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专题06 《欧姆定律的利用--动态电路的分析与计算 》素养提升训练
1.(2024春 渠县校级期中)如图所示电路,电源电压保持不变,两只规格相同的滑动变阻器R1和R2的滑片均位于中点处,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将R1的滑片P向左移动,将R2的滑片P向右移动,则电流表的示数( )
A.一定不变 B.可能不变 C.一定增大 D.一定减小
2.(2024秋 河北期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,将滑动变阻器R1的滑片向左移动时,电表示数的变化情况是( )
A.电流表示数不变 B.电压表示数不变
C.电流表示数变小 D.电压表示数变大
3.(2024 房县二模)如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
4.(2024 高邮市校级三模)如图甲所示,这是某款深度表的简化电路图,电源电压为4V且恒定不变,R0为定值电阻,压敏电阻Rx的阻值随海水深度变化的关系图象如图乙所示。当携带深度表的潜水器下潜至1km的深度时,电流表的示数为0.1A。下列说法正确的是( )
A.该深度表未入水测量时,电流表的示数为0
B.下潜深度增大时,电流表的示数减小
C.若电流表量程为0~0.6A,该深度表有超出量程的风险
D.定值电阻R0可以起到保护电路的作用
5.(2024 广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
1.(2024秋 绥江县校级期中)如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表A无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电流表A的示数变小
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数变大
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变大
2.(2024秋 朝阳区校级期中)如图所示,电源电压不变,定值电阻的阻值R1<R2。闭合开关S1,将S2接1,小灯泡正常发光,当S2由1接2时(忽略灯丝电阻变化),下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,小灯泡发光变亮
B.电压表示数变小,小灯泡发光变暗
C.电压表示数变大,小灯泡发光变暗
D.电压表示数变小,小灯泡发光变亮
3.(2024秋 石家庄期中)如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S1( )
A.甲表和乙表均有示数
B.再闭合开关S2,乙表示数大于甲表示数
C.再闭合开关S2,甲、乙两表示数均变大
D.再闭合开关S2,甲表示数不变,乙表示数变大
4.(2024 肥西县二模)如图所示,电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为( )
A.两电表的示数都变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.两电表的示数都变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
5.(2025 红桥区一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测通过灯L2的电流
B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小
D.断开S2,灯L1变暗
1.(2024秋 槐荫区期中)(2025 渝水区模拟)图示的电路中,电源电压保持不变,开关S1、S2闭合时,电流表示数为I0、电压表示数为U0。现断开开关S2。以下判断中正确的是( )
A.向右移动滑片,电压表示数可能为U0
B.向左移动滑片,电压表示数可能为U0
C.向右移动滑片,电流表示数可能为I0
D.向左移动滑片,电流表示数可能为I0
2.(2025 长宁区二模)在图所示的电路中,滑动变阻器R2标有“50Ω,3A”字样,其滑片P位于中点附近,电流表A1、A2的量程均选择“0~3A”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,下列操作中可使电流表A1和电流表A2示数的比值最小的是( )
A.将滑片P移到最右端
B.将滑片P向左移动,直到电流表A2的示数为3安
C.断开开关S
D.用电阻R0替换电阻R1(R0>R1)
3.(2025 虹口区一模)在图示电路中,闭合开关S1,两个电表均有示数,下列操作能使电压表V2示数与电压表V1示数比值变大的是( )
A.向左移动滑片P
B.用阻值大于R1的电阻R0替换R1
C.减小电源电压
D.闭合开关S2
4.(2024 呼和浩特)如图所示电路,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合K2时电流表示数大于只闭合K1、K3时电流表示数
B.只闭合K2时电压表示数大于只闭合K1、K3时电压表示数
C.只闭合K1、K3,当R2滑片向左移动时,R1的功率逐渐变大
D.只闭合K1、K3,当R2滑片向右移动时,电源总功率逐渐变大
1.(2024秋 宿城区期末)如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C.R接入电路的阻值变化范围是5Ω~15Ω
D.电路总电阻的最大值为5Ω
2.(2024 凉州区校级模拟)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
3.(2025 广安区校级三模)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“10Ω 1A”,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数最大可达到0.6A
B.滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10Ω
