2020-2021备战中考物理压轴题专题复习—欧姆定律的综合及详细答案
2020-2021备战中考物理欧姆定律-经典压轴题附详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I—1R图像,如图乙,由图可知()A.定值电阻两端电压控制为2V不变B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1ΩC.当滑片向右移时,电压表数变大D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2【答案】A【解析】【分析】由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。
【详解】AB.由I—1R图象可得,当导体中电流为0.2A时,其对应的电阻为10Ω,该实验利用控制变量法,需控制定值电阻两端电压不变0.2A10Ω2VU IR==⨯=故A符合题意,B不符合题意;C.滑片右移时,R'电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R'两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R两端电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;D.电流分别为0.25A和0.5A时,通过R的电流之比为120.25A10.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得11221212UI R RUI RR===由上式可得1221RR=故D不符合题意。
故选A。
2.如图所示,电源电压不变,电阻115ΩR=,210ΩR=,开关S、S1闭合,S2断开,电流表读数为0.4A,则开关S、S2闭合,S1断开时,电流表读数可能为()A.0.4A B.0.5A C.0.6A D.0.7A【答案】B【解析】【分析】【详解】当开关S、S1闭合,S2断开时,电阻R0与R1的串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得,R1两端的电压是1110.4A15Ω6VU I R==⨯=因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以011R R R=+总当开关S、S2闭合,S1断开时,电阻R0与R2串联,同理022R R R=+总因为12R R>,所以12R R>总总,因为电源电压不变,所以根据欧姆定律可得210.4AI I>=因为开关S、S2闭合,S1断开时,电路中的电流变大,那么R0的电压变大,由于电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,R2两端的电压变小,即216VU U<=所以1226V0.6A10ΩUIR<==则可知电流表的读数在0.4~0.6A之间。
2020-2021备战中考物理综合题专题复习【欧姆定律】专题解析含详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】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。
A.因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,故A图象错误;BCD.根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总−U2=U总−IR2因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故C图象正确,BD图象错误。
故选C。
【点睛】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.由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进而分析可得图象。
2.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.R1的阻值为20 ΩB.当R2接入阻值为50 Ω时它的功率最大C.电源电压为6 VD.该电路消耗的最大电功率为0.9 W【答案】C【解析】【分析】【详解】AC.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是2V时,其功率是0.8W,可计算得到这时电路中的电流是1110.8W0.4A2VPIU===同理,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,电路中的电流是2220.5W0.1A5VPIU===设电源电压是U电源,可以得到关系式10.4A2VR U⋅+=电源10.1A5VR U⋅+=电源解得110ΩR=、6VU=电源;A错误、C正确;B.从图乙可以看到,当滑动变阻器两端电压是5V时,其功率是0.5W,这时滑动变阻器接入电路的阻值大小是()225V50Ω0.5WR==当R2接入阻值为50 Ω时它的功率不是最大,B错误;D.当电路中的电阻最小时,即滑动变阻器接入电路的阻值是0时,电路中的总电阻最小,电路消耗的电功率最大,大小是()22max16V3.6W10ΩUPR===电源D错误。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——欧姆定律的计算问题的综合附详细答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。
电源电压恒为 4.5V ,电压表量程“0~3V ”,滑动变阻器规格“20Ω 1A ”,灯泡L 标有“3V 1.5W ”字样(忽略灯丝电阻变化)。
