1. 关于欧姆定律及其公式的说法正确的是 ()
A.一个导体两端的电压跟通过它的电流成正比,与导体的电阻成反比
B.导体的电阻越大,则通过导体的电流越小
C.对同一个阻值恒定的导体而言,当两端电压增加到原来的2倍时,导体中的电流也增加到原来的2倍
D.根据 $R=\frac{U}{I}$ 可知,导体电阻的大小与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
A.一个导体两端的电压跟通过它的电流成正比,与导体的电阻成反比
B.导体的电阻越大,则通过导体的电流越小
C.对同一个阻值恒定的导体而言,当两端电压增加到原来的2倍时,导体中的电流也增加到原来的2倍
D.根据 $R=\frac{U}{I}$ 可知,导体电阻的大小与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
答案
C
解析
逐一分析选项:
1. 选项A:电压是形成电流的原因,导体两端的电压是由电源等外部条件决定的,并非电压随电流、电阻变化,该说法错误。
2. 选项B:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电流大小由电压和电阻共同决定,未说明导体两端电压不变的前提,无法得出电阻越大电流越小的结论,该说法错误。
3. 选项C:定值导体的阻值恒定,由$I=\frac{U}{R}$可知,当电阻R不变时,电流与导体两端电压成正比,电压增加到原来2倍,电流也变为原来的2倍,该说法正确。
4. 选项D:导体的电阻是导体本身的固有属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端电压、通过的电流无关,$R=\frac{U}{I}$是电阻的计算式而非决定式,该说法错误。
1. 选项A:电压是形成电流的原因,导体两端的电压是由电源等外部条件决定的,并非电压随电流、电阻变化,该说法错误。
2. 选项B:根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电流大小由电压和电阻共同决定,未说明导体两端电压不变的前提,无法得出电阻越大电流越小的结论,该说法错误。
3. 选项C:定值导体的阻值恒定,由$I=\frac{U}{R}$可知,当电阻R不变时,电流与导体两端电压成正比,电压增加到原来2倍,电流也变为原来的2倍,该说法正确。
4. 选项D:导体的电阻是导体本身的固有属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端电压、通过的电流无关,$R=\frac{U}{I}$是电阻的计算式而非决定式,该说法错误。
2.一个定值电阻两端的电压为3 V时,通过的电流为0.5 A,若它两端的电压再增大6 V,则通过的电流是 ()
A.1 A
B.1.5 A
C.2 A
D.2.5 A
A.1 A
B.1.5 A
C.2 A
D.2.5 A
答案
B
解析
1. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,计算该定值电阻的阻值:$R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$。
2. 电压增大6V后,电阻两端的总电压:$U_2=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$。
3. 定值电阻阻值不变,此时通过电阻的电流:$I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{9\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
2. 电压增大6V后,电阻两端的总电压:$U_2=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$。
3. 定值电阻阻值不变,此时通过电阻的电流:$I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{9\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$。
3. 如图是定值电阻$ R $和小灯泡$ L $的电流随电压变化的图像,由图像可知()

A.乙是小灯泡的$ I-U $图像
B.定值电阻的阻值为$ 5\ \Omega $
C.定值电阻$ R $和小灯泡$ L $并联,接在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.定值电阻$ R $和小灯泡$ L $串联,接在6 V的电源上,电路中的电流是0.4 A
A.乙是小灯泡的$ I-U $图像
B.定值电阻的阻值为$ 5\ \Omega $
C.定值电阻$ R $和小灯泡$ L $并联,接在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.定值电阻$ R $和小灯泡$ L $串联,接在6 V的电源上,电路中的电流是0.4 A
答案
C
解析
1. 分析选项A:定值电阻的电流与电压成正比,I-U图像为过原点的直线,因此乙是定值电阻的I-U图像;小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,I-U图像为曲线,甲是小灯泡的I-U图像,A错误。