C.电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W
D.滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V
4.(2024 凤翔区模拟)如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
1.【科学思维】(2024 平房区一模)()根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变。
2.【物理观念】(2024秋 东平县期中)下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A.根据R=可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据U=IR可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关。
3.【科学探究】(2024秋 高安市期中)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移。
4.【跨学科实践】(2024秋 临夏州期中)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数随之增大,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“2”连接
B.货车质量增大时,滑动变阻器接入电路的电阻减小
C.显示器由电压表改装而成
D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
5.【课内实验拓展】(2023秋 驿城区校级期中)在探究电流与电压关系的实验中,小宇把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成了如图所示的电路。请你帮他检查一下,只改接一条导线,连接成正确的电路,请在错误的连线上打“×”,再画线把它改到正确的位置上。
6.【创新思维】(2025 潮南区校级一模)如图甲所示,是一种“创可贴智能体温计”,使用时将其粘贴在人体皮肤上,通过连接手机蓝牙就可以监测体温。图乙是模拟其内部电路原理图,电源电压6V不变,R0为定值电阻,R为高精度的热敏电阻,其阻值随温度的变化的图像如图丙所示,数字式电流表和电压表的量程分别为0~12mA和0~4.0V,当检测温度为40℃时,对应的电流表示数为0.01A。
(1)热敏电阻R是利用 (选填“超导体”或“半导体”)制作而成;
(2)人体温度升高时,图乙图中示数增大的仪表应该是 (选填“电压表”或“电流表”);
(3)当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻R0的阻值为 Ω,电压表的示数是 V。
(4)为了保证各元件的安全情况下,该装置可测量温度最低 ℃,最高 ℃。
参考答案与解析
1.(2024春 渠县校级期中)如图所示电路,电源电压保持不变,两只规格相同的滑动变阻器R1和R2的滑片均位于中点处,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将R1的滑片P向左移动,将R2的滑片P向右移动,则电流表的示数( )
A.一定不变 B.可能不变 C.一定增大 D.一定减小
【答案】B
【解析】根据电路图可知,两个滑动变阻器并联接入电路中,电流表测量干路中的电流;根据滑片位置的变化分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析通过滑动变阻器电流的变化,根据并联电路的特点分析干路中电流的变化。
【解答】根据电路图可知,两个滑动变阻器并联接入电路中,电流表测量干路中的电流;
合开关S,在保证电路安全的情况下,将R1的滑片P向左移动,变阻器R1接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过R1的电流I1变大;将R2的滑片P向右移动,变阻器R2接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过R2的电流I2变小;干路中的电流为:I=I1+I2,由于不知道每个支路电流的数值变化的大小,所以干路中的电流可能变大,可能变小,也可能不变,故B正确。
故选:B。
2.(2024秋 河北期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,将滑动变阻器R1的滑片向左移动时,电表示数的变化情况是( )
A.电流表示数不变 B.电压表示数不变
C.电流表示数变小 D.电压表示数变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,电阻和滑动变阻器并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测滑动变阻器支路的电流,A测干路电流;根据电源的电压确定电压表示数的变化,根据滑片的移动确定该支路电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的特点可知定值电阻两端的电压变化,进一步可知干路电流的变化。
【解答】分析电路可知,闭合开关S,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
AC、将滑动变阻器R1的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据,R1支路的电流变大,由于并联电路各支路两端的电压相同,所以通过R2的电流不变,根据并联电路的电流规律,电流表示数变大,故AC错误;
BD、电压表测电源电压,将滑动变阻器R1的滑片向左移动时,电源电压不变,则电压表示数不变,故B正确,D错误。
故选:B。
3.(2024 房县二模)如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
(1)根据图示可知当压力F增大时滑片P移动的方向,从而得出变阻器R2接入电路中的电阻变化,进一步得出电路的总电阻变化,利用欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,利用串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,从而得出电压表V2的示数与电流表A的示数比值变化;