在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )A .滑动变阻器两端的最大电压是3VB .该电路的最大总功率是4.5WC .电路中电流变化的范围是0.173A~0.5AD .滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~10Ω 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .灯泡L 的电阻()22LL L 3V 6Ω1.5WU R P === 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,其两端的电压最大,设这个电压大小U 滑,根据欧姆定律可知4.5V -6Ω20ΩU U I ==滑滑解得 3.5V U ≈滑,A 错误; B .由题意可知,灯泡L 的额定电流L L L 1.5W 0.5A 3VP I U === 可知道电路中的最大电流只能是0.5A ,不能再大了,当电流是0.5A 时,电路的总电阻4.5V9Ω0.5AR ==总 这种情况符合题意,所以该电路的最大总功率max 4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=该电路的最大总功率是2.25W ,B 错误;C .当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路的电流最小,其电流值min 4.5V0.173A 6Ω20ΩI =≈+电压表的示数min L 0.173A 6Ω 1.038V U I R ==⨯=电压这个电压值没有超过电压表的量程,电路是安全的,所以电路中的最小电流可以是0.173A ,由上述可知,电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A ,C 正确;D .由上述可知,电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω;电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是L -9Ω-6Ω=3ΩR R R ==滑总那么滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~20Ω,D 错误。
2020-2021中考物理压轴题专题复习—欧姆定律的计算含答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 1、L 2分别标有“6V 3W ”和“6V 6W ”的字样,滑动变阻器R 的阻值变化范围为0~12Ω,当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,两灯都正常发光。
不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )A .电源电压为12VB .两灯都正常发光时电流表的示数为3AC .整个电路的最小功率2.25WD .整个电路的最大功率9W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2U P UI R==求出电路的最小总功率。
(4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。
【详解】A .当S 1、S 2、S 3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压126V U U U ===故A 错误;B .由P UI =可得,两灯泡都正常发光时通过的电流1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6VP I U ===因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数120.5A1A 1.5AI I I=+=+=故B错误;C.由UIR=可得,两灯泡的电阻1116V12Ω0.5AURI===,2226V6Ω1AURI===当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率()22126V1.5W12Ω12ΩUPR R===++小故C错误;D.当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率123W6W9WP P P=+=+=大故D正确。
2020-2021备战中考物理压轴题专题复习——欧姆定律的综合含答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB.当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU=,此时电路中的电流大小为LLL1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V-2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V 4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V 0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯= C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
2020-2021备战中考物理与欧姆定律有关的压轴题附答案
一、初中物理欧姆定律问题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB.当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU=,此时电路中的电流大小为LLL1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L- 4.5V-2.5V 2.0VU U U===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为RR2.0V4Ω0.5AURI===这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为LLL1.5V0.3A5ΩUI IR====这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为RR3V10Ω0.3AURI===这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B错误;C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L0.3AI=,灯泡的最小功率是()22L L L0.3A5Ω0.45WP I R==⨯=C正确;D.该电路的电流最大时,根据P UI=,电路中的功率最大,大小为4.5V0.5A 2.25WP UI==⨯=D错误。
