小灯的电流为0.5A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R3的电流0.4A不变,则干路电流表的示数:I′=I1+I3=0.5A+0.4A=0.9A。答:(1)只闭S3时,小灯两端的电压为3.5V;(2)闭合S1、S2、S3时,电流表示数为0.8A;(3)闭合S1、S3时,电流表的示数为0.9A,电压表的示数为0V。6.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.3A.求:(1)电源电压;(2)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则定值电阻R2的阻值;(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数。【解答】解:(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I==,即=,解得:R2=40Ω;(3)当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数I′=I1+I2=+=+=0.45A。答:(1)电源电压为6V;(2)定值电阻R2的阻值为40Ω;(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.45A。7.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示,电源电压保持不变。电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,求:(1)R1的阻值为多少?此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为多少?(2)电源电压为多少?(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压;(1)由图(b)可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1=250Ω,电压表的示数为1.5V,通过R0的电流:I0===0.01A;(2)因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以环境温度为20℃时,电路的总电阻:R=R1+R0=250Ω+150Ω=400Ω,因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电源电压:U=I0R=0.01A×400Ω=4V;(3)由题意可知,电压表示数允许的最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流为:I′===0.02A,因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以,此时R1两端的电压:U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,此时热敏电阻的阻值:R1′===50Ω,由图(b)可知,热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃,即此电路所允许的最高环境温度为100℃。答:(1)R1的阻值为250Ω;此时电压表的示数为1.5V,通过R0的电流为0.01A;(2)电源电压为4V;(3)此电路所允许的最高环境温度是多100℃。8.如图甲所示,电源电压是5V且保持不变,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,小灯泡的L的额定电压为3V,图乙是其I﹣U图象,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=20Ω.求:(1)小灯泡的额定功率;(2)只断开S3,其他开关都闭合,R1的滑片位于中点时,电流表示数为多少?(3)当S、S3闭合,S1、S2断开,为了保证电路的安全,滑动变阻器的阻值变化范围是多少?【解答】解:(1)灯泡的L的额定电压U额=3V,由图乙可知:当灯泡两端的电压为3V时通过灯泡的电流为:I额=0.5A,所以,小灯泡的额定功率为:P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W;(2)只断开S3,其他开关都闭合,定值电阻R2和滑动变阻器R1并联,电流表测量干路电流,当R1的滑片位于中点,连入电路的电阻为R1′=R1=×20Ω=10Ω,则:通过R1的电流为:I1===0.5A,通过R2的电流为:I2===0.25A,则此时电流表示数为:I=I1+I2=0.5A+0.25A=0.75A;(3)当S、S3闭合,S1、S2断开时,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,电流表的量程为0~3A,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,根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻:R′===10Ω,小灯泡正常发光的电阻为:RL===6Ω,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:R1小=R′﹣RL=10Ω﹣6Ω=4Ω;当电压表的示数U1大=3V时,滑动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,灯泡两端的电压:UL′=U﹣U1大=5V﹣3V=2V,由图象可知,通过灯泡的电流即电路中的电流为I小=0.4A,则根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R1大===7.5Ω,所以,滑动变阻器允许的取值范围是4Ω~7.5Ω。答:(1)小灯泡的额定功率为1.5W;(2)只断开S3,其他开关都闭合,R1的滑片位于中点时,电流表示数为0.75A;(3)当S、S3闭合,S1、S2断开,为了保证电路的安全,滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω~7.5Ω。9.如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1的阻值为20Ω,电源电压为18V,滑动变阻器R3的阻值范围为0~200Ω,求:(1)只闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A,求R2的阻值;(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P位于最右端时,求电流表的示数;(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器的阻值变化范围。