(2)根据欧姆定律结合R1的阻值得出电压表V1的示数与电流表A的示数比值变化。
【解答】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
ABC.当压力F增大时,滑片P下移,变阻器R2接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;
则电压表V2的示数变大,电流表A的示数比值变小,则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大,故AB错误、C正确;
D.由R=可知,电压表V1的示数与电流表A的示数比值等于R1的阻值,其比值不变,故D错误。
故选:C。
4.(2024 高邮市校级三模)如图甲所示,这是某款深度表的简化电路图,电源电压为4V且恒定不变,R0为定值电阻,压敏电阻Rx的阻值随海水深度变化的关系图象如图乙所示。当携带深度表的潜水器下潜至1km的深度时,电流表的示数为0.1A。下列说法正确的是( )
A.该深度表未入水测量时,电流表的示数为0
B.下潜深度增大时,电流表的示数减小
C.若电流表量程为0~0.6A,该深度表有超出量程的风险
D.定值电阻R0可以起到保护电路的作用
【答案】D
【解析】(1)由图甲知,定值电阻R0和压敏电阻Rx串联,电流表测量电路中的电流。由图乙知,当潜水器的下潜深度增大时,压敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化;当深度过大时,若不串联定值电阻R0,电路中的电流会很大,易损坏电流表和电源,由此可知定值电阻的作用;
(2)根据欧姆定律求电流表的示数为0.1A时电路的总电阻,由图乙可知深度为1km时Rx的阻值,根据串联电路的电阻特点求R0的阻值;当深度表未入水时,压敏电阻的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求电路中的电流,即电流表的示数;
(3)随着深度的增加,当压敏电阻的阻值为零时,电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,与电流表量程相比较,得出结论。
【解答】A.当携带深度表的潜水器下潜至1km的深度时,由图乙可知压敏电阻Rx的阻值为30Ω,电路中的电流为1A,则电路总电阻为:;
定值电阻的阻值为:
R0=R总-Rx=40Ω-30Ω=10Ω;
当深度表未入水测量时,由图乙可知压敏电阻Rx的阻值为40Ω,则此时电路的总电阻为:
R总'=40Ω+10Ω=50Ω;
则此时电路中的电流为:I=,故A错误。
B.图甲中,压敏电阻与定值电阻串联接入电路中,图乙中压敏电阻Rx的阻值随海水深度的增加而减小,当潜水器的下潜深度增大时,压敏电阻Rx的阻值减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可得电流表示数增大,故B错误;
C.当探测深度不断加深时,压敏电阻Rx的阻值不断减小,考虑极限情况压敏电阻Rx的阻值为零时,相当于电路中只有定值电阻R0,此时电路中的总电阻最小,电流最大,则由欧姆定律可知此时电路中电流的大小为:,在电流表的量程之内,所以不存在超出量程的风险,故C错误。
D.随着海水深度的增大压敏电阻的阻值可能会变得很小,使电流超出电流表的量程,所以串联一个定值电阻R0可以起到保护电路的作用,故D正确;
故选:D。
5.(2024 广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
【答案】A
【解析】分析电路连接,根据串联分压原理结合欧姆定律分析回答。
【解答】由图可知,R0和滑动变阻器R的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器R上半部分电压;闭合开关S,车辆总质量越大时,滑动变阻器滑片向下移动,电压表所测部分电阻长度增大,电阻变大,根据串联分压原理可知,电压表示数变大;因滑片向下移动过程中,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路的电流大小不变,即电流表示数不变,故A正确,BCD错误。
故选:A。
1.(2024秋 绥江县校级期中)如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.断开S1、S2,电流表A无示数
B.先闭合S1,再闭合S2,电流表A的示数变小
C.先闭合S2、再闭合S1,电压表V的示数变大
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,则电压表V的示数将变大
【答案】D
【解析】根据开关的闭合情况分析电路的连接方式、电流表的作用,然后根据串联电路的规律的分析各个选项。
【解答】A.根据电路图可知,断开S1、S2,电路为两灯泡和电流表串联,电流表有示数,故A错误;
B.先闭合S1,电路为两灯泡串联,再闭合S2,灯泡L2会被短路,电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变大,电流表的示数变大,故B错误;
C.先闭合S2,电路为串联电路,电压表测电源电压,再闭合S1,灯泡L2被短路,电压表仍测电源电压,则电压表的示数不变,故C错误;
D.只闭合S1时,若灯L1的灯丝突然烧断,电压表串联接入电路,测电源电压,因此电压表的示数会变大,故D正确。
故选:D。
2.(2024秋 朝阳区校级期中)如图所示,电源电压不变,定值电阻的阻值R1<R2。闭合开关S1,将S2接1,小灯泡正常发光,当S2由1接2时(忽略灯丝电阻变化),下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,小灯泡发光变亮
B.电压表示数变小,小灯泡发光变暗
C.电压表示数变大,小灯泡发光变暗
D.电压表示数变小,小灯泡发光变亮
【答案】C
【解析】闭合开关S1,将S2接1,小灯泡与定值电阻R1串联,小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压等于其额定电压;当S2由1接2时(忽略灯丝电阻变化),小灯泡与定值电阻R2串联,定值电阻的阻值R1<R2,根据串联电路的分压作用判断出定值电阻两端电压的变化,进而判断出小灯泡两端电压的变化和小灯泡发光的变化。