2.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从b端移动到 a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是()A.电源电压为 4V B.电路总功率的最大值为 2.4WC.R1电功率的最小值为 0.4W D.R2的最大阻值为10Ω【答案】C【解析】【详解】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a 端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由UIR=可得,电源的电压1110.6AU I R R==⨯…①当滑片于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==故D错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压21210.2A4VU I R U R=+=⨯+…②因电源的电压不变,由①②可得110.6A0.2A4VR R⨯=⨯+解得:R1=10Ω,电源的电压10.6A0.6A10Ω6VU R=⨯=⨯=故A 错误; 电路消耗的最大功率116V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=故B 错误;R 1电路消耗的最小功率221210.2A 10Ω0.4W P I R ==⨯=() 故C 正确。
2020-2021中考物理压轴题专题欧姆定律的经典综合题含答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.左图中所示的装置是水位监测仪,图甲是该水位监测装置的模拟电路图。
柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。
已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V 2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h 的倒数,即x=h-1)。
则下列说法中正确的是()A.容器内水柱越高,两金属板间的湖水电阻R越大B.将电流表改为水位计,水位越高电流表示数越大C.当湖水水位高于警戒水位5m时,灯泡的实际功率大于2WD.当湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数为0.6A【答案】B【解析】【分析】(1)容器内水位上升时,根据图乙判断其电阻的变化;(2)由2UPR=计算灯泡电阻,根据图像得出R与x的关系式,再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式,分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况;(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时,电流表示数,再根据2P I R=求出此时灯泡的实际功率,据此判断;(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数。
【详解】由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联,由图乙可知,R与h-1成正比,所以h 越大,R越小;A.容器内水柱越高时,则A内湖水电阻R变小,故A错误;B.由2UPR=可得,灯泡电阻()22L 2V 2Ω2WU RP ===额额由图像可知,R =4Ω时,x =0.2m −1,R =8Ω时,x =0.4m −1,设R =kx +b ,则14Ω0.2m k b -=⨯+,18Ω0.4m k b -=⨯+解得:k =20Ω·m ,b =0,则R 与x 的关系式20Ωm20Ωm R x h⋅=⋅⨯=串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以I 与h 的关系式L 6V20Ωm 2ΩU I R R h==⋅++由表达式可知,水位越高电流表示数越大,故B 正确; C .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 1=5m 时,电流表示数116V 6V1A20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω5mI h ===⋅⋅++ 此时灯泡的实际功率()2211A 2Ω2W P I R ==⨯=实故C 错误;D .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 2=0.4m 时,电流表示数226V 6V0.12A20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω0.4mI h ==≈⋅⋅++ 故D 错误。
2020-2021备战中考物理一模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合附答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω,定值电阻R 2 的阻值为 20Ω,电压表量程为0~3V ,电流表量程为 0~3A ,灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:( )A .电源电压为 10VB .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1AC .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20ΩD .滑片在 a 端,S 1、S 2和S 3 都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2U P R=可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2==10Ω2.5WU R P =额额;A .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联;此时小灯泡L 恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,L ==5V U U 额,故A 错误;B .闭合S 2、S 3,断开S 1时,1R 与L 串联,电压表测变阻器1R 的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即=3V U 滑时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小, 则最小电流:L 5V-3V===0.2A 10ΩU U I R -滑;故B 错误;C .闭合S 1、S 3,断开S 2时,1R 与2R 串联,电压表测变阻器1R 的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为1=3V U 时,变阻器1R 接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:1212U U R R =;即:13V 5V-3V =20ΩR ; 解得1=30ΩR ,变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω,故C 错误;D .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联,因并联电路的总电阻最小,所以由2U P R=可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功率:()222L L 25V =2.5W+=3.75W 20ΩUP P P P R =+=+最大额额; 故D 正确。
