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人教版物理九年级重难点过关:欧姆定律计算型选择题
一、单选题
1.(2022九下·开州月考)如下图1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P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图像
B.电源电压为9V
C.R1的阻值为20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
2.(2021九上·玉林期末)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2、R3是定值电阻,其中R1=10Ω,R2=6Ω。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A;闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
3.(2021九上·崇左期末)如图甲电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P从a端向b端移动过程中,电压表和电流表示数变化情况如图乙所示,则( )
A.电源电压为4 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.P在中点时,两电表示数对应于乙图的C点
D.P在中点时,两电表示数对应于乙图的B点
4.(2021九上·林甸期末)在图甲所示电路中,电源电压保持不变,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则( )
A.电压表V1示数变大 B.R1=5Ω
C.电阻R2的最大阻值为10Ω D.电源电压U=5V
5.(2021九上·三水期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,图当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中,R1的I﹣U关系图象如图乙中某条图线所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为10V
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
6.(2021九上·富裕期末)如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1∶4,则电阻R1和R2之比是( )
A.1∶4 B.4∶1 C.1∶3 D.3∶1
7.(2021九上·成都期末)如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=1∶5 B.R1∶R2=5∶1 C.R1∶R2=1∶4 D.R1∶R2=4∶1
8.(2021九上·陇县期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
9.(2021九上·瑶海月考)小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验.已知电源两端电压为6V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”.将开关S闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则以下说法中正确的是( )
A.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
B.电压表示数变化量的最大值为1V
C.通过电阻R1的电流最大值为0.4A
D.滑动变阻器R2调节范围为0~20Ω
10.(2021九上·吉林期中)如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
11.(2021九上·寿阳月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关Sl、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关Sl断开、S2闭合,电流表的示数为0. 3A.则正确的是( )
A.R1 =8Ω B.R2 =8Ω C.R1 =20Ω D.R2=20Ω
12.(2021九上·寿阳月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像得出的下列说法中错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为0.1 A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A,则导体B两端的电压为2 V
13.(2021九上·东台月考)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是( )
A.图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象
B.当R2=R1时,电流的大小为0.2A
C.电源电压为8V
D.R1的阻值为30Ω
14.(2021九上·咸安月考)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
15.(2021九上·费县期中)A、B两个用电器分别接入图甲的电路中,经测量,用电器A、B的I与U关系如图乙所示,则从图乙中获得信息不正确的是( )
A.用电器的电阻RA=10Ω
B.B用电器的电阻RB随电压的增大而增大
C.A用电器的电阻RA随电压的增大而增大
D.A,B用电器的电阻在U=3V时相等
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.R1为定值电阻,根据欧姆定律可知,通过R1的电流与它两端的电压成正比,其U-I图线为延长线过原点的倾斜直线;由图2可知,图线乙中电流与电压成正比,因此图线乙是电阻R1的“U-I”关系图像,则图线甲为滑动变阻器R2的“U-I”关系图像,A不符合题意;
B.由图2可知,电流I=0.3A时,滑动变阻器电压U甲=9V,电阻R1的电压U乙=3V,所以,电源电压U=U甲+U乙=9V+3V=12V
B不符合题意;
C.图线乙是电阻R1的“U-I”关系图像,当U乙=3V时,I乙=0.3A,所以R1的电阻
C不符合题意;
D.由图2可知,电路中最小电流为I最小=0.3A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时滑动变阻器的电压U甲=9V,则滑动变阻器最大阻值
D符合题意。
故答案为:D
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,随滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器的分压变小,随电路电流增大,定值电阻两端电压变大,据此判断甲乙图线是哪个电阻的图像;由图像求出两个电压表的示数,然后由串联电路特点求出电源电压。
当电路电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图像找出此时滑动变阻器两端电压与流过它的电流,然后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;由串联电路特点及欧姆定律、电功率公式计算求出R2的最大电功率。
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1和R3串联,电流表的示数为0.6 A,由可得电源电压U=Ia(R1+R3)=0.6A×(10Ω+R3)
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2和R3串联,则电流表的示数
当R3=0时
当R3越大时,Ib越接近于0.6A,所以,根据R3是定值电阻可知06A<Ib<1A
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合R3=0Ω以及R3越大时得出电流表示数的变化范围,然后得出答案。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.由电路图知,定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。由图乙知,电压表示数为0,即变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流为0.6A,当电压表示数为4V时,电路中的电流为0.2A。设电源电压为U,根据串联电路的规律及欧姆定律有U=0.6A×R1,U-4V=0.2A×R1