【解答】解:(1)只闭合开关S3时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由I=可得,电路中的总电阻:R===60Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2=R﹣R1=60Ω﹣20Ω=40Ω;(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P位于最右端时,R2与R3并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,R′===Ω,则电流表的示数:I′===0.54A;(3)只闭合开关S2、S4时,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,当变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流:I″===0.9A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.6A,此时变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻:R″===30Ω,变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小=R″﹣R1=30Ω﹣20Ω=10Ω,当电压表的示数U滑=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,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:U1=U﹣U滑=18V﹣15V=3V,此时电路中的电流:I小===0.15A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大===100Ω,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为10Ω~100Ω。答:(1)R2的阻值为40Ω;(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.54A;(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器的阻值变化范围为10Ω~100Ω。10.如图所示电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1的示数是0.8A,A2的示数是0.5A;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,求:(1)电源的电压;(2)R2的电阻;(3)灯L的电阻。【解答】解:(1)当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,R2与R1的最大阻值并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过滑动变阻器的电流:I1=I﹣I2=0.8A﹣0.5A=0.3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×40Ω=12V;(2)R2的电阻:R2===24Ω;(3)当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联,电流表A1测电路中的电流,则电路中的总电阻:R===30Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,灯泡的电阻:RL=R﹣=30Ω﹣=10Ω。答:(1)电源的电压为12V;(2)R2的电阻为24Ω;(3)灯L的电阻为10Ω。考点二电路动态分析11.如图甲是红外线测温枪,图乙是工作原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻。在测量人的体温时显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,则下列分析正确的是()A.图乙中的显示仪是由电流表改装成的 B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小 C.被测温者体温越高,整个电路通过的电流越大 D.将R0更换为阻值更小的电阻,测相同温度,显示仪示数变大【解答】解:A、由电路图可知,显示仪与R并联,则显示仪是由电压表改装成的,故A错误;B、由题意可知,人的体温越高,电压表的示数越大,由串联电路的分压特点可知,R的阻值变大,则热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故B错误;C、由选项B的解答可知,人的体温越高时,R的阻值越大,电路的总电阻越大,由I=可知,电路中的电流变小,故C错误;D、测相同温度时,R的阻值不变,将R0更换为阻值更小的电阻后,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R两端的电压变大,即显示仪示数变大,故D正确。故选:D。12.在如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。下列说法正确的是()A.闭合开关前电压表和电流表均无示数 B.闭合开关后,滑片P向右移动的过程中电压表与电流表的比值不变 C.闭合开关后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大 D.闭合开关后,滑片P向右移动的过程中,电流表的示数变大【解答】解:A、开关闭合前,电流表没有接入电路,则电流表无示数;而电压表通过变阻器与电源的正负极相连,此时电压表测电源电压,即电压表有示数。故A错误;BC、开关闭合后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R1两端的电压。电压表测定值电阻R1两端的电压,电流表A测电路中的电流,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,而定值电阻的阻值不变,则该比值不变。故B正确;滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,根据I=可知电路的电流减小,由U=IR可知定值电阻R1两端的电压减小,即电压表示数变小。故C错误;D、开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,则电路的电流变小,即电流表的示数变小。故D错误。故选:B。13.如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定。当闭合开关,滑动变阻器滑片向右端移动时,下列判断正确的是()A.电流表的示数变大 B.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比不变 C.V1示数不变,V2示数变大 D.电压表V1示数的减少量小于V2示数的增加量【解答】解:由图可知,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,电流表测电路中的电流;A、电源电压恒定,当闭合开关,滑动变阻器滑片向右端移动时,R2变大,根据电阻的串联特点,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,故A错误;BCD、滑动变阻器滑片向右端移动时,电路中电流变小,由U1=IR1可知,R1两端的电压减小,即V1示数变小;根据串联电路的电压规律可知,V2示数变大;由于电源电压不变,电压表V1示数与V2示数之和为电源电压,故电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量;根据R=可知,V1示数和电流表示数之比为R1的阻值,保持不变;综上所述,B正确,CD错误。故选:B。