2020-2021中考物理——欧姆定律的计算问题的综合压轴题专题复习附答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示的电路中,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器,电源电压不变。
闭合开关S 后,滑片P 从a 端移动到b 端,电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图所示,根据图像信息,下列判断正确的是( )A .电源电压是6VB .定值电阻R 1的阻值是15ΩC .滑动变阻R 2的最大阻值是20ΩD .滑片移到中点时,电路中的电流是0.3A 【答案】D 【解析】 【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流; C .当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知,I 1=0.6A ,由欧姆定律可得,电源的电压:1110.6A U I R R ==⨯,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图2可知,I 2=0.2A ,U 2=3V ,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:2223V=15Ω0.2AU R I ==, 故C 错误;B .串联电路中总电压等于各分电压之和,电源的电压:21210.2A 3V U I R U R =+=⨯+,电源的电压不变,110.6A 0.2A 3V R R ⨯=⨯+,解得:R 1=7.5Ω,故B 错误; A .电源的电压:10.6A 0.6A 7.5Ω 4.5V U R =⨯=⨯=,故A 错误;D .滑片移到中点时,电路中的电流是:124.5V0.3A 117.5Ω15Ω22U I R R ===++⨯, 故D 正确; 故选D 。
2.如图甲所示,两个电压表的量程都是0~15V ,电流表的量程是0~0.6A ,小灯泡两端的电压不许超过额定电压,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ;闭合开关,为了保证所有元件都安全。
滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a 点间滑动,当滑片在这两点间滑动时,得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图像AB 和BC ,下列说法正确的是( )A .电源电压为6VB .滑动变阻器的取值范围为12Ω55ΩC .该电路功率范围为2.4W 6WD .小灯泡正常发光时的电流为0.6A【答案】BC 【解析】 【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V 1测灯泡两端的电压,电压表V 2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于a 点时,电路中的电流最大,由小灯泡两端的电压不许超过额定电压可知,此时灯泡正常发光,由图乙可知,此时电路中的电流I =0.5A ,故D 错误;灯泡两端的电压U L =6V ,变阻器两端的电压6V a U =,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压L 6V+6V=12V a U U U =+=由UI R=可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值 6V =12Ω0.5Aa a U R I ==电路的最大功率12V 0.5A 6W P UI ==⨯=大当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,电路的功率最小,由图乙可知,电路的最小电流I′=0.2A ,变阻器两端的电压11V U =右,滑动变阻器接入电路中的最大阻值11V=55Ω0.2AU R I =='大右 则滑动变阻器的取值范围为12Ω~55Ω,电路的最小功率12V 0.2A 2.4W P UI ==⨯=小小则该电路功率范围为2.4W ~6W 。
2020-2021备战中考物理——欧姆定律的综合压轴题专题复习含详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变【答案】C【解析】【分析】【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.2.如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变.电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是()A.定值电阻R1的最大功率为3.6WB.电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC.滑动变阻器的最小功率为0.45WD.滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω【答案】C【解析】【详解】A.从图中可以看到,这是一个串联电路,电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起,电压表V1测的是电阻R 1两端的电压,电压表V 2测的是滑动变阻器R 2接入电路中电阻两端电压,要求定值电阻R 1的最大功率,那么需要定值电阻R 1两端的电压最大,由题意可知,当R 1两端的电压是3V 时,电压表V 1的量程没有超出,流过R 1的电流为1113V ==0.3A 10ΩU I R =此电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,那么滑动变阻器R 2两端的电压为21 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=这个电压大小也没有超过电压表V 2的量程,所以当R 1两端的电压是3V 时能够保证电路安全,此时定值电阻R 1的最大功率为()221113V 0.9W 10ΩU P R === A 错误;B .