一、初中物理欧姆定律问题
1.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“50Ω 1A”。闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,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8Ω
B.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7 C.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
UL2.4V??8Ω I0.3AU滑=U?UL?4.5V?2.4V?2.1V
此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比
RLUL2.4V8??? R滑U滑2.1V7故B正确,不符合题意;
C.利用该电路可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。
2.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化的范围是0A~0.5A B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω C.灯泡的最小功率是0.45 W D.该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】
AB.当灯泡的电压最大时,即UL?2.5V,此时电路中的电流大小为
IL?PL1.25W??0.5A UL2.5V这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是
UR?U-UL?4.5V-2.5V?2.0V
这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为
R?UR2.0V??4Ω IR0.5A这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A; 由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为
I?IL?UL1.5V??0.3A RL5Ω这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为
R?UR3V??10Ω IR0.3A这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A错误、B错误;
C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即IL?0.3A,灯泡的最小功率是
2PL?ILRL??0.3A??5Ω?0.45W
2C正确;
D.该电路的电流最大时,根据P?UI,电路中的功率最大,大小为
P?UI?4.5V?0.5A?2.25W
D错误。
3.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图,其中电源电压 U=4.5 V,电压表量程为 0~3 V,R0是阻值为 200 Ω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。闭合开关 S,下列说法正确的是( )
A.环境温度越高,电压表的示数越小 B.电压表示数的变化范围 0~3V C.此电路允许的最高环境温度为 80℃ D.环境温度越高,R1 消耗的电功率越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压;
A.由图乙可知,环境温度越高时,热敏电阻R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由
U可知,电路中的电流越大,由U?IR可知,R0两端的电压越大,即电压表的示数R越大,故A错误;
B.由图乙可知,R1与t的关系为一次函数,设 I?R1?kt?b
把R1=250Ω、t=20℃和R1=200Ω、t=40℃代入可得
250Ω?k?20℃?b,200Ω?k?40℃?b
解得k=-2.5Ω/℃,b=300Ω,即
R1?(?2.5Ω/℃)?t?300℃
当t=0℃时,热敏电阻的阻值R1=300℃,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
相关推荐: