人教版初中物理欧姆定律在串并联电路中应用专项提高版含答案.docx
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人教版初中物理欧姆定律在串并联电路中应用专项提高版含答案
初中物理欧姆定律在串并联电路中应用
一、单选题
1.某同学做电学实验时,电路如下图所示.已知他所用电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,开关S闭合后,在实验操作无误的情况下,下列说法中正确的说法是()
A. 电流表的最大示数为0.6A
B. 滑动变阻器消耗的最小功率为0W
C. 电压表的最小示数为1V
D. 电阻R0消耗的最大功率为1.8W
2.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。
其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据见下表。
若已知小英测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知( )
小聪
小英
小亮
A表示数I/A
0.20
0.15
0.12
V表示数U/V
2.0
3.0
3.6
身高h/m
1.6
A. 电阻棒的总电阻是60Ω B. 小聪的身高是1.7m,小亮的身高是1.5m
C. 小聪的身高是1.5m,小亮的身高是1.7m
D. 从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.2∼1.8m
3.如图,电路中电源电压不变,R1是定值电阻,阻值不变,R2是滑动变阻器。
当开关闭合,滑动变阻器滑片向右移动一小段距离后,以下说法正确的是( )
A. 电压表V1与电流表A示数的比值增大
B. 电压表V1示数的减少量与电流表A示数的增加量的比值不变
C. 电压表V1与电流表A示数的比值不变
D. 电压表V2与电压V1示数的比值变小
4.(2016•黔南州)下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:
当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示电路,电源两端电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表V1示数和电流表A示数的比值变小
B. 电压表V2示数和电流表A示数的比值变小
C. 电压表V1示数变化量和电流表A示数变化量的比值
变大
D. 电压表V2示数变化量和电流表A示数变化量的比值
变大。
6.某同学设计了一个电子身高测量仪。
下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。
能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A.
B.
C.
D.
7.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P从a端向b端滑动时( )
A. 电压表V2示数与电流表A示数比值变大
B. 电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C. 电流表A示数变大,电压表V1示数变大
D. 电流表A示数变大,电压表V2示数变大
8.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中UL:
UR=m,丙图中,IL:
IR=n,则下述正确的是:
( )
A. m=n B. m>n C. m 9.如图所示,电源电压保持不变,当变阻器滑片P滑到A端时,闭合开关S1和S2,灯泡L恰好正常发光,以下说法正确的是( ) A. 滑片P仍在A端,开关S1断开,S2闭合,灯泡L仍正常发光 B. 滑片P仍在A端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光 C. 滑片P滑到B端,同时闭合开关S1和S2,灯泡L仍正常发光 D. 滑片P滑到B端,开关S1闭合,S2断开,灯泡L仍正常发光 10.如图,电源电压和电灯L的电阻均保持不变.当开关S闭合后,在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是() A. 电压表的示数变大 B. 电灯L的亮度变暗 C. 电流表A1的示数不变 D. 电流表A2的示数变小 二、多选题 11.(2015•宜宾)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx阻值的电路是 A. B. C. D. 12.图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。 其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。 水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。 若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。 己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω,则( ) A. 有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω B. 有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为2: 1 C. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1: 2 D. 每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个 13.图甲中电源电压恒定,R0为定值电阻.闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示,下列选项正确的是( ) A. 定值电阻R0阻值为10Ω B. 电源电压为4V C. 当滑片在a端时,R0的功率为2.4W D. 当滑片在中点时,R0的功率为0.9W 14.(多选)将标有2.5V1.25W字样的灯泡和标有20Ω1A字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,其中电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.闭合开关,为保证两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不超过额定值(不考虑灯丝电阻随温度的变化),则在变阻器滑片移动的过程中下列说法正确有( ) A. 将变阻器的滑片向右移动,灯泡变亮 B. 该灯泡的电阻是5Ω C. 变阻器接入的最小电阻为4Ω D. 灯泡正常发光时,灯泡和变阻器的功率之比为5: 4 15.如图甲所示,电源电压恒为15V,电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”,R0为定值电阻,可选滑动变阻器的规格分别为“25Ω2A”和“10Ω3A”。 P置于中点A,闭合开关S,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置,然后将P从A移到最左端B,两表示数的I﹣U关系图象如图乙所示。 ( ) A. 定值电阻R0的阻值为10Ω B. 电流表选择的量程为“0~0.6A” C. 所用滑动变阻器的规格为“10Ω3A” D. 定值电阻消耗的最小功率为2.25W 三、填空题 16.如图电路中,电源电压可调,灯L上标有“6V6W”的字样,R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”的字样,两表的量程分别是0~3A和0~15V,闭合S1、S2、S3,调节电源电压使灯L正常发光,则此时电源电压为________V。 当只闭合开关S2时,移动滑片P,保证电路安全前提下,要求至少有一个电表示数不低于量程的一半,则电源可调的最高电压与最低电压的差值为________V。 17. 2014年诺贝尔物理学奖获得者的主要贡献是发现蓝光LED.