14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,若将电流表A1接入电路中,闭合开关S,移动滑片P,下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是()①电流表A1接在a点,滑片P向右移动②电流表A1接在a点,滑片P向左移动③电流表A1接在b点,滑片P向右移动④电流表A1接在b点,滑片P向左移动A.①和③ B.②和④ C.②和③ D.①和④【解答】解:由图可知,该电路为并联电路;电流表A接在干路中,测量的是干路的电流;①②电流表A1接在a点,根据并联电路各支路互不影响可知,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小;并联电路中各支路互不影响,所以通过a点的电流不变,即电流表A1示数不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流减小,电流表A的示数变小;所以电流表A1和A的示数的比值变大;同理可知,电流表A1接在a点,滑片P向左移动时,电流表A1和A的示数的比值变小,故①正确,②错误;③④电流表A1接在b点,滑片P向右移动,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1示数减小;并联电路中各支路互不影响,所以通过a点的电流不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流减小,电流表A的示数变小;所以电流表A1和A的示数的比值变小;同理可知,电流表A1接在b点,滑片P向左移动时,电流表A1和A的示数的比值变大,故④正确,③错误。故选:D。15.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中()A.电压表和电流表示数的比值变小 B.电流表的示数不变 C.电压表的示数变小 D.电路的总功率变小【解答】解:分析电路图可知该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;由于电源电压不变,移动滑片时,电压表示数不变;并联电路各支路互不影响,移动滑片时,通过灯泡的电流不变;闭合开关,当滑动变阻器滑片向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,电流表示数变大;电压表示数不变,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值变小;电源电压不变,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;综上所述,A正确。故选:A。16.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,下列判断正确的是()A.电流表和电压表示数均变小 B.电流表示数变大,电压表示数变小 C.电压表与电流表的示数之比变小 D.电路消耗的总功率变大【解答】解:由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表V测R0两端的电压,电流表A测电路中的电流。AB、因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐增大光敏电阻的光照强度时,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表V的示数变大;故AB错误;C、由R=可知,V示数与A示数的比值等于R0的阻值,则两表示数的比值不变,故C错误;D、电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。故选:D。17.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是()A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越高,电压表示数越大 C.体温越高,电压表示数越小 D.体温越低,电路中电流越大【解答】解:A、由图可知,两个电阻串联,电压表测定电阻的电压,体温越高,由图丙知,红外线热敏电阻越小,故A错误;BCD、体温越高,热敏电阻阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大,故B正确,CD错误。故选:B。18.如图所示电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动时(灯丝电阻变化忽略不计),在此过程中()A.电流表A示数变大,电压表V1示数不变 B.电压表V1示数与电流表A示数之比不变 C.电压表V2示数变小,灯泡L亮度变亮 D.电压表V1示数不变,灯泡L亮度变暗【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压;ACD、由电路图可知,开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P向左移动时(灯丝电阻变化忽略不计),滑动变阻器接入电路的阻值变大,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变大,由I=可得,电路电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR可知,灯泡两端电压变小,即电压表V1示数变小,因串联电路两端电压等于各部分电压值,且电源电压不变,所以滑动变阻器两端电压变大,即电压表V2示数变大,由P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,故小灯泡的亮度变暗,故ACD错误;B、由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数的比值等于灯泡的阻值,而灯丝的电阻不变,因此电压表V1示数与电流表A示数之比不变,故B正确。故选:B。19.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动到中点的过程中,下列说法正确的是()A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C.电路消耗的总功率变大 D.电压表和电流表示数的比值不变【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动到中点的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,即电压表示数变小;滑动变阻器接入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;据R=可知,电压表和电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路中的电阻,所以电压表和电流表示数的比值变小;综上所述,C正确。故选:C。20.小明设计了如图所示电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从a移到b的过程中,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大,灯变亮 B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮 C.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗 D.