【解答】闭合开关S1,将S2接1,小灯泡与定值电阻R1串联,此时小灯泡正常发光,小灯泡两端的电压等于其额定电压;
当S2由1接2时(忽略灯丝电阻变化),小灯泡与定值电阻R2串联,由于定值电阻的阻值R1<R2,根据串联电路的分压作用知定值电阻R2两端的电压变大,电压表的示数变大,由串联电路电压的规律知小灯泡两端的电压变小,其实际电压小于小灯泡的额定电压,小灯泡的实际功率小于额定功率,小灯泡变暗,故C正确。
故选:C。
3.(2024秋 石家庄期中)如图所示是兴趣小组研究并联电路电流特点的实物图,实验中保持电源电压不变,先闭合开关S1( )
A.甲表和乙表均有示数
B.再闭合开关S2,乙表示数大于甲表示数
C.再闭合开关S2,甲、乙两表示数均变大
D.再闭合开关S2,甲表示数不变,乙表示数变大
【答案】C
【解析】根据开关的闭合情况分析电路的连接方式、电表的作用,然后分析各个选项。
【解答】A、根据电路图可知,当只闭合开关S1时,是由甲表和L1的简单电路,所以甲表有示数,乙没有示数,故A错误;
B、当再闭合开关S2时,电流的路径有两条,两灯并联,电流表甲在干路上,电流表乙与灯L2串联,由并联电路电流的特点知道,乙表示数小于甲表示数,故B错误;
CD、由并联电路电流的特点知道,当再闭合开关S2时,甲表示数变大,乙表示数不再为0,故C正确,D错误。
故选:C。
4.(2024 肥西县二模)如图所示,电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为( )
A.两电表的示数都变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.两电表的示数都变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
【答案】C
【解析】当开关S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当S闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流;根据串联电路特点和欧姆定律判断电流表和电压表的示数变化。
【解答】当开关S断开时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压,根据串联电路电压特点可知,其两端电压要小于电源电压;
当开关S闭合后,R1被短路,电压表是测量的R2两端电压,也是测量电源电压,电流表测量的是通过R2的电流,根据欧姆定律可知,电流表示数变大。
故选:C。
5.(2025 红桥区一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表A2测通过灯L2的电流
B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小
D.断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【解析】根据并联电路的电流特点,在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
【解答】A、如图所示的电路,闭合开关S、S1和S2,灯L1和L2并联,电流表A1 测通过灯L1 的电流,电流表A2 测干路中的电流,故A错误;
B、由并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和可知,电流表A1 的示数比电流表A2 的示数小,故B错误;
C、断开S2,电路只有一个灯L1,电流表A2的示数与电流表A1 的示数相等,所以电流表A2示数变小,故C正确;
D、并联电路,用电器互不影响,所以断开开关S2,灯L1 亮度不变,故D错误。
故选:C。
1.(2024秋 槐荫区期中)(2025 渝水区模拟)图示的电路中,电源电压保持不变,开关S1、S2闭合时,电流表示数为I0、电压表示数为U0。现断开开关S2。以下判断中正确的是( )
A.向右移动滑片,电压表示数可能为U0
B.向左移动滑片,电压表示数可能为U0
C.向右移动滑片,电流表示数可能为I0
D.向左移动滑片,电流表示数可能为I0
【答案】D
【解析】由电路图知,开关S1、S2闭合时,定值电阻R1和电压表都被短路,电压表示数为U0=0,电流表示数为I0;
现断开开关S2,两电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时电路中的电流小于I0;
(1)向右移动滑片,判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化,由欧姆定律判断出电路中电流的变化和定值电阻R1两端的电压变小,进入判断出电流表和电压表示数的变化;
(2)向左移动滑片,判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化,由欧姆定律判断出电路中电流的变化和定值电阻R1两端的电压变小,进入判断出电流表和电压表示数的变化。
【解答】由电路图知,开关S1、S2闭合时,定值电阻R1和电压表都被短路,电压表示数为U0=0,电流表示数为I0=现断开开关S2,两电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时电路中的电流小于I0;
AC、向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律得电路中的电流变小,电流表示数变小,电流表示数小于I0;由U=IR知定值电阻R1两端的电压变小,但大于U0,故AC错误
BD、向左移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律得电路中的电流为I=,当R1+R2′=R2时电流表示数仍为I0;由U=IR知定值电阻R1两端的电压变大,且大于U0,故B错误,D正确。
故选:D。
2.(2025 长宁区二模)在图所示的电路中,滑动变阻器R2标有“50Ω,3A”字样,其滑片P位于中点附近,电流表A1、A2的量程均选择“0~3A”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,下列操作中可使电流表A1和电流表A2示数的比值最小的是( )
A.将滑片P移到最右端
B.将滑片P向左移动,直到电流表A2的示数为3安
C.断开开关S
D.用电阻R0替换电阻R1(R0>R1)
【答案】A