二极管的两根引线有正、负极之分,二极管导通时,其电阻为零.如图l3电路,R消耗的功率为P1;现将二极管正、负极对调再接入电路的相同位置,R消耗的LED功率为P2.已知P1: P2=16: 1,则灯泡电阻RL(不随温度变化)与R的比值RL: R=________,灯泡工作时消耗的功率等于P1的________倍(可用分数表示). 18.如图甲所示,电源电压保持不变.闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.电源电压为________V;滑片在a点时,10s内电阻R消耗的电能为________J;滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最大值为________W. 19.图甲所示的电路中,电源电压为3V保持不变,闭合开关后,小灯泡L1比L2亮一些。 若两灯泡的I-U图象如图乙所示,灯泡L2的图像是________,此时灯L1的电阻是________Ω,通过灯泡L2的电流是________A,电路消耗的总功率是________W。 20.如图所示的电路中,电源电压为4.5V,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器连入电路中的最小阻值是________Ω,滑动变阻器的最大电功率是________W。 (不考虑温度对电阻的影响,最后一空结果保留一位小数) 四、计算题 21.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R2,当开关S1闭台、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I1;当开关S1断开、S2闭合时,灯L的电功率为PL',电流表的示数为I2,已知PL: PL'=1: 9(设灯丝电阻不随温度交化)。 求 (1)I1: I2 (2)若当开关S1,S2均断开时移动滑动变阻器,发现电压表V1的示数变化量是电压表V2示数交化量的5倍,则灯泡L电阻RL与R1电阻之比为多少? (3)若当开关S1,S2都断开,滑动变阻器的滑片P滑至C点时,变阻器接入电路的电阻为RX,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,已知U1: U2=4: 5,RX的电功率PX为4W;通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,电路消耗的最大功率与最小功率之比为15: 1。 则此时灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为多少? 该电路消耗的最大功率为多少? 22.在图所示电路中,R1=20欧,滑动变阻器R2标有“50欧,2安”字样,闭合开关S,移动变阻器滑片P至中点,电流表示数如图所示, (1)求此时电压表示数,并请在电压表中标出量程及大小。 (2)求移动滑动变阻器滑片的过程中,滑动变阻器连入电路的最小阻值。 (3)在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,用新的电源去替换原来的电源,要求: 在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。 求满足上述要求替换电源的电压(求电源电压范围)。 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】D 6.【答案】B 7.【答案】C 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】D 二、多选题 11.【答案】A,B,D 12.【答案】B,D 13.【答案】A,D 14.【答案】B,C,D 15.【答案】B,D 三、填空题 16.【答案】6;25 17.【答案】3: 1; 18.【答案】15;90;45 19.【答案】B;7.5;0.2;1.8 20.【答案】5;0.5 四、计算题 21.【答案】 (1)解: 当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P滑至B端时,灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R2串联,电流表测电路中的电流;当开关S1断开、S2闭合时,灯泡L与R1串联,电流表测电路中的电流,灯泡的电功率之比: , 解得: 答: I1与I2的比值为1: 3 (2)解: 当开关S1,S2均断开时,灯泡、R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测量灯泡和R1的总电压,电压表V2测量R1和R2的总电压,串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和,在电源电压不变的情况下,滑动变阻器两端的电压增大;在灯泡两端的电压减小的情况下,电阻R1与滑动变阻器两端的电压之和增大,所以电压表V2示数增大,综上可知,电压表V2增大的示数等于灯泡减小的电压值,电压表V1减小示数等于定值电阻R1与灯泡两端减小的电压之和,串联电路中各处的电流相等,由题意可知 , 答: 灯泡L电阻RL与R1电阻之比为1: 4 (3)解: 因电源电压一定时,电路中的电流与电路中的总电阻成反比,所以, 整理可得: RB=2RL+3R1--------------① 当S1、S2均闭合时,电路为L的简单电路,电路中的总电阻最小,电路中的总功率最大;当S1、S2均断开且滑片位于B端时,L、R1、RB串联,电路的总电阻最大,电路的总功率最小,因电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为15: 1,所以, 整理可得: 14RL=R1+RB----------② 由①②可得: R1=3RL,RB=11RL, 此时灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为 , 当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P滑至C点时,等效电路图如图所示: 两电压表的示数之比: , Rx= 2RL, 电路中的电流: I= , Rx的电功率: Px=I2Rx=( )2×2RL=4W, 整理可得: U2=72W×RL, 此电路消耗的最大功率: P大= =72W 答: 灯泡电阻RL与滑动变阻器最大电阻R2之比为1: 11;该电路消耗的最大功率为72W 22.【答案】 (1)解: 由图2所示电流表可知,其量程是0~0.6A, 分度值是0.02A,电流表示数I=0.32A, 滑片在中点,滑动变阻器接入电路的阻值: R2= = =25Ω, ∵I= , ∴电压表示数: U2=IR2=0.32A×25Ω=8V; ∵I= , ∴电源电压: U=I(R1+R2)=0.32A×(20Ω+25Ω)=14.4V, 电压表示数为8V,电表应选0~15V量程,电压表量程及示数如图所示. 答: 电压表示数为8V,电压表中量程及大小图略 (2)解: 电路最大电流等于电流表量程0.6A,电路中总电阻最小值为: R总min= = =24Ω; 滑动变阻器连入电路的最小阻值 R2min=R总min-R=24Ω-20Ω=4Ω 答: 移动滑动变阻器滑片的过程中,滑动变阻器连入电路的最小阻值为4Ω (3)解: 当电流表满偏时电路电流I=0.6A,滑动变阻器接入电路的阻值为零时 电源电压: U=IR1=0.6A×20Ω=12V<15V, 电压表不能达到满偏,不符合要求; 当电压表满偏滑动变阻器阻值全部接入电路时,电阻R2两端电压U2=15V, 此时电路电流: I= = =0.3A, 此时对应的电源电压: U=U1+U2=IR1+U2=0.3A×20Ω+15V=21V, 电流表与电压表都可以达到满偏,此时电源电压最小; 当电流表与电压表都达到满偏时,电源电压最大, 此时电路电流I=0.6A,电压表示数U2=15V, 此时电源电压: U=U1+U2=0.6A×20Ω+15V=27V, 则满足要求的电源电压范围是21V≤U≤27V 答: 满足要求的电源的电压范围是21V≤U≤27V。
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