当电流表的示数最小时,电路中电阻最大,滑动变阻器R 2接入电路中电阻最大,即220ΩR =,电路中的电流大小为12 4.5V 0.15A 10Ω20ΩU I R R ===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R 1两端的电压是1R 10.15A 10Ω 1.5V U IR ==⨯=R 2两端电压为21R R - 4.5V -1.5V 3V U U U ===这也没有超过两电压表的量程,所以电路中的电流最小可以为0.15A ; 当电流表的示数最大时,假设0.45A I =,此时R 1两端的电压是1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程,所以0.45A I ≠,所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ,B 错误;CD .当滑动变阻器R 2的电阻最小时,此时电路中电流最大,R 1两端的电压最大,只能是3V ,由上述可知0.3A I =,R 2两端的电压为2R 1.5V U =,R 2的最小值为2R 2 1.5V5Ω0.3AU R I=== 由上述可知,滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω,这也是R 2的最大值,所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω;设电路中的电流为I ,由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭+ 要使电功率P 最小,那么()2122-R R R 要最大,当R 2是5Ω或者20Ω时,()2122-R R R 最大,滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45W P =,可知,C 正确、D 错误。
2020-2021备战中考物理——欧姆定律的计算问题的综合压轴题专题复习含详细答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.两灯L 1和L 2规格分別为“6V ,3W ”和“3V ,3W ”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )A .两灯L 1和L 2灯丝电阻之比为2:1B .两灯串联,电路两端允许加的最大电压为9VC .两灯并联,当一盏灯正常发光时,通过另一盏灯的电流为1.0AD .两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比为1:4 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .根据2U P R=可知,两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是()()22221212126V 3V :::4:13W 3W U UR R P P === 两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是4:1,A 错误;B .两灯串联,假设电路两端允许加的最大电压为9V ,根据上述可知,灯L 1的电压是149V 7.2V 5U =⨯=灯L 2的电压是219V 1.8V 5U =⨯=灯L 1的电压已经超过其自身的额定电压,这样不符合安全要求,所以两灯串联,电路两端允许加的最大电压不能是9V ,B 错误;C .两灯并联,当一盏灯正常发光时,假设是灯L 1正常发光,那么电源电压是6V ,灯L 2的电压是6V ,这已经超过灯L 2的额定电压,灯L 2会被烧坏;假设是灯L 2正常发光,那么电源电压是3V ,灯L 1的电压是3V ,由题意可知,灯L 1的电阻大小是()216V 12Ω3WR == 那么流过灯L 1的电流大小是13V0.25A 12ΩI == C 错误;D .根据2U P R=可知,两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比是2212121211:::1:4U U P P R R R R === 实际功率之比为1:4;D 正确。
故选D 。
2.如图所示,电源电压为3V ,闭合开关S ,电压表的示数为2V ,忽略温度对灯丝电阻的影响。
则( )A .通过灯泡L 1的电流比L 2的电流大B .灯泡L 1两端的电压是1VC .灯泡L 1和L 2的电阻之比是2∶1D .若灯泡L 2灯丝烧断,电压表示数为零 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,这是一个串联电路,串联电路电流处处相等,所以通过灯泡L 1的电流和L 2的电流一样大,A 项不合题意;B .从图中可以看到,电压表测的是灯泡L 1的电压,电压表的示数是2V ,那么灯泡L 1两端的电压是2V ,B 项不合题意;C .根据串联电路的电压规律可知,灯泡L 2两端的电压是21-3V -2V 1V U U U ===那么灯泡L 1和L 2的电阻之比是121212:::2V :1V 2:1U U R R U U I I==== 灯泡L 1和L 2的电阻之比是2∶1,选项C 符合题意;D .若灯泡L 2灯丝烧断,那么没有电流流过L 2,也没有电流流过电压表,电压表示数为零,选项D 符合题意。
2020-2021备战中考物理欧姆定律-经典压轴题及答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图a 所示是电阻甲和乙的I —U 图像,下列说法不正确的是( )A .电阻甲为定值电阻,电阻乙的阻值随着温度的升高而减小B .当电阻甲两端电压为1V 时,R 甲=5Ω,此时甲的实际电功率为0.2WC .如图b 所示,当开关闭合,电路电流为0.5A 时,电路总电阻是10ΩD .如图c 所示,当开关闭合,电源电压为2V 时,电路总功率为0.8W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化,再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答;(2)由图像可知,当甲两端的电压为1V 时对应的电流,根据欧姆定律求出R 甲,根据P UI =求出此时甲的实际电功率;(3)甲和乙串联,由图b 读出电路电流为0.5A 时甲和乙电阻两端的电压,利用欧姆定律可求出R 乙,根据串联电路的电阻特点可得总电阻;(4)甲和乙并联,由图c 读出电源电压为2V 时甲和乙电阻对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出总电流,再根据P UI =求出此时电路的总功率。