【解析】闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测干路电流,断开开关S,电路为滑动变阻器的简单电路,两电流表都测通过滑动变阻器的电流,根据并联电路电流规律比较电流表A1示数和电流表A2示数的比值变化。
【解答】AB、闭合开关,电阻R1与变阻器R2并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测干路电流,
移动变阻器的滑片时,因并联电路中各支路互不影响,则通过电阻R1的电流I1不变;
根据并联电路的电流规律可知电流表A2的示数大于电流表A1的示数,则电流表A1示数和电流表A2示数的比值小于1;
电流表A1示数和电流表A2示数的比值为;因I1不变,要使得比值最小,则由前面表达式可知I2应最小,并联电路中各支路的电压相等(等于电源电压),则由欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值应最大,即应将滑片P移到最右端,故A正确,B错误;
C、断开开关S,电路为滑动变阻器的简单电路,两电流表都测通过变阻器的电流,则两表示数相等,电流表A1示数和电流表A2示数的比值等于1,比原来大了,故C错误。
D、用电阻R0替换电阻R1(R0>R1),此时电阻R0与变阻器R2并联,且通过变阻器的电流I2不变(滑片位置不变),即电流表A1的示数不变;因定值电阻的阻值变大,则由欧姆定律可知通过定值电阻的电流变小,根据并联电路的电流特点可知总电流变小,即电流表A2的示数变小,所以电流表A1和电流表A2示数的比值将变大,故D错误;
故选:A。
3.(2025 虹口区一模)在图示电路中,闭合开关S1,两个电表均有示数,下列操作能使电压表V2示数与电压表V1示数比值变大的是( )
A.向左移动滑片P
B.用阻值大于R1的电阻R0替换R1
C.减小电源电压
D.闭合开关S2
【答案】D
【解析】(1)由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V2测R2两端的电压,电压表V1测电源电压。当滑片P向左移动时,R2接入电路的阻值变小,根据串联电路的分压原理可知电压表V2的示数变化,从而可知电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化;
(2)用阻值大于R1的电阻R0替换R1或减小电源电压时,根据串联电路的分压原理可知电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化;
(3)再闭合开关S2,R1短路,电路变为R2的简单电路,电压表V2测电源电压,从而可知电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化。
【解答】A、由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V2测R2两端的电压,电压表V1测电源电压,则电压表V1的示数不变。当滑片P向左移动时,R2接入电路的阻值变小,根据串联电路的分压原理可知电压表V2的示数变小,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值的变小,故A不符合题意;
BC、根据串联电路的分压原理可知,R2两端的电压与总电压之比U2:U=R2:R,用阻值大于R1的电阻R0替换R1,R2的阻值不变,电路的总电阻变大,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值变小,故B不符合题意;
减小电源电压时,R2的阻值和电路的总电阻不变,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值不变,故C不符合题意;
D、再闭合开关S2,R1短路,电路变为R2的简单电路,电压表V2测电源电压,即电压表V2的示数变大,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值变大,故D符合题意。
故选:D。
4.(2024 呼和浩特)如图所示电路,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合K2时电流表示数大于只闭合K1、K3时电流表示数
B.只闭合K2时电压表示数大于只闭合K1、K3时电压表示数
C.只闭合K1、K3,当R2滑片向左移动时,R1的功率逐渐变大
D.只闭合K1、K3,当R2滑片向右移动时,电源总功率逐渐变大
【答案】D
【解析】根据题意开关在不同情况下的电路的连接方式;根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,根据电功率计算公式分析电功率的变化。
【解答】AB、只闭合K2时,电路为R1与R2的串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
只闭合K1、K3时,电路为R1与R2的并联电路,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;
根据串联电路的电压规律可知,电压表示数会变大;根据并联电路的电流规律可知,电流表示数变大,故AB错误;
C、只闭合K1、K3,当R2滑片向左移动时,根据并联电路各支路互不影响可知,R1的功率不变,故C错误;
D、只闭合K1、K3,当R2滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,通过滑动变阻器的电流变大;由于并联电路互不影响,通过定值电阻的电流不变,所以干路中的电流变大,根据P=UI可知,电源总功率逐渐变大,故D正确。
故选:D。
1.(2024秋 宿城区期末)如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C.R接入电路的阻值变化范围是5Ω~15Ω
D.电路总电阻的最大值为5Ω
【答案】D
【解析】(1)由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,根据并联电路独立工作、互不影响可知滑片的移动不能改变灯泡的亮暗;
(2)当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时干路电流最小,根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流;