2. 分析选项B:取乙(定值电阻)上U=4V的点,对应电流I=0.4A,由欧姆定律得$R=\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.4A}=10\ \Omega$,B错误。
3. 分析选项C:定值电阻R和小灯泡L并联在4V电源上,两者两端电压均为4V,由图像得灯泡电流$I_L=0.8A$,定值电阻电流$I_R=0.4A$,并联干路电流$I=I_L+I_R=0.8A+0.4A=1.2A$,C正确。
4. 分析选项D:两者串联接在6V电源上,电流处处相等,总电压等于两元件电压之和。若电路电流为0.4A,由图像得灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,总电压为$1V+4V=5V\ne6V$,D错误。
2. 分析选项B:取乙(定值电阻)上U=4V的点,对应电流I=0.4A,由欧姆定律得$R=\frac{U}{I}=\frac{4V}{0.4A}=10\ \Omega$,B错误。
3. 分析选项C:定值电阻R和小灯泡L并联在4V电源上,两者两端电压均为4V,由图像得灯泡电流$I_L=0.8A$,定值电阻电流$I_R=0.4A$,并联干路电流$I=I_L+I_R=0.8A+0.4A=1.2A$,C正确。
4. 分析选项D:两者串联接在6V电源上,电流处处相等,总电压等于两元件电压之和。若电路电流为0.4A,由图像得灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,总电压为$1V+4V=5V\ne6V$,D错误。
4.某物理兴趣小组为医院设计了一个输液自动报警器,它能在药液将要输完时,通过电铃发声报警。该报警器内部有一个可变电阻R,其阻值随管内液体质量减少而减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声。当输液管内液体质量减少,电表示数也变小(电源电压恒定)。下列几个电路图符合报警要求的是 ()

答案
$\boldsymbol{D}$
解析
解:
逐一分析各选项:
1. 选项A:电铃与可变电阻R并联,电流表测R支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,当液体质量减小,R阻值减小,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过R的电流变大,电流表示数变大,不符合“电表示数变小”的要求,且电铃两端电压始终等于电源电压,电流不变,无法满足报警时电流变大的要求,A错误。
2. 选项C:电铃与可变电阻R并联,电流表测干路总电流。R阻值减小时,R支路电流变大,电铃支路电流不变,干路总电流为两支路电流之和,因此电流表示数变大,不符合要求,C错误。
3. 选项B:可变电阻R与电铃串联,电压表测电铃两端电压。当液体质量减小,R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压恒定,由$I=\frac{U}{R_{总}}$可知电路电流变大,满足电铃电流达到一定值发声的要求;但电铃两端电压$U_{铃}=IR_{铃}$,电流变大则电铃两端电压变大,电压表示数变大,不符合“电表示数变小”的要求,B错误。
4. 选项D:可变电阻R与电铃串联,电压表测R两端电压。当液体质量减小,R阻值减小,电路总电阻减小,电路电流变大,满足电铃电流达标发声的要求;根据串联电路电压规律$U=U_R+U_{铃}$,电流变大时电铃两端电压$U_{铃}=IR_{铃}$变大,因此R两端电压$U_R=U-U_{铃}$变小,电压表示数变小,完全符合所有要求,D正确。
逐一分析各选项:
1. 选项A:电铃与可变电阻R并联,电流表测R支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,当液体质量减小,R阻值减小,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过R的电流变大,电流表示数变大,不符合“电表示数变小”的要求,且电铃两端电压始终等于电源电压,电流不变,无法满足报警时电流变大的要求,A错误。
2. 选项C:电铃与可变电阻R并联,电流表测干路总电流。R阻值减小时,R支路电流变大,电铃支路电流不变,干路总电流为两支路电流之和,因此电流表示数变大,不符合要求,C错误。
3. 选项B:可变电阻R与电铃串联,电压表测电铃两端电压。当液体质量减小,R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压恒定,由$I=\frac{U}{R_{总}}$可知电路电流变大,满足电铃电流达到一定值发声的要求;但电铃两端电压$U_{铃}=IR_{铃}$,电流变大则电铃两端电压变大,电压表示数变大,不符合“电表示数变小”的要求,B错误。
4. 选项D:可变电阻R与电铃串联,电压表测R两端电压。当液体质量减小,R阻值减小,电路总电阻减小,电路电流变大,满足电铃电流达标发声的要求;根据串联电路电压规律$U=U_R+U_{铃}$,电流变大时电铃两端电压$U_{铃}=IR_{铃}$变大,因此R两端电压$U_R=U-U_{铃}$变小,电压表示数变小,完全符合所有要求,D正确。
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