(
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
专题22:欧姆定律
一、单选题
1.?如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中( )
A.?电压表V示数变小???????B.?电流表A1示数变大???????C.?电流表A2示数不变??????????D.?电流表A2示数变小
2.科学研究中常用图象来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了。下列两个量之间的关系符合如图所示的是(???
)
A.?当电流一定时,电阻和电压的关系??????????????????????B.?固体的溶解度与温度的关系
C.?物体受到的浮力与排开液体质量的关系???????????????D.?当电压一定时,电流和电阻的关系
3.小明在测电阻时,连接的电路如图。若电源电压不变,R1为待测电阻,开关S闭合后,滑片向左移动时(???
)
?
A.?电流表示数变小,两电表示数之比不变???????????????B.?电压表示数变大,两电表示数之比不变
C.?电流表示数变大,两电表示数之比变小???????????????D.?电压表示数变小,两电表示数之比变小
4.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是(
)
A.?电流表和电压表示数均变小????????????????????????????????B.?电流表和电压表示数均变大
C.?电流表示数变小,电压表示数变大??????????????????????D.?电流表示数变大,电压表示数变小
5.如图所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由乙.丙两图读得,则电灯L1中的电流是(???
)。
A.?0.8安?????????????????????????????B.?0.16安?????????????????????????????C.?0.52
安?????????????????????????????D.?1.28安
6.如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,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2V时,R甲=0.4Ω
C.?如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.?如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
7.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合电键S,调节滑动变阻器R的阻值到r或4r时,变阻器的电功率均等于P。当电路的总功率为P时,必须调节滑动变阻器R的阻值到
(????????
)
A.?3r?????????????????????????????????????????B.?5r?????????????????????????????????????????C.?7r?????????????????????????????????????????D.?9r
8.如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,再闭合开关S1时,发生变化的是(??
)
A.?电流表A的示数?????????????????B.?电压表V的示数?????????????????C.?电流表A1的示数?????????????????D.?灯L的亮度
9.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如下表所示:
t/℃
0
20
40
60
80
100
R/欧
500
380
300
250
220
200
用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路。电源电压为6伏,电压表量程为0~3伏,R0阻值为500欧。若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘,则下列说法正确的是(???
)
A.?水温刻度均匀,环境温度越高,对应电压表读数越小、???????????B.?水温刻度不均匀,环境温度越高,对应电压表读数越大
C.?水温刻度盘上的100℃与电压表1伏对应??????????????D.?水温刻度盘的0℃与电压表3伏对应
10.如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯的规格是“110
V 25
W”,B灯的规格是“110
V 100
W”,R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220
V的电路上,下面四种接法中,可能让两盏灯都正常发光的电路是(??
)
A.????????????????????????B.????????????????????????C.????????????????????????D.?
11.
如图所示,电源电压是6伏,小灯泡的电阻是10欧,a、b是测量电流或电压的电表,小灯泡正常发光,则a、b的读数分别是(
?
?
?
)
A.?6伏、6伏???????????????????????B.?6伏、0.6安??????????????????????C.?0.6安、6伏???????????????????????D.?0.6安、0.6安
二、填空题
12.在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有“6V
3W”的字样,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏,则允许接入的最大电源电压为________伏,闭合开关S,此时通过电流表A1的电流为________安。
13.小明利用伏安法测小灯泡和未知电阻Rx的阻值,如图所示是测得的小灯泡的电流与其两端电压的关系图象。
(1)从图像可知,小灯泡的电阻与其两端电压有关,随电压的增大而________?(选填“增大”、“不变”或“减小”)。通过小灯泡的电流与电压不成正比,原因是小灯泡灯丝电阻受________影响。
(2)小明设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx的阻值的电路有________。
14.如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为________Ω;当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R/4和R时,电路消耗的总功率分别为P1
,
P2
,
则P1:P2
=________。
15.图甲为热敏电阻的R-t图像,图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为5V恒压电源),継电器线圈的电阻不计,图中的电源:是恒温箱加热器的电源。当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在________(选填A、B或C、D)端
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为160Ω时,此时恒温箱设定的温度为________℃
(3)要实现50°C-100°C之间任一温度的控制,滑劫变阻器R的最大阻值至少为________
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=________;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=?________.