解以上两式得,电源电压及R1的阻值分别为U=6V,R1=10Ω
AB不符合题意;
CD.由图乙知,变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数为4V,此时电路的总电阻
则变阻器的最大电阻R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
当滑片P在中点时,变阻器接入电路的阻值
此时电路中的电流
变阻器两端的电压即电压表示数U′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V
两电表示数对应于乙图中的B点,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片P位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流和此时电压表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出R1的阻值以及电源的电压;P在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即电流表的示数,再根据欧姆定律求出电压表的示数,然后确定对应乙图的位置。
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图知电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端电压。
A.因电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变,A不符合题意;
BD.由图乙知,R2=0时,R1上的电压U的倒数
R1两端电压U1=3V
由于此时电路中只有R1连入电路,所以,电源电压U=U1=3V
根据图乙可知,当R2′=10Ω时,R1上的电压U的倒数
则此时R1两端电压U1′=1V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,变阻器的电压为U2′=U﹣U1′=3V﹣1V=2V
R1两端的电压为变阻器电压的0.5倍,根据分压原理R1=0.5×R2′=0.5×10Ω=5Ω
B符合题意,D不符合题意。
C.根据图像可知,电阻R2的最大阻值大于10Ω,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变;由图乙知:当电阻R2的有效阻值为零时,R1上的电压U的倒数为,则R1两端电压为3V,即电源电压为3V;然后根据R2的有效阻值为10Ω时,R1上的电压U的倒数求出此时R1两端电压,最后根据串联电路电压特点和欧姆定律即可求出R1的阻值。
5.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的关系图像,B为电阻R1的图像,A不符合题意;
C.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,由图像可知,电路中的最小电流,R1两端的电压U1=2V,R2两端的电压U2=7V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
C不符合题意;
B.定值电阻R1的阻值
B符合题意;
D.滑动变阻器的最大阻值
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;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,电阻R1的功率最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
6.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S断开时,只有电阻R2接入电路,电流表示数为
当开关S闭合时,电阻R1和R2并联接入电路,电流表示数为
由题意可知
整理得到
所以电阻R1和R2之比是
所以C符合题意。
故答案为:C。
【分析】在并联电路中,各支路电流的比值等于电阻的反比。
7.【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表指针偏转的角度相同,所以,干路电流表A2的量程为3A,R1支路的电流表A1量程为0.6A,此时电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍,即
两支路的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律可得,两电阻的阻值之比为
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先判断R1与R2的连接方式,电流表A1、电流表A2的连接情况,然后根据 两个电流表的量程及指针偏转的角度相相同,确定两支路的电流之比,从而确定两电阻的电阻之比。
8.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】从“”关系图象可知,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为0,甲图线电压为0,所以甲为滑动变阻器R2的图象;乙的电流和电压成正比,故乙为电阻R1的图象。
A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中电流最小为I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,所以电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V
A不符合题意;
B.由得
B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图乙知,此时电流表的示数为0.3A,C符合题意;
D.滑动变阻器最大阻值是,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器的分压和;利用电压和电流的比值,计算电阻;根据分压和电阻关系,可以计算电流大小。
9.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由于电流表的量程为0 0.6A,滑动变阻器R0允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A,又因为电压表的量程为0 3V,P不能滑到左端(连入电阻不能为0),当UR=3V时,I′==0.3A,所以,电路中的最大电流为0.3A,即当U1=3V时,所以通过电阻R的电流最大值为0.3A,C不符合题意;这时,滑动变阻器两端的电压为U2=U UR=6V 3V=3V,滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小==10Ω,AD不符合题意;(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω),此时电路中的电阻最大,电流最小,则Imin==0.2A,由欧姆定律得:U1min=IminR1=0.2A×10Ω=2V,则电压表示数变化量的最大值为UR Umin=3V 2V=1V,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R0允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值,利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;当滑动变阻器全部接入电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流,求出电压表的示数,从而得出电压表示数最大的变化量。
10.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A,C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压U=4V+1V=5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于支路电流之和,计算总电流;串联电路总总电压等于各用电器电压和。
11.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,由I=得:R1 =U/I1=6V/0.5A=12Ω;
将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,两电阻串联,由I=U/R得:电路总电阻R==6V/0.3A=20Ω,
所以根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω,
故答案为:B.