(3)根据滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流,根据欧姆定律即可求出变阻器能接入的最小电阻值;
(4)根据并联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大,干路电流最小,则利用欧姆定律即可求出最大电阻值。
【解答】A、由电路图可知,滑动变阻器与灯泡并联,由于并联电路独立工作、互不影响,所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗,故A错误;
B、当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流:
。
2.(2024 凉州区校级模拟)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
【解析】(1)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;
(2)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。
【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,
3.(2025 广安区校级三模)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“10Ω 1A”,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数最大可达到0.6A
B.滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10Ω
C.电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W
D.滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V
【答案】B
【解析】由图可知,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻两端的电压,根据串联电路的分压原理(电阻越大,电阻两端的电压越高),当电压表的示数最小时,变阻器接入电路的电阻最大;
当电流表的示数达到最大值时,变阻器接入电路的电阻最小;根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值,同时可以确定电压表示数、电流表示数以及变阻器两端的电压。
【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
由题可知,电源两端电压为6V保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 1A”,
当电压表的示数最大为U1=3V时,即定值电阻R1两端的电压U1=3V,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的
4.(2024 凤翔区模拟)如图1所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为8.5V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
【答案】D
【解析】A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压;
B、滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压的变化;
CD、根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时通过电路的电流最大,根据电功率公式计算灯泡正常发光是的电流,由图2可知此时滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小电阻,进一步确定滑动变阻器接入电路的电阻范围;
灯泡正常发光是的电压等于额定电压,根据串联电路电压规律计算电源电压。
【解答】A、闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,故A错误;
B、滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
CD、因串联电路各处电流相等,所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大,小灯泡L标有“6V 3.6W”,此时通过电路的电
1.【科学思维】(2024 平房区一模)()根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变。
【答案】D
【解析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与两端的电压和通过电流无关,R=这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
【解答】ABC、因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,同一导体的电阻与加在它两端的电压、通过它的电流无关,且导体两端电压为零时其阻值不为零,故ABC错误;
D、同一导体的电阻不变,由R=可知,同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,故D正确。
故选:D。
2.【物理观念】(2024秋 东平县期中)下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A.根据R=可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据U=IR可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关。
【答案】C
【解析】(1)导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与电阻两端的电压及通过导体的电流无关。
(2)根据欧姆定律公式及题设条件分析答题。