17.如果加在某定值电阻两端的电压从
U1
升高到
U2
,
通过该电阻的电流变化了△I,则定值电阻的大小为________(用
U1、U2、△I
表示)。
三、解答题
18.甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V,R是阻值为10Ω的定值电阻,R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50﹣100之间为中度污染,100以上为重度污染。问:
(1)由分析图甲和图乙可知当污染指数越大,电压表的示数________(填“越大”或者“越小”)
(2)污染指数为50时,电路中的电流为多大?
(3)通过计算说明电压表示数为1V时,是否属于重度污染?
19.蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动。某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况,在蹦床的某一只支撑脚下安装一个压敏电阻并接入如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R0为10欧姆,该压敏电阻的阻值R随所受压力变化的影响如图乙所示。
已知某运动员从距离蹦床越高下落则对蹦床的压力也越大,某运动员从某一高度下落后得到电路中电压表读数与电流表读数之间的关系如图丙中线段ab所示。
(1)当运动员还在空中时,由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N,则此时压敏电阻的阻值为________欧姆。
(2)该运动员从这一高度跳下后与蹦床接触过程中,电流表示数达到最大值时压敏电阻受到的压力为多少牛?
(3)若该运动员从距离蹦床更高的位置跳下,则b点位置将会移动,请在图丙用黑点“·”标出b点移动后的大致位置B。
20.?如图,是某电热水器的内部电路图,电源电压为220V,R1
,
R2为定值电阻,R1=22欧,R2=198欧.其中R1为电热丝,给水加热;R2控制电路,使电路处于加热或者保温状态.求:
(1)当S1闭合时为保温状态,求此时电路中的电流.
(2)当S1、S2都闭合时为加热状态,求此时电路的电功率.
21.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧。闭合开关S,电流表的示数为0.2安,电压表的示数为2伏。求:
(1)电阻R2的阻值是多少?
(2)电源电压是多少?
22.如图甲所示,电源的电压U保持不变,R1是一定值电阻,当滑动变阻器滑片移动时,整个电路消耗的总功率P随着电流I的变化如图乙中的直线OAC所示,抛物线OBC为电阻R1消耗的电功率P1随电流I变化的图线,A、B两点对应的横坐标为2A。求:
(1)电源电压U和R1分别是多少??
(2)线段AB表示的电功率为多大?
(3)滑动变阻器的电阻为多大时,滑动变阻器消耗的电功率为最大?最大值为多少?
答案解析部分
一、单选题
1.
C
解答:解:如图,电阻R1与滑动变阻器并联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,
①因为电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压或电源电压,
故电压表V的示数不变;
②滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A2测量通过电阻R1的电流,当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,R2阻值增大,电流表A2示数不变,
当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中,R2阻值增大,由I=可知,电流减小,又因为电流表A1测量干路上的电流,所以电流表A1示数变小,故ABD错误,C正确.
故选C.
分析:分析电路图,电阻与滑动变阻器并联,
①电压表测量并联支路R1两端(电源电压)电压,电源电压保持不变;
②电流表A2测量通过电阻R1的电流,电流表A1测量干路上的电流.
2.
C
分析:根据图像可知,两个物理量的变化图像为一条通过坐标原点的斜线,因此它们成正比例关系,据此分析判断。
解答:A.
电阻是导体的一种性质,与电流和电压的大小无关,故A错误;
B.固体的溶解度可能随温度的升高而增大,也可能随温度的升高而减小,二者之间没有正比关系,故B错误;
C.
根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g可知,物体受到的浮力与排开液体质量成正比,故C正确;
D.
当电压一定时,电流和电阻成反比,故D错误。
故选C。
3.
