一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压恒定不变,(不计温度对电阻的影响),在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图像信息,下列说法不正确的是()A.R0阻值是5ΩB.滑动变阻器的最大阻值是35ΩC.电源电压为9V D.当滑片P在最右端时,R0两端的电压是1V【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.由甲图知,定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。
由乙图知,当电压表的示数为7V时,变阻器接入电路的阻值最大,此时电路电流为0.2A,设电源电压为U总,据串联电路的特点得U总-7V=0.2A⋅R0此为①式,当电压表的示数为0时,变阻器接入电路的阻值为零,此时电路电流为1.6A,那么U总=1.6A⋅R0此为②式,解①②两式得U总=8V,R0=5Ω故A正确,不符合题意,C错误,符合题意;B.由题意知,变阻器的最大阻值1 max17V35Ω0.2AURI===故B正确,不符合题意;D.当滑片P在最右端时,R0两端的电压U0=U总-U1=8V-7V=1V 故D正确,不符合题意。
故选C。
2.两个小灯泡L1和L2,规格分别是“6V,3W”和“3V,3W”,分别如图甲乙所示接入电路,闭合开关S,两灯泡发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()A.甲电路中,当电源电压为9V时,两个小灯泡都正常发光B.甲电路中允许最大的电流为0.5AC.乙电路中,当L2正常发光时,干路电流为1.25AD.乙电路中,电路消耗的最大功率为3W【答案】BC【解析】【详解】A.由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:1 113W0.5A 6VPIU===,2 223W1A 3VPIU===,因两灯泡的额定电流不相等,由于两只灯泡串联,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A错误;B.因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最大电流10.5AI I==,故B正确;C.由UIR=可得,两灯泡的电阻分别为:1116V12Ω0.5AURI===,2223V3Ω1AURI===,两灯的额定电压分别为U1 =6V,U2 =3V,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以,两灯泡并联时,电源电压不超过3V,则两支路的电流分别为:'1 113V0.25A 12ΩUIR'===,2 223V1A 3ΩU IR ''===,则并联接入电路中时,干路的最大电流:120.25A 1A 1.25A I I I ''=+=+=。
故C 正确;D .乙电路中,U =3V ,I =1.25A 电路消耗的最大功率为3V 1.25A 3.75W P UI ==⨯=。
故D 错误。
3.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,电源电压不变,根据U R I=可知,电路中的电阻变小,即光敏电阻的阻值变小,这时光照强度是增强的,所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,控制电路的电流随光照强度的增大而增大,B 错误、C 正确;D .当空气中尘埃量达到一定值时,除尘器开始工作,衔铁是被吸下的,这时b 接入电路,a 没有接入电路,所以b 应该是除尘器,a 是指示灯,D 正确。
故选CD 。
4.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。
电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R 的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。
下列分析正确的是()A.体重越大电流表示数越小B.身高越高通过R0的电流越大C.身高越高电压表示数越小D.体重越大电路消耗总功率越大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.当体重增大时,压敏电阻的阻值增大,而电源电压不变,因此电流表的示数变小,故A 正确;B.身高增大影响与电压表并联的电阻值变化,但不能影响变阻器阻值的大小,电源电压不变,因此通过R0的电流不变,故B错误;C.身高越高,电压表并联部分的电阻越大,根据串联电路电压规律可知,电压表示数增大,故C错误;D.当体重增大时,压敏电阻的电流变小,而变阻器的电流不变,根据并联电路电流特点可知电路消耗的总功率变小,故D错误。
可知,电路的总电流变小;根据P UI故选A。
5.如图所示,电源电压为 5V,闭合开关 S,电压表的示数为 1V。
则A.通过灯泡 L1的电流比 L2的电流大B.灯泡 L2两端的电压是 1VC.灯泡 L1和 L2的电阻之比是 4:1D.若灯泡 L2灯丝烧断,电压表示数为零【答案】D【解析】【详解】A .由图知,两灯串联在电路中,电压表测L 1两端电压,即L 1两端的电压是1V , 串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡的电流和的电流相等,故A 不符合题意;B .由串联电路的电压特点知,灯泡 L 2两端的电压是:U 2=U-U 1=5V-1V=4V ,故B 不符合题意;C .通过两灯电流相等,由欧姆定律有:11U R=22U R ,即: 12R R =12U U =1V 4V =14, 故C 不符合题意;D .由图知,若灯泡灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为零,故D 符合题意。