【详解】A .由图a 可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变;随着电压的增加,乙电阻的热功率增加,温度升高,其阻值变小,故A 正确,不符合题意;B .由图a 可知,当甲两端的电压为1V 时,通过的电流为0.2A ,根据欧姆定律可得1V052AΩ.U R I ===甲甲甲 此时甲的实际电功率1V 0.2A 0.2W P U I ==⨯=甲甲甲故B 正确,不符合题意;C .如图b 所示,甲、乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.5A 时,由图a 可知,甲和乙两端的电压均为2.5V,根据URI=可知,此时甲乙的阻值相同,则电路总电阻5Ω5Ω10ΩR R R=+=+=甲乙故C正确,不符合题意;D.如图c所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图a可知0.4AI=甲,0.2AI=乙根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流0.4A0.2A0.6AI I I=+=+=甲乙则此时电路的总功率2V0.6A 1.2WP UI==⨯=故D错误,符合题意。
2020-2021备战中考物理压轴题专题欧姆定律的经典综合题含详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证所有元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是()A.向左移动滑片,两表示数都变大B.电流表的示数变化范围是0.3~0.6AC.电压表的示数变化范围是0~3VD.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω【答案】D【解析】【详解】A.从图中可以看到,向左移动滑片,变阻器接入电路的电阻在变大,这是一个串联电路,电路的总电阻在变大,根据UIR=可知,电路中的电流在变小,电流表的示数在变小;灯丝的电阻是不变的,那么灯泡两端的电压是变小的,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端的电压是变大的,即电压表的示数是变大的;A错误;BCD.小灯泡的电阻是()22LLL2.5V5Ω1.25WURP===为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是LLmaxL2.5V0.5A5ΩUIR===这也是电路中的最大电流,所以电流表的最大读数是0.5A,这时电路中的总电阻大小是minmax4.5V9Ω0.5AURI===总则滑动变阻器的最小电阻是Lmin min-9Ω-5Ω4ΩR R R===滑总由于灯泡的电阻不变,那么这时灯泡两端的电压是最大的,则滑动变阻器的电压是最小的,大小是maxmin min0.5A4Ω2VU I R==⨯=滑滑即电压表的最小示数是2V;当滑动变阻器的电阻最大时,即大小达到10Ω,这时电路中的电流最小,大小是minmax4.5V0.3A10Ω5ΩUIR===+总这个电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的规格要求,也没有超过小灯泡的额定电流,所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω,电流表的读数最小可以是0.3A,这时滑动变阻器的电压是minmax max0.3A10Ω3VU I R==⨯=滑滑即电压表的最大示数是3V;综上所述,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A,电压表的示数变化范围是2~3V,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——欧姆定律附答案解析
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路中,R 为定值电阻闭合开关后当滑片P 在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围是3~6V 小丽通过推算,得出四个结论,错误的是()A .变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12ΩB .定值电阻R 的阻值为3ΩC .实验中R 两端的电压变化范围为2V~4.5VD .电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W【答案】C【解析】【分析】根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大。
【详解】A .电流表示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围3~6V ,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为min min max 3V 215A U R I .===Ω滑 max max min 6V 1205AU R I .===Ω滑 则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A 正确,A 不符合题意;B .由欧姆定律得,当电压表示数为3V 时,电源电压V 3V+1.5A U U IR R =+=⨯当电压表示数为6V 时,电源电压V 6V+0.5A U U IR R =+=⨯联立解得3R =Ω ,7.5V U故B 正确,B 不符合题意;C 、当电流表示数为0.5A 时,R 两端的电压1105A 315V U I R ..==⨯Ω=当电流表示数为1.5A 时,R 两端的电压2215A 345V U I R ..==⨯Ω=R 两端的电压变化范围是1.5~4.5V ,故C 错误,C 符合题意;D .电路消耗的最大电功率==75V 15A=11.25W P UI ..⨯最大最大电路消耗的最小电功率==75V 05A=3.75W P UI ..⨯最小最小则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W ,故D 正确,D 不符合题意; 故选C 。
2020-2021备战中考物理压轴题专题复习——欧姆定律含答案解析
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路,如图所示。