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电压表的示数可知电源的电压,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2的阻值。
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.观察图象可知,导体A的电流与电压关系图象为一条过原点的直线,所以通过导体A的电流与其两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.当UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,由欧姆定律得两导体的电阻分别为
,
A和B的电阻之比RA:RB=5Ω:10Ω=1:2
B正确,不符合题意;
C.当在导体B的两端加上1V电压时,通过导体B的电流
C正确,不符合题意;
D.将导体A和B串联时,串联电路中电流处处相等,所以通过A的电流为0.4A时,通过B的电流也为0.4A,则导体B两端电压
D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过两导体的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻;从图象中读出2V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系。
根据欧姆定律求出当在导体B的两端加上1V的电压时,通过的电流;将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出导体B两端电压。
13.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.两电阻串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线I反映电压表V2示数(即R2的电压)随电流的变化,则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象,A不符合题意;
B.串联电路各处的电流相等,当 时,由 ,则两电阻的电压相同,由图乙知,即为两图线的交点,可知电流为0.4A,B不符合题意;
C.由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,因电路的电压等于两电压表示数之和,即电源电压
C符合题意;
D.当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为0,电路的电流最大为0.8A,由欧姆定律
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路电流的规律和U=IR,可知两电阻的电压相同,由图乙知得出对应的电流;由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,根据串联电路电压的规律求出电源电压;当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为0,由图知电路的电流,由欧姆定律求出R1。
14.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可得:,
B不符合题意;
C.如图2所示,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
根据欧姆定律可得:,
C符合题意;
D.如图3所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;在串联电路中,总电压等于各用电器分压和;在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。
15.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由A的图线可知:通过A的电流与其两端电压成正比,即A的电阻是一个定值电阻,当UA=3V时,IA=0.3A根据欧姆定律可知A用电器的电阻为
A正确,不符合题意;
B.由B的图线可知,当B电压U=2V时,通过B的电流I>0.2A,由 可知,此时RB<10Ω。
当B电压U′=3V时,I′=0.3A,此时RB′=10Ω,由此可知RB的电阻随电压的增加而增大,B正确,不符合题意;
C.由A的图线可知A的电阻是一个定值,即A用电器的电阻RA不随电压的增大而增大,C错误,符合题意;
D.乙图中A、B有一交点,此时它们的电压和电流都相等,根据 可知,RA=RB,即A、B用电器的电阻在U=3V时相等,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;根据电压-电流图像,判断电阻的变化;根据电压和电流判断电阻关系。
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人教版物理九年级重难点过关:欧姆定律计算型选择题
一、单选题
1.(2022九下·开州月考)如下图1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P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图像
B.电源电压为9V
C.R1的阻值为20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.R1为定值电阻,根据欧姆定律可知,通过R1的电流与它两端的电压成正比,其U-I图线为延长线过原点的倾斜直线;由图2可知,图线乙中电流与电压成正比,因此图线乙是电阻R1的“U-I”关系图像,则图线甲为滑动变阻器R2的“U-I”关系图像,A不符合题意;
B.由图2可知,电流I=0.3A时,滑动变阻器电压U甲=9V,电阻R1的电压U乙=3V,所以,电源电压U=U甲+U乙=9V+3V=12V
B不符合题意;
C.图线乙是电阻R1的“U-I”关系图像,当U乙=3V时,I乙=0.3A,所以R1的电阻
C不符合题意;
D.由图2可知,电路中最小电流为I最小=0.3A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时滑动变阻器的电压U甲=9V,则滑动变阻器最大阻值
D符合题意。
故答案为:D
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,随滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器的分压变小,随电路电流增大,定值电阻两端电压变大,据此判断甲乙图线是哪个电阻的图像;由图像求出两个电压表的示数,然后由串联电路特点求出电源电压。
当电路电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图像找出此时滑动变阻器两端电压与流过它的电流,然后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;由串联电路特点及欧姆定律、电功率公式计算求出R2的最大电功率。