B
分析:根据电路图可知,待测电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的总电流,当滑片向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,然后根据欧姆定律I=
,
判断电路中电流和R1两端的电压变化。
解答:A、由I=可知,当电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表示数变大;故A错误;
B、由U=IR可知,电路中的电流变大,R1的阻值不变,R1两端的电压变大,即电压表示数变大,而两电表示数之比为R1=
,
即两电表示数之比不变;故B正确;
C、根据A、B选项可知,电路中的电流变大,两电表示数之比为R1=
,
即两电表示数之比不变;故
C错误;
D、根据A、B选项可知,电压表示数变大,两电表示数之比为R1=
,
即两电表示数之比不变;故D错误;
故答案为:B。
4.
D
分析:由电路图知:热敏电阻与定值电阻串联,电压表测量定值电阻R2两端的电压,电流表测量总电流,当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可知电路电流的变化,进一步求出电压表示数的变化,当温度升高时,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,电流表示数变大,电压表示数变小。
解答:解:A、电流表和电压表示数均变小,所以A错误;
B、电流表和电压表示数均变大,所以B错误;
C、电流表示数变小,电压表示数变大,所以C错误;
D、电流表示数变大,电压表示数变小,所以D正确。
故选D。
5.
D
分析:首先根据并联电路的电流特点比较两个电流表的示数大小,然后读出两个电流表的示数,并与电表匹配,最后计算通过灯泡L1的电流。
解答:根据乙图可知,使用量程0~3A,分度值为0.1A,那么示数为1.8A;
根据丙图可知,使用量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么示数为0.52A。
根据甲图可知,两个灯泡并联,电流表A1在干路上测总电流,电流表A2与灯泡L2串联测它的电流。
根据I总=I1+I2可知,A1的示数肯定大于A2的示数。
那么A1的示数为1.8A,A2的示数为0.52A;
那么通过灯泡L1的电流为:I1=I总-I2=1.8A-0.52A=1.28A。
故选D。
6.
C
分析:并联电路:并联电路是使在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路,为电路组成二种基本的方式之一。串并联电路,电路实物图画法口诀:首首连接,尾尾相连,首进尾出。
解答:A、由图1可知,乙电阻的伏安特性曲线是一条曲线,因此乙电阻是可变电阻;故A错误;
B、由图1可知,当甲两端的电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,因此R甲=5Ω;故B错误;
C、图2是串联电路,当电路电流为0.2A时,甲两端的电压为1V,乙两端的电压为2V,因此电源电压为3V,故C正确;
D、图3所示电路为并联电路,电源电压为2V时,甲、乙电阻两端的电压均为2V,由图1可知,通过甲电阻的电流为0.4A,通过乙电阻的电流为0.2A,则电路的总电流为
0.4A+0.2A=0.6A;故D错误;
故答案为:C。
7.
C
分析:本题考查串联电路中电阻与电路总功率的计算。计算电器电功率的常用公式为:P=UI=I2R=。
解答:由电路图可知,R0与R串联,由P=I2R可知,当滑动变阻器连入电阻的阻值为r时,
变阻器的功率:P=I2R=
,
同理,当滑动变阻器连入阻值为4r时,变阻器功率:P=I2R=
,
由题可得在:=
解得:R0=2r,
根据串联电路的分压原理,当滑动变阻器连入阻值为r时,U0/U滑==2/1,
串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以U滑=
,
则有:P==
,
由P=U2/R电路的总功率:P=U2/(R0+R滑),
所以:=U2/(R0+R滑)
解得:R滑=7r.
故答案为C.
8.
A
分析:(1)在并联电路中,各支路两端的电压相等;
(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
解答:当开关S闭合时,只有灯泡L发光,这时电压表V测电源电源,电流表A和A1都测通过灯泡的电流IL;
当开关S1又闭合后,灯泡L与电阻R并联,电压表V还测电源电压,因此它的示数不变;因为灯泡两端的电压不变,所以它的亮度不变;电流表A1测灯泡L的电流,因此它的示数不变;电流表A测干路电流I总
,
因为I总=IL+I,所以电流表A的示数增大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
9.
