欧姆定律试题和答案一、欧姆定律选择题1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5.闭合S后,R1与R2的阻值之比和电功率之比分别是()A. 4:1;1:4B. 1:4;4:1C. 1:5;5:1D. 5:1;1:5【答案】 A【解析】【解答】解:当开关断开时,由欧姆定律可得:I1=;当开关闭合时,通过R2的电流I2=;则电流表的示数I=I1+I2=;由题意知:===;则解得:5R2=R1+R2;即=;由功率公式P=得:R1消耗的电功率P1=;R2消耗的电功率P2=;则功率之比:==;故答案为:A【分析】当开关断开时,电路中只有R1接入,则由欧姆定律可得出电流与电阻的关系;当开关闭合后,两电阻并联,因电源电压不变,则可由欧姆定律可求得通过R2的电流,由并联电路的电流的规律可求得总电流与两电阻的关系;两电阻并联,则由功率公式P=可求得功率关系。
2.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是()A. 电压表示数不变,电流表示数变大B. 电压表示数变大,电流表示数变小C. 电压表示数变小,电流表示数变小D. 电压表示数变大,电阻R1的电功率变大【答案】 D【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据,电阻R1的电流增大,两端的电压也增大,根据知,电阻R1的电功率变大,可见ABC不符合题意、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,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律、电功率计算公式分析电压表和电流表示数的变化及功率变化.3.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示.若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为()A. 24Ω 0.67WB. 20Ω 0.96WC. 24Ω 0.96WD. 20Ω 0.8W【答案】D【解析】【解答】解:把这种规格的三只灯泡串联接在12V的电源两端,则每只灯泡两端的电压都为4V,从图象上可以看出,此时电路电流为0.2A,由欧姆定律得,每只灯泡的电阻:R= = =20Ω;则每只灯泡的实际功率:P实=UI=4V×0.2A=0.8W,故ABC 错误,D正确.故选:D.【分析】三只完全相同的灯泡串联,灯泡的电阻相等,通过的电流相等,根据欧姆定律可知,三只灯泡两端的电压相等,再从图象上找到对应的电压和电流,根据相应的公式分别算出每只灯泡的实际电阻和实际功率.4.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是()A. 电源电压为8VB. R1的阻值为20ΩC. 电路前后电流之比为1:3D. 电路总功率变化了1.2W【答案】 D【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑片在B处时,电路中的电流:I1=,则滑动变阻器两端的电压:U2=I1×R2= ×R2=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,滑动变阻器的电阻减小,由串联分压的规律可知,电压表的示数减小,即此时滑动变阻器两端电压为U2=4V﹣1V=3V,同理可得,此时滑动变阻器两端的电压:U2′= × =3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②用①式比②式可得:=,解得:R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得:=4V,解得:U=6V,A不符合题意;(2)当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V﹣4V=2V,此时定值电阻R1的功率为0.8W,即;P1===0.8W,解得:R1=5Ω,则R2=2R1=2×5Ω=10Ω,B不符合题意;(3)电路前后电流之比为I1:I2=:=:=,C不符合题意;(4)电路总功率变化了:△P=P2总﹣P1总=﹣=﹣=1.2W,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,由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到中点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压和R1与R2的关系;同理,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V-4V=2V,根据定值电阻R1的功率为0.8W算出R1和R2的阻值.根据欧姆定律算出电路前后电流之比;再根据P=算出电路总功率的变化.5.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样,现在把它们按不同方式接在不同电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列判断错误的是()A. 若把它们并联在4V电路中,乙灯正常发光B. 若把它们并联在4V电路中,甲灯比乙灯亮C. 若把它们串联在10V电路中,两灯都可以正常发光D. 