【解答】A、导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与电阻两端的电压及通过导体的电流无关,故A错误;
B、当电流I一定时,由U=IR 可知,导体两端的电压与该导体的电阻成正比,没有电流I一定这一前提条件,“导体两端的电压与该导体的电阻成正比”的说法是错误的,故B错误;
C、根据I=可知,电阻一定时,流过导体的电流与该导体两端的电压成比,故C正确;
D、由I=可知,电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误;
故选:C。
3.【科学探究】(2024秋 高安市期中)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移。
【答案】C
【解析】A、电流与电压和电阻有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;B、由图中数据,得出电阻的电压分析;C、由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;D、将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A、根据控制变量法,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,故研究电流与电阻的关系,A错误;
B、由图中数据知:电阻的电压为:
U=IR=0.5A×5Ω=------0.1A×25Ω=2.5V,
实验中电压表的示数保持2.5V不变,B错误;
C、由图乙知,电路的最大电流为0.5A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的最小电阻:
4.【跨学科实践】(2024秋 临夏州期中)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数随之增大,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“2”连接
B.货车质量增大时,滑动变阻器接入电路的电阻减小
C.显示器由电压表改装而成
D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
【答案】B
【解析】(1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在被测电路两端。
(2)滑动变阻器的工作原理:通过改变接入电路中的电阻线长度来改变电阻。
(3)串联电路中各电阻两端电压与对应的电阻成正比。
(4)当电源的正负极直接相连,会产生电源短路现象。
【解答】C、图中电表串联在电路中,所以该显示器由电流表改装而成,故C错误;
AB、当货车质量增大时,电表(电流表)示数随之增大,则说明电阻变小,所以接线柱“1”应与“3”连接,这样,当质量增大,滑片向下移动,变阻器阻值变小,电流表示数变大,故A错误,B正确;
D、电阻R0不可以去掉,因为若去掉R0,则滑片在最下端时会造成电路发生短路,故D错误。
故选:B。
5.【课内实验拓展】(2023秋 驿城区校级期中)在探究电流与电压关系的实验中,小宇把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成了如图所示的电路。请你帮他检查一下,只改接一条导线,连接成正确的电路,请在错误的连线上打“×”,再画线把它改到正确的位置上。
【答案】
【解析】电流表应串联接入电路中,电压表并联在定值电阻两端,从电源的正极开始,沿电流的方向,根据电压表、电流表和各用电器的使用规则,逐个画出,注意应先串后并的原则。
【解答】在该实验中,电压表应并联在定值电阻两端,而图中电压表串联在电路中了,因为电压表电阻很大,会造成断路;
电流表应串联接入电路中,而图中电流表并联在电阻的两端了(且使用了3个接线柱),会造成电阻被短路;
应去掉电流表“0.6”接线柱与电阻右端接线柱的这段导线,将电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接起来,即可满足该实验的要求;如图所示:
6.【创新思维】(2025 潮南区校级一模)如图甲所示,是一种“创可贴智能体温计”,使用时将其粘贴在人体皮肤上,通过连接手机蓝牙就可以监测体温。图乙是模拟其内部电路原理图,电源电压6V不变,R0为定值电阻,R为高精度的热敏电阻,其阻值随温度的变化的图像如图丙所示,数字式电流表和电压表的量程分别为0~12mA和0~4.0V,当检测温度为40℃时,对应的电流表示数为0.01A。
(1)热敏电阻R是利用 (选填“超导体”或“半导体”)制作而成;
(2)人体温度升高时,图乙图中示数增大的仪表应该是 (选填“电压表”或“电流表”);
(3)当电流表的示数为0.01A时,计算可知定值电阻R0的阻值为 Ω,电压表的示数是 V。
(4)为了保证各元件的安全情况下,该装置可测量温度最低 ℃,最高 ℃。
【答案】(1)半导体;(2)电流表;(2)300;3;(4)34;42。
【解析】(1)热敏电阻主要是由半导体材料制作而成;
(2)由图丙可知,随着温度的升高,热敏电阻的阻值逐渐减小,
定值电阻R和热敏电阻R0串联在电路中,电流表测通过电路的电流,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电流表示数随着温度的升高如何变化;
(3)由丙图可知当t=40℃时,R0=300Ω;根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时R0的阻值和电压表的示数;
(4)结合电压表电流表量程,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算当时热敏电阻接入电路的阻值,由图丙可知测量的最高/低温度。
【解答】(1)热敏电阻主要是由半导体材料制作而成;
(2)由图丙可知,随着温度的升高,热敏电阻的阻值逐渐减小,
定值电阻R和热敏电阻R0串联在电路中,电流表测通过电路的电流,电压表测量热敏电阻两端的电压,随着温度的升高,热敏电阻R0逐渐减小,串联电路的总电阻逐渐减小;因为电源电压一定,总电阻减小,所以电路中的电流逐渐增大,故电流表示数增大;
(3)由乙图可知当t=40℃时,R0=300Ω;
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得:
U=I×R0=IR0=0.01A×300Ω=3V,