课时跟踪检测闭合电路的动态分析 欧姆表的原理

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课时跟踪检测（十八）闭合电路的动态分析
欧姆表的原理
1．(2023·河南洛阳期末)关于多用电表及使用，下列说法正确的是(　 )
A．用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小
B．用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更小的挡进行测量
C．用多用电表的欧姆挡测电阻时，用欧姆表的“×1”挡时，指针指在刻度20～40的正中央，则被测电阻的阻值等于30 Ω
D．接表内电池负极的应是黑表笔，测量时遵循电流“红进黑出”原则
解析：选A　用多用电表的欧姆挡测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，测量的是导体和人体并联后的电阻，则测量值偏小，故A正确；用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，则应换倍率更大的挡进行测量，故B错误；用多用电表的欧姆挡测电阻时，用欧姆表的“×1”挡时，指针指在刻度20～40的正中央，由于欧姆表刻度不是均匀的，所以被测电阻的阻值不等于30 Ω，故C错误；接表内电池负极的应是红表笔，测量时遵循电流“红进黑出”原则，故D错误。
2.(2023·广东河源高二期末)如图所示的电路中，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。关于电路故障分析正确的是(　 )
A．灯泡L1短路　　　　 B．电流表接触不良
C．开关处短路 D．灯泡L2断路
解析：选D　灯泡L1短路，电流表和电压表均有示数；电流表接触不良时，电路断路，电压表和电流表均无示数；开关短路，电流表和电压表都有示数；灯泡L2断路，闭合开关后，电压表有示数、电流表指针几乎不动。故选D。
3．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用I、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示。则下列判断中正确的是(　 )
A．U2、U3都变小　　　　　 B．U2变大，U3减小
C.不变 D.变大
解析：选C　将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动时，R2变大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路总电流I变小，根据U3＝E－Ir，U1＝IR1，U2＝U3－U1可知外电压U3增大，定值电阻R1两端电压U1减小，滑动变阻器两端电压U2增大，故A、B错误；根据闭合电路欧姆定律可得U3＝E－Ir，则有＝r，可知不变，故C正确，D错误。
4．(2023·重庆合川期末)如图所示的电路，1、4两接线柱接有电压恒为6 V的电源，发现电路接通后两小灯泡均不发光，小明用一只电压表接在各接线柱上时，电压表的示数分别为U14＝6 V、U12＝0、U23＝6 V、U34＝0，则下列对故障分析正确的是(　 )
A．小灯泡L1发生了断路
B．小灯泡L2发生了断路
C．滑动变阻器发生了断路
D．电源发生了断路
解析：选C　1、4间电压、2、3间电压为6 V，说明两灯泡没有断路，电源没有断路，又因为两灯泡电压为0，说明电路电流为0，综上可知滑动变阻器发生了断路。故选C。
5.(2023·江苏连云港期中)在如图所示的电路中，闭合开关S，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动的过程中，若电源内阻不能忽略，则下列说法正确的是(　 )
A．没有电流通过R2
B．R2中有由a到b的电流
C．电压表的示数变小，电流表示数变大
D．电压表的示数变大，电流表示数变小
解析：选B　滑动变阻器R1的滑片向上滑动，接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，由闭合回路的欧姆定律可知，电路中电流变大，R3两端电压变大，即电流表示数、电压表示数均变大，故C、D错误；电路中电流变大，路端电压变小，R3两端电压变大，则滑动变阻器两端电压减小，电容器与滑动变阻器并联，则电容器两端电压减小，电容器放电，则R2中有由a到b的电流，故A错误，B正确。
6.(多选)如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当滑动变阻器R3的滑片向a端移动时，则(　 )
A．电压表读数增大
B．电流表读数减小
C．电源的效率可能会减小
D．电源的效率保持不变
