一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1.右图是电阻甲和乙的I?U图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是 ( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 由I-U图象可知,A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误. B. 当乙两端电压为2.5V时,通过乙的电流为0.5A,所以此时乙的阻值为
R?故B错误.
U2.5V??5? I0.5AC. 将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压:
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2 V,
故C正确为答案.
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流:
I =I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,
故D错误.
2.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路,其中可行的是
A. B.
C. D.
【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,故A可行,符合题意;
B、由图知,两电阻串联在电路中,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大,电阻两端的电压越大,故B可行,符合题意;
C、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小;故C可行,符合题意;
D、由图知,两电阻串联在电路中,通过两电阻的电流相等,所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小,故D不可行,不合题意. 故选ABC.
3.小明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,其电路图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表量程为0~3V,R0是阻值为300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.R1的阻值随温度升高而减小
C.此电路所允许的最高环境温度是80℃ 2V 【答案】AC 【解析】 【详解】
B.环境温度升高时,电路的总功率变小 D.当环境温度为40℃时,R1两端的电压为
A.由乙图可知,随温度升高R1的阻值逐渐降低,故A正确;
B.由于电源电压不变,当环境温度升高时,R1的阻值变小,电路总电阻变小,则由
U2可知,电路总功率变大,故B错误; P?RC.由于温度越高R1阻值越小,则由串联分压可知,R0两端电压越大,由于电压表测量R0两端电压,量程为0~3V,则电压最大不超过3V,当电压表为3V时,对应环境最高温度,此时电路电流为
I1?I?I0?则此时R1阻值为
U03V??0.01A R0300ΩR1?U14V?3V??100Ω I10.01A由乙图得对应最高温度为80℃,故C正确;
D.当环境温度为40℃时,由乙图得R1阻值为200Ω,则电路总阻值为500Ω,电路电流为
I??U4V??0.008A R总500Ω由于串联,则流过R1电流为0.008A,此时R1两端电压为
U1??I1?R1??0.008A?200Ω=1.6V
故D错误。 故选AC。
4.如图所示,电源电压不变,a、b为电流表或电压表,滑片P在滑动变阻器R3的中点,电路在工作时均安全。只闭合S1时,a、b均有示数;先闭合S1,再闭合S2,b示数有变化。下列判断正确的是( )
A.a是电压表
B.先闭合S1,再闭合S2,b示数可能变大
C.只闭合S1,滑片P向右滑动,b示数的变化量大于a示数的变化量
D.若将b换成另一种电表,开关均闭合,滑片P向左滑动,a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R2?R3 【答案】AC 【解析】 【分析】
【详解】
A.若a是电流表,当S1闭合后,电源短路,所以a是电压表,故A正确;
B.只闭合S1,电路为串联电路,三电阻串联,再闭合S2,R1被短路,如果b是电流表,因为R1和R2一直被短路,电路总电阻不变,b的读数不变。如果b是电压表,R1被短路后,电压表测量的阻值变小,分得电压变小,读数变小,由题意可得,b示数有变化,所以b是电压表,示数一定变小,故B错误;
C.只闭合S1,电路为串联电路,a测量R2和滑动变阻器两端电压,b测R1和R2两端电压,滑片P向右滑动,阻值变小,则
?Ub?I?R1?R2?R1?R2=? ?Ua?I?R2?RP?R2?RP分子不变,分母变小,所以?Ub:?Ua越来越大,所以b示数的变化量大于a示数的变化量,故C正确;
D.若将b换成另一种电表,即换成电流表,则R1和R2均被短路,a测量滑动变阻器两端电压,b测通过滑动变阻器的电流,所以ab的比值为滑动变阻器的阻值,故D错误。 故选AC。
5.如图,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,R2=15Ω,R阻值一定但未知。当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V。若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为( )
A.3.0V 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
B.2.5V C.2.2V D.1.5V
由图S接b时,R2与R串联,由欧姆定律知,此时电压表测R2两端电压为
U??I?R2?U?15Ω--------------①
R?15ΩU?10Ω------------②
R?10ΩS接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示数为2V,则有
2V?IR1?①÷②可得
U?3?R?10Ω?? 2V2?R?15Ω?所以
U??3V?因为
R?10 R?15R?10?1 R?15所以
U??3V
R1、R2分别与R串联,R2>R1,根据串联电路的分压原是可知,R与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V;综上可知
2V?U??3V
故选BC。
6.如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,衔铁被吸下,开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则下列说法正确的是( )
A.电磁继电器利用电磁感应原理工作 B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大 C.控制电路的电流随光照强度的增大而增大 D.a是指示灯,b是除尘器 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A.电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的,A错误;
BC.由题意可知,衔铁被吸下,说明电磁铁的磁性增强了,电路中的电流变大,电源电压
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