D
分析:(1)电路图是定值电阻R0与热敏电阻串联的电路,电压表测量热敏电阻两端的电压;(2)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;(3)根据串联电路中各电阻的电流、电压、电阻的关系可判断选项。
解答:电压表量和为0~3V,当电压表示数为3V时,热敏电阻与R0平分电源电压,由R0=500欧,可知热敏电阻阻值也为500欧,查表得此时对应温度应该是0℃,D选项正确;当电压表示数为2V时,R0两端电压为6V-2V=4V,此时热敏电阻的阻值为R=
=
=250欧,查表得此时对应温度为60℃;当电压表示数为1V时,R0两端电压为6V-1V=5V,此时热敏电阻的阻值为R=
=
=100欧,查表得此时对应温度为没有,所以C选项错误,由上面数据同时可说明水温刻度是不均匀的,A选项错误;B选项中环境温度越高,对应电压表读数应该越小,B错误。
故答案为:D
10.
C
分析:(1)当灯泡两端的实际电压等于额定电压时,灯泡才会正常发光;
(2)串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,它分得电压越大;
(3)并联电路的总电阻比任何一个支路的电阻都小。
解答:A灯的规格是“110
V 25
W”,那么A灯的电阻:;
B灯的规格是“110
V 100
W”,那么B灯的电阻:;
当它们串联时,根据串联电路中,电压的分配与电阻成正比的规律可知,A灯的实际电压肯定大于B灯的实际电压;
因为它们的电压之和等于电源电压220V,所以A灯分的电压肯定大于110V,B灯分的电压肯定小于110V;
要减小A灯两端的电压就要减小A灯部分的电阻,因此将未知电阻R与A灯并联;
因此最终的电路是:未知电阻R首先与灯A并联,然后再与灯B串联,故C正确。
故选C。
?
11.
B
分析:本题考查的是电流表电压表的使用和电路的基本判断,首先要根据图中信息对两表的类型进行判断,再通过两表的确定得出电路的类型,再根据电路类型使用不同类型的电路特点,另外还要涉及到欧姆定律的应用。
解答:由图分析,a表独自在一条支路,由此可以推断a为电压表,在测电源电源,为6v,b表和L在一条路上,灯泡又能正常发光,可以推断,b为电流表,电流I===0.6A,综上所述,答案应该选择B。
二、填空题
12.
4;0.9
分析:定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过灯泡的电流。
(1)根据U=IR计算出定值电阻R两端的电压,然后与灯泡的额定电压比较,将其中较小的电压作为电源电压的最大值。
(2)根据乙图确定此时通过灯泡的电流,最后根据I总=I+IL计算电流表A1的示数即可。
解答:定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过灯泡的电流。
(1)定值电阻R两端的最大电压为:U=IR=0.5A×8Ω=4V;
灯泡两端的最大电压等于它的额定电压,即UL=6V;
因为并联电路总电压与各支路两端电压相等,4V<6V;
所以允许接入的最大电源电压为:U总=4V;
(2)当灯泡的电压为4V时,通过它的电流是0.4A;
那么此时通过电流表A1的示数为:I总=I+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
13.
(1)增大;温度
(2)①②③
分析:(1)根据图像的形状分析小灯泡电阻的变化规律;根据温度对灯丝电阻的影响分析解答;
(2)分析各个电路图,只要通过开关的切换,能够直接或间接计算出Rx阻值的即为正确答案。
【解答(1)如果小灯泡的电阻保持不变,那么图像应该是一条通过坐标原点的斜线,而现在图像是一条曲线,即当电流相同时,实际电压都比其电压大,根据欧姆定律可知,其实灯丝的电阻随电压的增大而增大。通过小灯泡的电流与电压不成正比,原因是小灯泡灯丝电阻受温度影响。
(2)①当开关断开时,记下电流表的示数I0
,
那么Rx两端的电压Ux=U0=I0R0;当开关闭合时,记下电流表的示数为I总
,
那么通过Rx的电流等于两个示数之差,最后根据计算即可,故①符合题意;
②当开关S1闭合时,只有电阻R0
,
记下这时的电流表的示数I0
,
那么电源电压U总=U0=I0R0;当开关S1断开时,两个电阻串联,记下这时的电流表的示数I总;首先根据计算出总电阻,再根据Rx=R总-R0计算即可,故②符合题意;
③只闭合开关S1
,
此时电压表测R0的电压,示数为U0;再只闭合开关S2
,
此时电压表测总电压U总;首先根据Ux=U总-U0计算出Rx的电压,然后根据公式计算即可,故③符合题意;
④开关S1接1时,电压表测R0的电压;这时电压表的上端应该是“-”接线柱,如果再接2时,此时“-”接线柱与电源正极相连是错误的,因此无法同时测出两个电压,故④不合题意。
故选①②③。
14.