6.甲、乙两地相距40 km ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R 0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V ,电流表的示数为0.5 A ,则短路位置离甲地的距离为A .7.5 kmB .15 kmC .25 kmD .30 km【答案】B【解析】【详解】当电压表的示数为3.0V ,电流表的示数为0.5A ,线路总电阻R 为: 3V =6Ω0.5AU R I == 输电线每千米的电阻为0.2Ω.所以输电线的长为:6Ω=30km 0.2Ω/km, 又因为是两条输电线,故短路点距甲地为:30km =15km 2, 选B .7.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0.3AB .当乙两端电压为2.5V 时,其电阻值为10ΩC .将甲和乙串联,若电流为0.3A ,则它们两端的电压为2VD .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 2.5V 50.5AU R I ===Ω 故B 错误. C . 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.8.如图中R 0为定值电阻,R 1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,如果测试时要求酒精浓度增大时,仪表示数增大,则下列符合要求的电路是( ) A .B.C.D.【答案】B【解析】【分析】【详解】因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中,酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小,所以测试时酒精浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,电路中的电流变大,根据欧姆定律可知:定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的电压特点,酒精气体传感器两端的电压减小,所以电压表应测定值电阻0R两端的电压。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变。
电路中定值电阻R大于R0。
闭合开关,将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为∆U1、∆U2、∆U3,电流表A示数变化量的绝对值为的∆I,则()A .电流表A 的示数增大B .电压表V 2的示数不变C .∆U 2等于∆I ·R 0D .∆U 1小于∆U 2【答案】AC【解析】【分析】【详解】A .原电路中,R 0与滑动变阻器串联后再与R 串联,电流表测电路的电流,电压表V 3测变阻器的电压,V 1测R 的电压,电压表V 2测滑动变阻器与R 的总电压,将滑动变阻器滑片向下滑动,变阻器连入电路的电阻变小,由电阻的串联规律,电路的总电阻变小,由欧姆定律|U I R=,电流表示数变大,故A 正确; B .根据U =IR ,故V 3示数变大,由串联电路电压的规律,V 2示数变小,B 错误; C .由串联电路电压的规律,∆U 2等于电压表V 3的示数变化,由欧姆定律,电压表V 3的示数变化量()''30000U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅故C 正确;D .∆U 2等于电压表V 3的示数变化∆U 3,由C 知30U I R ∆=∆⋅①而V 1示数的变化量为()''1U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅②因定值电阻R 大于R 0,由①②得∆U 1大于∆U 2故D 错误。
故选AC 。
10.如图所示的电路中,闭合开关S ,当滑动变阻器R 3滑动触头向下移动时,四个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示,电表的示数变化量大小分别用∆I 、∆U 1、∆U 2、∆U 3表示,下列判断正确的是( )A .U 2变大,I 变大B .U 2 变大,I 变小C .2U I 变大,2U I ∆∆不变D .3U I 变大,3U I∆∆不变 【答案】D【解析】【分析】【详解】AB .分析电路图知,三个电阻串联在电路中,电压表V 1测电阻R 2和滑动变阻器R 2的总电压,V 2测电阻R 2的电压,V 3测变阻器R 3的电压。
当滑动变阻器的触头向下移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中的总电阻变大,据欧姆定律得,电路中的电流变小,而电阻R 2的阻值不变,其两端的电压U 2应变小,故AB 都错误;C .据题意得22U R I =,而R 2是定值电阻,所以2U I 不变,2U I ∆∆不变,故C 错误; D .据题意得33U R I =,而R 3的阻值变大,则3U I 变大,3U I∆∆不变,故D 正确。