2.(2021九上·玉林期末)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2、R3是定值电阻,其中R1=10Ω,R2=6Ω。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A;闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1和R3串联,电流表的示数为0.6 A,由可得电源电压U=Ia(R1+R3)=0.6A×(10Ω+R3)
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2和R3串联,则电流表的示数
当R3=0时
当R3越大时,Ib越接近于0.6A,所以,根据R3是定值电阻可知06A<Ib<1A
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合R3=0Ω以及R3越大时得出电流表示数的变化范围,然后得出答案。
3.(2021九上·崇左期末)如图甲电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P从a端向b端移动过程中,电压表和电流表示数变化情况如图乙所示,则( )
A.电源电压为4 V
B.R1的阻值为20 Ω
C.P在中点时,两电表示数对应于乙图的C点
D.P在中点时,两电表示数对应于乙图的B点
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.由电路图知,定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。由图乙知,电压表示数为0,即变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的电流为0.6A,当电压表示数为4V时,电路中的电流为0.2A。设电源电压为U,根据串联电路的规律及欧姆定律有U=0.6A×R1,U-4V=0.2A×R1
解以上两式得,电源电压及R1的阻值分别为U=6V,R1=10Ω
AB不符合题意;
CD.由图乙知,变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数为4V,此时电路的总电阻
则变阻器的最大电阻R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
当滑片P在中点时,变阻器接入电路的阻值
此时电路中的电流
变阻器两端的电压即电压表示数U′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V
两电表示数对应于乙图中的B点,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑片P位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;当滑片P位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流和此时电压表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出R1的阻值以及电源的电压;P在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即电流表的示数,再根据欧姆定律求出电压表的示数,然后确定对应乙图的位置。
4.(2021九上·林甸期末)在图甲所示电路中,电源电压保持不变,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则( )
A.电压表V1示数变大 B.R1=5Ω
C.电阻R2的最大阻值为10Ω D.电源电压U=5V
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图知电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端电压。
A.因电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变,A不符合题意;
BD.由图乙知,R2=0时,R1上的电压U的倒数
R1两端电压U1=3V
由于此时电路中只有R1连入电路,所以,电源电压U=U1=3V
根据图乙可知,当R2′=10Ω时,R1上的电压U的倒数
则此时R1两端电压U1′=1V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,变阻器的电压为U2′=U﹣U1′=3V﹣1V=2V
R1两端的电压为变阻器电压的0.5倍,根据分压原理R1=0.5×R2′=0.5×10Ω=5Ω
B符合题意,D不符合题意。
C.根据图像可知,电阻R2的最大阻值大于10Ω,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变;由图乙知:当电阻R2的有效阻值为零时,R1上的电压U的倒数为,则R1两端电压为3V,即电源电压为3V;然后根据R2的有效阻值为10Ω时,R1上的电压U的倒数求出此时R1两端电压,最后根据串联电路电压特点和欧姆定律即可求出R1的阻值。
5.(2021九上·三水期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,图当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中,R1的I﹣U关系图象如图乙中某条图线所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B.R1的阻值是20Ω
C.电源电压为10V
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,A为滑动变阻器R2的关系图像,B为电阻R1的图像,A不符合题意;
C.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,由图像可知,电路中的最小电流,R1两端的电压U1=2V,R2两端的电压U2=7V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
C不符合题意;
B.定值电阻R1的阻值
B符合题意;
D.滑动变阻器的最大阻值
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;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,电阻R1的功率最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。
6.(2021九上·富裕期末)如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1∶4,则电阻R1和R2之比是( )
A.1∶4 B.4∶1 C.1∶3 D.3∶1
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S断开时,只有电阻R2接入电路,电流表示数为
当开关S闭合时,电阻R1和R2并联接入电路,电流表示数为
由题意可知
整理得到
所以电阻R1和R2之比是
所以C符合题意。
故答案为:C。
【分析】在并联电路中,各支路电流的比值等于电阻的反比。
7.(2021九上·成都期末)如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=1∶5 B.R1∶R2=5∶1 C.R1∶R2=1∶4 D.R1∶R2=4∶1