40;2:1
分析:(1)首先根据乙图确定变阻器阻值为0时和全部接入时的电压和对应的电流,然后根据U总=U0+U变列出方程组,计算得到电源电压和R0的阻值;
(2)根据欧姆定律计算出变阻器的阻值为时的电流,然后根据P=UI分别计算出总功率,然后作比即可。
解答:(1)当变阻器接入阻值为0时,此时只有电阻R0
,
根据乙图可知,此时电压表的示数为0V,电流表的示数为0.3A,
根据U总=U0+U变得到:U总=0.3A×R0?
?①;
当变阻器全部接入时,此时电阻R0与R变串联,根据乙图可知,此时电压表的示数为8V,电流表的示数为0.1A,
根据U总=U0+U变得到:U总=0.1A×R0+8V
?
②;
变阻器的最大阻值为:;
①②联立解得:U总=12V,R0=40Ω;
(2)变阻器的阻值为时,总电流为:;
这时电路的总功率率为:;
当变阻器全部接入电路时,它的功率为:
那么P1:P2=2.4W:1.2W=2:1。
15.
(1)A、B
(2)50
(3)200
Ω
分析:(1)电流达到20mA时加热器停止工作,那么此时加热器所在的电路肯定是断开的,根据衔铁的运动方向判断即可;
(2)首先根据计算出衔铁吸合时的总电阻,然后根据R=R总-R变计算出热敏电阻的阻值,最后根据甲图确定此时的温度;
(3)电磁铁的衔铁吸合时总电阻保持不变,根据甲图确定两个温度时对应的热敏电阻的阻值,然后根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。
解答:(1)根据乙图可知,当电流大于20mA时,电磁铁的磁场增强,衔铁被吸下来,切断AB所在的电路。由于此时加热器停止工作,所以加热器应该接在AB端。
(2)衔铁吸合时的总电阻;
此时热敏电阻的阻值:R=R总-R变=250Ω-160Ω=90Ω;
根据甲图可知,此时恒温箱内的温度为50℃;
(3)当温度为100℃时,热敏电阻的阻值为50Ω;
那么此时滑动变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=250Ω-50Ω=200Ω。
因此滑动变阻器的最大阻值至少为200Ω。
16.
2︰3;2︰5
解答:由电路图知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1、R2串联,甲测量的是总电压U
,
乙测R2两端电压U2
,
两表的示数之比U甲:U乙=5:3,设R2两端两端电压为U2=3/5U
,
则R1两端电压为U1=U﹣3/5U=2/5U
,
由串联分压知:
;由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,R1R2并联,甲测通过R2的电流I2
,
乙测干路电流I,两表示数之比:
分析:本题考查欧姆定律的应用,要求考生对串联、并联电路的特点非常熟悉。
17.
(U2-U1)/△I
分析:结合欧姆定律分析计算即可。
解答:由题意可知,,由欧姆定律可知,,所以,计算得R=(U2-U1)/△I。
故答案为:(U2-U1)/△I
三、解答题
18.
(1)越大
(2)由图象可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,I=U/(R+R0)=3V/(10Ω+50Ω)=0.05A
(3)电压表示数为1V时,则电路中的电流为
;
由串联电路电压的规律可知,可变电阻两端电压U0=U总-UR=3V-1V=2V;此时可变电阻的阻值:
。
分析:(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;首先根据乙图确定污染指数增大时可变电阻R0的阻值变化,再根据串联电路的分压规律判断它两端电压的变化,最后根据U=U总-U0确定电压表的示数变化;
(2)从乙图中找到污染指数为50时可变电阻R0的阻值,然后根据计算电流;
(3)首先根据计算出通过电路中电流,然后根据
U0=U﹣UR计算出可变电阻两端的电压,最后根据
?计算出可变电阻的阻值,丙根据乙图确定污染的程度。?