照明灯L标有“220V 40w”字样,在天暗时L自动点亮,天亮时L自动熄灭。
以下有关描述正确的是()A.导线B应连接家庭电路中的火线B.小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大C.闭合开关S后,电磁铁的上端为N极D.要减少夜间的照明时间,应将滑动变阻器的滑片P向b端移动【答案】D【解析】【分析】【详解】A.根据安全用电的原则可知,当灯泡不工作时其两端应无电,所以A是火线,B是零线,故A错误;B.天暗时灯自动亮,说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,根据URI=可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大;反之天亮时光敏电阻的阻值变小,所以她选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变小,故B错误;C.闭合开关S后,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,根据安培定则可判断电磁铁的上端为S极,下端为N极,故C错误;D.要减少夜间的照明时间,可通过增加电磁铁的磁性来实现,电磁铁通过的电流越大,磁性越大;根据UIR=可知可以减小电路的阻值,可将滑动变阻器的滑片P向b端移动,故D正确。
故选D。
2.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路,其中可行的是A.B.C.D.【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,故A可行,符合题意;B、由图知,两电阻串联在电路中,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大,电阻两端的电压越大,故B可行,符合题意;C、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小;故C可行,符合题意;D、由图知,两电阻串联在电路中,通过两电阻的电流相等,所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小,故D不可行,不合题意.故选ABC.3.学校的科技小组设计了一种自动计数器,可以自动记录跳绳的次数,其简化电路如图甲所示。
2020-2021备战中考物理压轴题之欧姆定律(备战中考题型整理,突破提升)及详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB.当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU=,此时电路中的电流大小为LLL1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L- 4.5V-2.5V 2.0VU U U===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为RR2.0V4Ω0.5AURI===这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为LLL1.5V0.3A5ΩUI IR====这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为RR3V10Ω0.3AURI===这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B错误;C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L0.3AI=,灯泡的最小功率是()22L L L0.3A5Ω0.45WP I R==⨯=C正确;D.该电路的电流最大时,根据P UI=,电路中的功率最大,大小为4.5V0.5A 2.25WP UI==⨯=D错误。
2.如图所示,电源电压恒为9V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”,灯泡标有“3V 1.5W”字样。
2020-2021备战中考物理压轴题专题欧姆定律问题的经典综合题附答案
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S 2和S 3,断开S 1,灯泡L 正常发光;当闭合开关S 1和S 3,断开S 2,电压表示数为6V ,电流表示数为1.6A ;当只闭合开关S 2时,灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的19,R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是( )A .电源电压为10VB .灯泡L 的额定功率为3.6WC .R 2的阻值为15ΩD .当只闭合S 2时,R 1的电功率为1.2W 【答案】B 【解析】 【分析】【详解】A .当闭合开关S 1和S 3,断开S 2时,电阻R 1与R 2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V ,故A 错误;BCD .当只闭合开关S 2时,电阻R 1、R 2与灯泡串联,电压表测R 1两端的电压,由R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1,根据2P I R =可知,R 1与R 2之比为3∶1,即R 1=3R 2;则电阻R 1与R 2并联时的电流之比为1∶3,根据并联电路的电流规律可知12113 1.6A I I I I I =+=+=解得:10.4A I =,2 1.2A I =;根据欧姆定律可知,R 1与R 2的阻值分别为116V 15Ω0.4A U R I ===,226V 5Ω1.2AU R I === 当闭合开关S 2和S 3,断开S 1时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡L 正常发光,则灯泡L的额定电压为6V ;又灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19,根据2U P R=可知,灯泡L 的实际电压为额定电压的13,即实际电压为 116V 2V 33U U ==⨯=额实根据串联电路的电压规律可知,R 1与R 2的总电压为6V 2V 4V U U U =-=-=总实此时电路中的电流为124V0.2A 15Ω5ΩU I R R '===++总则灯泡L 的额定功率为9992V 0.2A 3.6W P P U I '===⨯⨯=额实实当只闭合S 2时,R 1的电功率为()22110.2A 15Ω0.6W P I R'==⨯= 故B 正确,CD 错误; 故选B 。