电压表示数变大,电流表示数变小,灯变暗【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器、灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,当滑片P从a移到b的过程中,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故CD错误;由U=IR可知,灯泡和定值电阻R两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,即灯泡变亮,故A正确。故选:A。21.在图中,电源电压保持不变,当滑片P向左移动时,电流表、电压表示数的变化情况是()A.电流表示数增大,电压表示数减小 B.电流表示数减小,电压表示数增大 C.两表示数增大 D.两表示数减小【解答】解:电阻R与滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,即电路中的总电阻R变小;电源电压保持不变时,根据公式I=可知,电路中的电流I变大;由公式U=IR可知:电阻R两端的电压变大;故电流表的示数变大,电压表的示数变大。故选:C。22.如图电路中,电源电压保持不变,L1和L2是两只相同的灯泡,只闭合开关S1时电流表和电压表均有示数,再闭合S2,则()A.电流表A1示数不变,电压表V示数增大 B.电流表A2示数不变,电压表V示数增大 C.电流表A1示数增大,电压表V示数不变 D.电流表A2示数增大,电压表V示数不变【解答】解:由图可知,只闭合开关S1时,只有灯泡L1接入电路中,电压表测电源电压,两电流表都测量电路中的电流;再闭合S2,两个灯泡并联接入电路中,电压表仍然测电源电压,所以电压表示数不变;此时电流表A1测干路中的电流,电流表A2测量灯泡L1的电流,由于并联电路中各支路互不影响,则通过灯泡L1的电流不变,即电流表A2的示数不变,因为并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以电流表A1的示数变大。故选:C。考点三比例问题23.如图所示,电路中电源电压恒定,定值电阻R1=20Ω,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,则电源电压为6V;同时闭合开关S1、S2,电流表示数为0.5A,则R2的阻值为30Ω。【解答】解:(1)电路中电源电压恒定,定值电阻R1=20Ω,只闭合开关S1,为R1的简单电路,电流表示数为0.3A,由欧姆定律I=,则电源电压为:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(2)同时闭合开关S1、S2,两灯并联,电流表测干路的电流,电流表示数为0.5A,由并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变,由并联电路电流的规律,R2的电流为:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,由欧姆定律,R2===30Ω。故答案为:6;30。24.如图所示的电路中,要使电阻R1与R2组成并联电路,应闭合开关S1、S3,此时电流表A1与A2的示数之比为3:2,则R1与R2的阻值之比为2:1;若只闭合开关S2,电阻R1与R2两端的电压之比为2:1。【解答】解:(1)并联电路有多条电流的路径,串联电路只有一条电流的路径,所以要使电阻R1与R2组成并联电路,应闭合开关S1、S3,断开开关S2;此时,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量R2所在支路中的电流,已知电流表A1与A2的示数之比为3:2,即干路电流与通过R2的电流之比I:I2=3:2,因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过R1的电流与通过R2的电流之比I1:I2=(3﹣2):2=1:2,因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U1=U2,由I=可得:I1R1=I2R2,即:R1:R2=I2:I1=2:1;(2)只闭合开关S2时,电阻R1与R2串联,因为串联电路中各处电流相等,即:I1′=I2′,由I=可得:U1′:U2′=I1′R1:I2′R2=R1:R2=2:1。故答案为:S1、S3;2:1;2:1。25.如图所示电路图,电源电压为6V,把标有“6V6W”灯泡L1和标有“6V3W”灯泡L2接入电路,要使L1、L2并联应闭合开关S1、S3;若只闭合开关S2,L1两端的电压为2V。【解答】解:(1)在图中,要使两灯泡并联,电流从电源正极流出,分别经过开关S1、灯泡支路L1和支路L2、再经过S3,流回电源负极;需要因此应闭合开关S1、S3;(2)若只闭合开关S2,电流从电源正极流出,依次经过灯泡L2、灯泡L1、S2,流回电源负极,所以两灯泡串联;根据P=知灯泡L1的电阻为:R1===6Ω;灯泡L2的电阻为:R2===12Ω;两灯泡串联时电路的电流为:I===A,根据I=知L1两端的电压为:U1=IR1=A×6Ω=2V。故答案为:S1、S3;2。26.如图所示电路中,R1=4R2,要使R1与R2组成并联电路,开关的状态应该是闭合S1、S3,断开S2,此时通过R1与R2的电流比为1:4。【解答】解:(1)当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,两个电阻的两端分别连在一起,电流分别经过S1、R2后和另一支路R1、S3汇合后回到电源的负极,它们这种连接方式是并联;(2)因并联电路两端电压相等,则通过R1与R2的电流比为I1:I2=:=R2:R1=R2:4R2=1:4。故答案为:闭合开关S1、S3,断开开关S2;1:4。27.定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45A,则R1的阻值10Ω,如图所示电路,电源电压保持3V不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A,则R0的阻值15Ω;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1接入电路,电流表示数变为0.30A。【解答】解:(1)由I=可得,定值电阻R1的阻值:R1===10Ω;(2)由电路图可知,R0与R1并联,电流表A测干路电流,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压大小等于电源电压3V通过R1的电流:I1===0.30A,由并联电路的电流特点可知,通过定值电阻R0的电流:I0=I﹣I1=0.50A﹣0.30A=0.20A,由I=可得,定值电阻R1的阻值:R0===15Ω;(3)用阻值为30Ω的电阻R2替换R1接入电路,R0与R2并联,由并联电路的特点可知,此时通过R0的电流没有发生变化,通过R2的电流:I2===0.10A,由并联电路的电流特点可知,干路电流:I'=I0+I2=0.20A+0.10A=0.30A,即此时电流表的示数为0.30A。故答案为:10;15;0.30。28.如图所示的电路中,R1=6Ω,滑动变阻器R2的规格为“1A,20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。求:为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为3~20Ω。【解答】解:由电路图可知:闭合开关,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R
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