解析：选AB　由题图可知，R2与滑动变阻器R3串联后与R1并联，接在电源两端；当R3的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，则R1两端的电压变大，可知并联部分的电压增大，由欧姆定律可知流过R1的电流增大，根据并联电路的特点可知，流过R2的电流减小，R2两端的电压减小，则电流表读数减小，电压表读数增大，A、B正确；由于路端电压变大，根据η＝×100%＝×100%，可知电源效率增大，C、D错误。
7．(2023·山东潍坊期末)用一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间。如用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值约为(　 )
A．500 Ω B．1 000 Ω
C．1 500 Ω D．2 000 Ω
解析：选B　由题意，可得该欧姆表的内阻为Rg＝R中＝500 Ω，则其内电源的电动势为E＝IgRg＝3×10－3×500 V＝1.5 V，所测电阻的阻值为R＝－Rg＝ Ω－500 Ω＝1 000 Ω，故选B。
8.(多选)药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是(　 )
A．温度升高，报警器两端电压减小
B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C．滑动变阻器取值大，报警器容易报警
D．滑动变阻器取值小，报警器容易报警
解析：选AD　温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路中总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，则报警器两端电压减小，故A正确；由于热敏电阻阻值与保护电阻和电源内阻的关系未知，无法判断热敏电阻的热功率变化，故B错误；当滑动变阻器取值大些，若热敏电阻的阻值变化时，报警器两端的电压变化量不大，报警器不容易报警，反之滑动变阻器取值小，报警器容易报警，故C错误，D正确。
9．(2023·广东广州期末)如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以接通1、2、3、4或5。下列说法正确的是(　 )
A．当S接1或2时，测量的是电流，接1时的量程小
B．当S接3时，测量的是电阻，其中A是红表笔
C．当S接3时，测量的电阻越大，指针偏角越大
D．当S接4或5时，测量的是电压，接4和接5时的最大测量值之比为R3∶(R3＋R4)
解析：选B　当S接1或2时，测量的是电流，接1时的量程大，因为与灵敏电流计并联的电阻R并越小，通过R并的电流越大，总电流越大，量程越大，A错误；当S接3时，测量的是电阻，电流一定从红表笔流入电表，所以其中A是红表笔，B正确；当S接3时，测量的电阻越大，回路电流越小，指针偏角越小，C错误；当S分别接4和5时，电流表与电阻串联，测量的是电压，设虚线框内电流表A2的量程为I2，该电流表A2内阻为RA2，设接4时的量程为U1，由串并联电路特点可得U1＝I2(RA2＋R3)，设接5时的量程为U2，由串并联电路特点可得U2＝I2(RA2＋R3＋R4)，联立可得＝，D错误。
10.(2023·四川乐山期末)如图电源电动势为E、内阻为r，滑动变阻器R2的滑片P从左向右滑动时，下列说法正确的是(　 )
A．电容器C上的电荷量变大
B．灯L变暗
C．R2两端的电压变化量的绝对值大于R3两端的电压变化量的绝对值
D．内电阻r消耗的功率变大
解析：选C　当滑动变阻器R2的滑片P从左向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知干路电流减小，即流过电源的电流减小，因此内电压减小，路端电压增大，而R3两端的电压等于路端电压，即R3两端的电压增大，流过R3的电流增大，而总电流减小，可知流过R1的电流一定减小，则R1两端的电压一定减小，电容器两端的电压等于R1两端的电压，因此电容器两端的电压减小，由C＝可知电容器放电，电荷量减小，故A错误；R3两端的电压变大，而R3两端的电压等于R1两端的电压与灯L两端的电压之和，但R1两端的电压减小，则灯L两端的电压增大，灯L变亮，故B错误；设R1两端电压变化量的绝对值为ΔU1，R2两端电压变化量的绝对值为ΔU2，R3两端电压变化量的绝对值为ΔU3，根据串并联电路的关系可知ΔU3＝ΔU2－ΔU1，则可知R2两端的电压变化量的绝对值大于R3两端的电压变化量的绝对值，故C正确；由于干路电流减小，因此可知内电阻r消耗的功率变小，故D错误。
11．(2023·山西朔州期中)在如图所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5 V的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发现灯泡不发光。在闭合开关的情况下，某同学用多用电表直流电压挡进行检测。检测结果如下表所示，已知电路仅有一处故障，由此作出的判断中正确的是(　 )