解答:(1)根据甲图可知,定值电阻R与R0串联,电压表测R的电压。根据乙图可知,当污染程度增大时,可变电阻R0阻值减小;根据串联电路的分压规律可知,可变电阻R0的电压变小;根据U=U总-U0可知,R的电压变大,即电压表的示数越大;
(2)由图象乙可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,
此时通过电路的电流为:;
(3)
电压表示数为1V时,则电路中的电流为??;
由串联电路电压的规律可知,
可变电阻两端电压U0=U总-UR=3V-1V=2V;
此时可变电阻的阻值:?。
19.
(1)40
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,
此时压敏电阻的阻值为:;
根据图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为700N。
(3)
分析:(1)根据图乙确定压敏电阻受到压力200N时的电阻;
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,根据计算出此时压敏电阻的阻值,再根据图乙确定此时它受到的压力;
(3)当运动员从更高的位置跳下时,对压敏电阻的最大压力会更大,据此分析压敏电阻的阻值变化,从而确定它两端的电压和对应电流的变化,进而对位置b的变化做出判断。
解答:(1)根据图乙可知,当运动员还在空中时,由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N,则此时压敏电阻的阻值为40Ω。
(2)根据图丙可知,当压力达到最大时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.15A,
此时压敏电阻的阻值为:;
根据图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为700N。
(3)当运动员从更高的位置跳下时,对压敏电阻的最大压力会更大,因此压敏电阻的阻值会更小,通过电流表的示数会更大。根据U=IR可知,定值电阻的电压会更大,根据U压=U总-U0可知,电压表的示数会更小,因此b点会沿着图丙中的斜线向下运动,如下图所示:
20.
解:(1)只闭合开关S1时为保温状态,两电阻串联,
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得:
此时电路中的总阻值R=R1+R2=22Ω+198Ω=220Ω,
则电流:I===1A;
(2)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态;
电功率P加热===2200W.
答:(1)当S1闭合时为保温状态,此时电路中的电流为1A.
(2)当S1、S2都闭合时为加热状态,此时电路的电功率为2200W.
分析:(1)只闭合开关S1时,两电阻串联,根据电阻的串联特点求出总阻值;再根据欧姆定律求出保温状态电路中的电流;
(2)同时闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电热水器处于加热状态;根据P=
,
求电功率.
21.
(1)解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R2的电压。由欧姆定律公式I=
变形得R2=
(2)解:由欧姆定律公式I=
变形得电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.2安×20欧=4伏
所以电源电压:U=U1+U2=4伏+2伏=6伏
分析:图中,R1与R2串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R2的电压。由欧姆定律求出电阻R2的阻值;再求出电阻R1两端的电压,由串联电路的电压规律算出电源电压.
22.
(1)解:取图中C点,此时电阻R1的功率与总功率相等,即电压全部分配在R1上,滑动变阻器电阻为0Ω,
R1=
==1Ω;
答:电源电压U和R1分别3V、1Ω;
(2)解:由图像可得:IB=2A,PB=IB2R=(2A)2×1Ω=4W;
答:线段AB表示的电功率为2W;
(3)解:设滑动变阻器电阻为
,
则
,
,
??
得出
,
,
当且仅当
时,,即当
??
PX最大(或:当Rx=R1=1Ω时,PX最大)
PX
=2.25W
答:滑动变阻器的电阻为1Ω,滑动变阻器消耗的电功率为最大;最大值2.25W。
分析:(1)根据P-I图像判断电路的连接情况,当I最大时P总等于P1
,
即P2为0W,说明电压全部加在R1两端,R2的阻值为0Ω,再根据功率的公式进行相关的计算;
(2)由图像OBC知IB的电流和P=I2R计算B的功率,由图像OAC知A点的功率为6W;
(3)用Rx和R1把滑动变阻器的功率表示出来,再根据数学知识把Rx的最大值求出。