【物理】物理欧姆定律练习题及答案一、欧姆定律选择题1.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像相符的是〔〕A. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大C. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小【答案】 C【解析】点拨:从图中可以看出,当电阻增大时,电流在减小,电流与电阻成反比例函数,结合欧姆定律可以知道这个前提是电阻两端的电压一定。
并且是因为电阻的变化而导致电流发生变化,所以应该是电流随着电阻的变化而变化。
全解;C回味:在电路中是因为电阻变化使电流随着变化,电阻是因,电流是果。
在物理上这种因果关系不能颠倒,如在光学中光的反射定律中只能讲反射光线与入射光线的关系。
2.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()A. 电路中电流不超过B. 两端电压不超过3VC. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化D. 电路的总功率在范围内变化【答案】 D【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流,I min= = = =0.3A,因串联电路中各处的电流相等,且R1允许通过的最大电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故最大电流为0.5A,A不符合题意;R1两端电压最大:U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V,B不符合题意所以,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,电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:R= = =12Ω,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:R2小=R-R1=12Ω-10Ω=2Ω,当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:R滑= = =10Ω,则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,C不符合题意;电路消耗的最大功率:P大=UI大=6V×0.5A=3W;(2)当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,电路消耗的最小功率:P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W~3W,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,R1消耗的电功率最大,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;同理,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出电路消耗的最小功率.3.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是()A. B.C. D.【答案】 B【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;由I= 可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意.故选B.【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化.本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.4.如图所示,电源电压不变,下列说法正确的是()A. 只闭合S1,将P向左移动,电流表示数变小,电压表示数变大B. 闭合S1、S2,断开S3,将P向左移动,R1消耗的功率增大C. 开关都闭合,将P向左移动,电压表的示数为零,电流表示数变小D. 开关都闭合,将P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变小【答案】B【解析】【解答】解A只闭合S1, R1、R2串联,电压表测R2电压, P向左移动,R2电阻变小,总电阻变小,电流变大,根据串联电路的分压规律知电压表示数变小,A不符合题意;(2)闭合S1、S2,断开S3, R1与灯并联后与R2串联,将P左移,R2电阻变小,根据分压原理,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律,并联部分的电压变大,根据P=,R1消耗的功率增大,B符合题意;(3)(4)开关都闭合,R2短路,所以滑片移动对电路无影响CD不符合题意。
故答案为:B.【分析】分析开关在不同状态下电路结构,结合串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向左移动时两电表变化量比值的变化情况;由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及两者功率变化.5.如图所示,电源电压不变,L1、L2两个灯泡的规格相同。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于两灯的亮度情况,说法正确的是()、A. L1始终比L2暗B. L1始终比L2亮C. L1和L2都变暗D. L1和L2都变亮【答案】 A【解析】【解答】解:图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联;灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图:灯泡L1与滑动变阻器串联,右图:灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同,也就是电阻相同,滑动变阻器滑片没有移动时,L1两端电压小于L2两端电压,由P=知,L1实际功率较小,发光较暗;当滑片从中点向右滑动的过程中,左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,根据功率的计算公式P=I2R可得,R不变,I减小,因此灯泡L1的实际功率减小,即灯泡的亮度变暗;右图中并联电路中各支路用电器互不影响,或根据P=进行分析,R和U都不变,因此灯泡L2的实际功率不变,故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故答案为:A。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式,利用决定灯泡明暗程度的物理量,根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.6.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,灯L的电阻会随电流变化,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电压表的示数和灯正常发光时示数相同,则下列说法中正确的是()A. 灯L变暗,灯两端电压变小B. 灯L变暗,灯的实际功率变小C. 灯L变亮,灯两端电压变大D. 灯L变亮,灯的实际功率变大【答案】A【解析】【解答】将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据可知,电路中的电流变小;根据可知,灯泡两端的电压变小,由可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。
故答案为:A【分析】灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路的电流;根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化和电路总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端电压的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和灯泡亮暗的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化.7.如图所示,是小明测量未知电阻R x的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。
当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2.则下列四个选项中,R x的表达式正确的是()A. R x=B. R x=C. R x= R0D. R x= R0【答案】D【解析】【解答】由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,则I0=I1;当闭合开关S1和S2时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,即I=I2,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:Ix=I−I0=I2−I1,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I x R x=I0R0,即(I2−I1)R x=I1R0,解得:R x=. R。
故答案为:D。
【分析】当只闭合开关S1时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流;当闭合开关S1和S2时,R0与R x并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过R x的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律得出等式即可R x的阻值.8.将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。
已知电源电压相同,R1小于R2,则下列判断中正确的是()A. 电压表V1的示数等于V2的示数B. 电流表A1的示数小于A2的示数C. 电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值D. 电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值【答案】B【解析】【解答】(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表A1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,电路中电流表A1的示数:,电压表V1的示数:电压表V1与电流表A1的比值(2)由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,则电压表V2的示数U V2=U,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表A2的示数:,电压表V2与电流表A2的比值综上可知:A.由可知,,即电压表V1的示数小于V2的示数,A 不符合题意;B.由可知,I A1<I A2,即电流表A1的示数小于A2的示数,B符合题意;CD.由R1小于R2可知,,即电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流表A2的比值,CD不符合题意。