【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;电阻的并联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表指针偏转的角度相同,所以,干路电流表A2的量程为3A,R1支路的电流表A1量程为0.6A,此时电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍,即
两支路的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由欧姆定律可得,两电阻的阻值之比为
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先判断R1与R2的连接方式,电流表A1、电流表A2的连接情况,然后根据 两个电流表的量程及指针偏转的角度相相同,确定两支路的电流之比,从而确定两电阻的电阻之比。
8.(2021九上·陇县期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为4V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】从“”关系图象可知,电路中电流最大为0.6A时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为0,甲图线电压为0,所以甲为滑动变阻器R2的图象;乙的电流和电压成正比,故乙为电阻R1的图象。
A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中电流最小为I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,所以电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V
A不符合题意;
B.由得
B不符合题意;
C.滑动变阻器的最大阻值为
滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图乙知,此时电流表的示数为0.3A,C符合题意;
D.滑动变阻器最大阻值是,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器的分压和;利用电压和电流的比值,计算电阻;根据分压和电阻关系,可以计算电流大小。
9.(2021九上·瑶海月考)小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验.已知电源两端电压为6V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”.将开关S闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则以下说法中正确的是( )
A.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
B.电压表示数变化量的最大值为1V
C.通过电阻R1的电流最大值为0.4A
D.滑动变阻器R2调节范围为0~20Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由于电流表的量程为0 0.6A,滑动变阻器R0允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A,又因为电压表的量程为0 3V,P不能滑到左端(连入电阻不能为0),当UR=3V时,I′==0.3A,所以,电路中的最大电流为0.3A,即当U1=3V时,所以通过电阻R的电流最大值为0.3A,C不符合题意;这时,滑动变阻器两端的电压为U2=U UR=6V 3V=3V,滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小==10Ω,AD不符合题意;(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω),此时电路中的电阻最大,电流最小,则Imin==0.2A,由欧姆定律得:U1min=IminR1=0.2A×10Ω=2V,则电压表示数变化量的最大值为UR Umin=3V 2V=1V,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R0允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值,利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻;当滑动变阻器全部接入电路时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流,求出电压表的示数,从而得出电压表示数最大的变化量。
10.(2021九上·吉林期中)如图所示,是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像知,乙图线是一倾斜的直线,是定值电阻的I-U图象,而甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以是小灯泡的I-U图线,A不符合题意;
B.由图像知,当通过定值电阻R的电流为0.4A时,它两端的电压为4V。则定值电阻
B不符合题意;
C.当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时,由图像知,通过小灯泡的电流为0.8A,则通干路的电流I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A,C符合题意;
D.由图像知,定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时,如果通过电路的电流为0.4A,则R两端的电压为4V,L两端的电压为1V,电源电压U=4V+1V=5V,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据并联电路干路电流等于支路电流之和,计算总电流;串联电路总总电压等于各用电器电压和。
11.(2021九上·寿阳月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关Sl、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关Sl断开、S2闭合,电流表的示数为0. 3A.则正确的是( )
A.R1 =8Ω B.R2 =8Ω C.R1 =20Ω D.R2=20Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S1、S2都闭合,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过R1的电流,由I=得:R1 =U/I1=6V/0.5A=12Ω;
将电压表、电流表的位置互换,S1断开、S2闭合,两电阻串联,由I=U/R得:电路总电阻R==6V/0.3A=20Ω,
所以根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:R2=R-R1=20Ω-12Ω=8Ω,
故答案为:B.