若把它们串联在10V电路中,甲灯比乙灯亮【答案】 B【解析】【解答】解:由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I甲===0.5A,I乙===0.5A,由I=可得,两灯泡的电阻分别为:R甲===12Ω,R乙===8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡正常发光,所以,只有乙灯泡能正常发光,其实际功率为P乙实=P乙=2W;甲灯泡不能正常发光,其实际功率为P甲实==≈1.33W<P乙实,所以乙灯比甲灯亮,A不符合题意,B错误,符合题意;CD、两灯泡串联在10V电路时,两灯的总电阻为R=R甲+R乙=12Ω+8Ω=20Ω,此时电路中的电流为I串===0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且此时的电流与两灯泡的额定电流相等,所以,两灯泡可以同时正常发光;此时两灯实际功率都等于各自的额定功率,因为P甲>P乙(即3W>2W),所以甲灯较亮,C、D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结合小灯泡的铭牌,根据P=UI是求出额定电流,根据I=求出两灯泡的电阻;两灯泡并联时它们两端的电压相等,两灯泡两端的电压和额定电压相等时正常发光,否则不能正常发光;两灯泡串联时通过它们的电流相等,且两灯泡的额定电流相等,实际电流等于额定电流时才能正常发光.6.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3WA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④【答案】 A【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。
电流表量程不能超过0.6A,定值电阻不能超过0.5A,而定值电阻的端电压不能超过3v,根据判断电流不能超过0.3A,因此电流最大时0.3A,②错。
根据判断,电流最大0.3A,滑动变阻器最小10Ω,③正确。
电路消耗的总功率 ,电流最大0.3A,总功率最大1.8W,答案④错。
所以正确的为①、③,故答案为:A【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;电路电流最小时,总电阻最大,消耗的功率最小.据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大,据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;再利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.7.如图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等. 闭合电键S 后,电流表示数最小的是()A. B. C. D.【答案】 A【解析】【解答】A图中电流表与一个电阻串联后又与开关并联,所以开关闭合后将其短路,电流表的示数为零;B图中开关闭合后,两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为:;C图中两电阻串联,开关闭合后,电流表示数为:;D图中两电阻并联,电流表测量一个支路的电流,示数为: .所以A图中电流表示数最小,故答案为:A .【分析】A、开关闭合后,为上面的电阻的简单电路,电流表与下面的电路被短路,电流表示数为零;BCD、开关闭合后,根据电路的连接方式,利用欧姆定律分别列出电流的表达式,再比较大小 .8.如图甲所示,电源电压恒为12V,闭合开关S,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;图乙、丙分别是变阻器滑片P从a端滑到b端的过程中两组物理量的关系图象,则()A. 滑片P在 a 端时,R1的阻值为20Ω、消耗的电功率为2WB. 滑片P在b端时,电路消耗的总功率为1.2WC. 图乙反映的是电压表与电流表示数的关系D. 图丙反映的 R2 与 R1 的电功率比值 k 与 R2 的关系【答案】 D【解析】【解答】解:由图知,两电阻串联,电压表测R2的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P在a端时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W,根据串联电路电流的规律及P=I2R,故R滑大===100Ω;AC、P在a端时,变阻器连入电路中的电阻最大,由分压原理,R2的电压最大,即电压表示数最大,电路中的电流最小;P滑到b端时,变阻器连入电路中的电阻为0,R2的电压为0,电路中的电流最大,故乙图反映的是变阻器的电流随电压的变化关系,即电流表与电压表示数的关系,C选项中,因果关系搞反了,C不符合题意;当 P在a端时,由图乙知,电压表示数为10V,根据串联电路电压的规律,R1的电压为:U1=12V﹣10V=2V,根据分压原理,=,R1= R滑大=×100Ω=20Ω;R1消耗的电功率为:P1===0.2W,A不符合题意;B、滑片P在b端时,电路中的电流为0.6A,电路消耗的总功率为:P=UI=12V×0.6A=7.2W;B不符合题意;D、根据串联电路电流的规律及P=I2R,R2 与 R1 的电功率比值:k==,将R1=20Ω代入得:k=,即k与R2成正比,为过原点的直线,当R2=100Ω时,k=5,即图丙反映的是R2与R1的电功率比值k 与R2的关系,D符合题意。