测试点 A、B C、F D、F C、D
多用表示数 1.5 V 1.5 V 0 1.5 V
A．A、C间导线断路 B．D、E间导线断路
C．灯泡断路 D．开关断路
解析：选D　若A、C间导线断路，C、F间电压应该为0，C、D间电压也为0，故A错误；D、E间导线断路，D、F间电压应为1.5 V，C、D间电压应该为0，故B错误；灯泡断路，D、F间电压应为1.5 V，C、D间电压应该为0，故C错误；开关断路，测试点间的电压与数据表中电压相对应，故D正确。
12.(2023·山东聊城期末)在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，现使R3阻值增大，则(　 )
A．电压表读数变大
B．电流表读数变大
C．R1两端的电压升高
D．流过R2的电流减小
解析：选A　由题图可知，R2与R3并联，再与R1串联，当R3阻值增大时，电路中总阻值增大，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流减小，故电流表读数减小，故B错误；内电压减小，由U＝E－Ir可知，路端电压增大，电压表读数增大，故A正确；因总电流减小，故R1两端的电压降低，故C错误；因内电压以及R1两端的电压降低，故并联部分电压增大，R2中电流增大，故D错误。
13.(多选)在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻(R1＞r)，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱，则(　 )
A．电压表的示数变小
B．电源输出功率变大
C．通过R2的电流变大
D．小灯泡变亮
解析：选AC　将照射R3的光的强度减弱，则R3阻值增大，根据串反并同可知，与它串联的电压表示数减小，与它并联的R2的电流变大，与它串联的小灯泡变暗，故D错误，A、C正确；因为R1＞r，R3阻值增大，电路中总电阻增大，根据电源输出功率特点可知，电源输出功率减小，故B错误。
14.(多选)如图所示，在竖直放置的平行板电容器的金属板内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为θ。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为电阻箱。闭合开关S，电流表和电压表的示数分别为I和U。已知电源电动势E和内阻r一定，电表均为理想电表。下列说法正确的有(　 )
A．小球带负电
B．将R2的滑片向左移动，角θ变小
C．调节R3使其阻值减小，U与I的比值变小
D．调节R3使其阻值减小，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变
解析：选ACD　闭合开关S后，电容器左极板带正电，右极板带负电，板间场强方向向右，由题图可知小球所受的静电力方向向左，因此小球带负电，A正确；R2与电容器串联，相当于导线，移动滑动变阻器的滑片，不改变电路的总电阻，电容器两极板间的电压不变，板间场强不变，小球受到的静电力不变，则角θ不变，故B错误；根据欧姆定律可知＝R1＋R3，减小R3，U与I的比值变小，C正确；根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，可得＝r，故减小R3时，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变，D正确。
15．热水器中，常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路，R1为加热电阻丝，R2为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大)，C为电容器。S闭合后，当温度升高时(　 )
A．电容器C的带电荷量增大
B．灯泡L变暗
C．电容器C两板间的电场强度减小
D．R1消耗的功率增大
解析：选A　由电路图可知，S闭合后，当温度升高时，由于电路为并联电路，R2电阻增大，则总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，总电流I减小，由于U＝E－Ir，则U增大，即灯泡两端电压U增大，即灯泡L变亮，故B错误；由IL＝可知，IL增大，则流过R1和R2的电流I′减小，由UR1＝I′R1可知UR1减小，由UR2＝U－UR1可知UR2增大，则电容器C两端电压增大，由Q＝CUR2可知电容器C的带电荷量增大，根据E＝可知电容器C两板间的电场强度增大，故A正确，C错误；由上述分析可知，流过R1的电流I′ 减小，根据P＝I′2R1，可知R1消耗的功率减小，故D错误。
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