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据电压表的示数可知电源的电压,根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出电阻R2的阻值。
12.(2021九上·寿阳月考)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像.分析图像得出的下列说法中错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1 V的电压时,通过导体B的电流为0.1 A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A,则导体B两端的电压为2 V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.观察图象可知,导体A的电流与电压关系图象为一条过原点的直线,所以通过导体A的电流与其两端的电压成正比,A正确,不符合题意;
B.当UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,由欧姆定律得两导体的电阻分别为
,
A和B的电阻之比RA:RB=5Ω:10Ω=1:2
B正确,不符合题意;
C.当在导体B的两端加上1V电压时,通过导体B的电流
C正确,不符合题意;
D.将导体A和B串联时,串联电路中电流处处相等,所以通过A的电流为0.4A时,通过B的电流也为0.4A,则导体B两端电压
D错误,符合题意。
故答案为:D。
【分析】由图象可知,通过两导体的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻;从图象中读出2V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系。
根据欧姆定律求出当在导体B的两端加上1V的电压时,通过的电流;将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出导体B两端电压。
13.(2021九上·东台月考)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是( )
A.图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象
B.当R2=R1时,电流的大小为0.2A
C.电源电压为8V
D.R1的阻值为30Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.两电阻串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线I反映电压表V2示数(即R2的电压)随电流的变化,则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象,A不符合题意;
B.串联电路各处的电流相等,当 时,由 ,则两电阻的电压相同,由图乙知,即为两图线的交点,可知电流为0.4A,B不符合题意;
C.由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,因电路的电压等于两电压表示数之和,即电源电压
C符合题意;
D.当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为0,电路的电流最大为0.8A,由欧姆定律
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路电流的规律和U=IR,可知两电阻的电压相同,由图乙知得出对应的电流;由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,根据串联电路电压的规律求出电源电压;当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为0,由图知电路的电流,由欧姆定律求出R1。
14.(2021九上·咸安月考)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,A不符合题意;
B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可得:,
B不符合题意;
C.如图2所示,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,
根据欧姆定律可得:,
C符合题意;
D.如图3所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,
D不符合题意.
故答案为:C
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;在串联电路中,总电压等于各用电器分压和;在并联电路中,总电流等于各支路电流之和。
15.(2021九上·费县期中)A、B两个用电器分别接入图甲的电路中,经测量,用电器A、B的I与U关系如图乙所示,则从图乙中获得信息不正确的是( )
A.用电器的电阻RA=10Ω
B.B用电器的电阻RB随电压的增大而增大
C.A用电器的电阻RA随电压的增大而增大
D.A,B用电器的电阻在U=3V时相等
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由A的图线可知:通过A的电流与其两端电压成正比,即A的电阻是一个定值电阻,当UA=3V时,IA=0.3A根据欧姆定律可知A用电器的电阻为
A正确,不符合题意;
B.由B的图线可知,当B电压U=2V时,通过B的电流I>0.2A,由 可知,此时RB<10Ω。
当B电压U′=3V时,I′=0.3A,此时RB′=10Ω,由此可知RB的电阻随电压的增加而增大,B正确,不符合题意;
C.由A的图线可知A的电阻是一个定值,即A用电器的电阻RA不随电压的增大而增大,C错误,符合题意;
D.乙图中A、B有一交点,此时它们的电压和电流都相等,根据 可知,RA=RB,即A、B用电器的电阻在U=3V时相等,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻;根据电压-电流图像,判断电阻的变化;根据电压和电流判断电阻关系。
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