2020-2021备战中考物理压轴题专题复习—欧姆定律含答案解析
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路中闭合S2,断开S1和S3,两个电表均有示数,再断开S2,闭合S1和S3,则下面判断正确的是( )A.电流表示数变小,电压表示数变大B.电流表示数变大,电压表示数不变C.电压表示数和电流表示数的比值变小D.电压表示数和电流表示数的乘积变小【答案】C【解析】【详解】AB.由题中的电路图可知,闭合S2、断开S1和S3时,两电阻串联,电压表测2R两端的电压,电流表测电路中的电流;再断开S2同时闭合S1和S3时,两电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的示数由测串联电路中2R两端的电压变为测电源两端的电压,所以电压表的示数变大;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以两电阻并联时的总电阻小于串联时的总电阻,由欧姆定律可知,电路中的总电流变大,即电流表的示数变大,故AB项错误;C.由欧姆定律可知,电压表示数和电流表示数的比值原来等于2R的阻值、现在等于两电阻并联后的总电阻,所以电压表示数和电流表示数的比值变小,故C项正确;D.当闭合S2,断开S1和S3时,电压表示数和电流表示数的乘积表示2R消耗的电功率;断开S2,闭合S1和S3时,电压表示数和电流表示数的乘积表示电路消耗的电功率,所以电压表示数和电流表示数的乘积变大;故D项错误;2.如图所示的四个电路图中,电源电压不变,R0为已知阻值的定值电阻,图中可实现测量R x阻值的正确电路图是()A .B .C .D .【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A .由电路图可知,当S 断开时,电路为R 0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S 闭合时R 0、R x 并联,电流表测干路电流,因通过R 0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过R x 的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x 的阻值,故A 正确;B .由电路图可知,无论开关闭合还是断开,电压表始终测电源的电压,即无法测出或间接的得出R x 两端的电压,故此电路图不能测出R x 的阻值,故B 不正确;C .开关S 闭合时,电压表测量电源电压;开关S 断开时,电压表测量R x 两端的电压;根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据0U I R=求出通过定值电阻的电流,根据串联电路电流处处相等,通过R x 电流等于通过定值电阻电流,即0x I I =,根据x x xU R I =求出R x 的阻值,故C 正确; D .由电路图可知,当开关S 闭合时,电路为R x 的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压1x U I R =⨯当开关S 断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电源电压()20x U I R R =⨯+由于()120x x I R I R R ⨯=⨯+求出R x 的阻值,故D 正确。
2020-2021备战中考物理——欧姆定律问题压轴题专题复习附答案
一、初中物理欧姆定律问题1.图为复杂电路的一部分,电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A 1、A 2的示数之比为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .4:1【答案】B【解析】【分析】【详解】三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A ,则I 1=4A ,I 2=1A ,I 3=2A ;电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω;根据欧姆定律U IR =可得:三个电阻两端电压分别为:U 1=4V ,U 2=2V ,U 3=6V ;又因为R 1与R 2的左端电势相等,可知只有当R 1与R 2的电流反向时,才能使R 3两端的电压等于6V ,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则:图1中113A 4A+2A=6A I I =+=232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比为2:1;图2中113A 4A+2A=6A I I =+=232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比仍为2:1;故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。
故选B 。
2.如图所示电路,电源电压保持不变,灯丝电阻不随温度变化。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,下列说法正确的是( )A .电灯L 的亮度变暗B .电压表V 1示数变化量小于V 2表的示数变化量C .电压表V 3示数变大D .电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比变大【答案】AB【解析】【分析】【详解】 A .由电路图知,电压表V 1测电阻R 1、R 2两端的电压,电压表V 2测灯泡和电阻R 1两端的电压,V 3测电源电压。
滑动变阻器的滑片从中点向右端滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,那么电路中的电流变小,而电灯的电阻不变,据P =I 2R 得,电灯的功率变小,所以亮度变暗,故A 正确;B .设变阻器的滑片在中点时,电压表V 1的示数为U 1,V 2的示数为U 2,此时电路的电流为I 1;滑片滑至最右端时V 1的示数为U 1',V 2的示数为U 2',此时电路电流为I 2,根据串联电路的特点有U 1+U 2-I 1R 1=U 1'+U 2'-I 2R 1即U 2-U 2'=U 1'-U 1+I 1R 1-I 2R 1变阻器的滑片向右移动的过程中,电流是变小的,即I 2<I 1,那么I 1R 1-I 2R 1>0所以电压表V 1的示数变化量小于V 2的示数变化量,故B 正确;C .在变阻器滑片滑动的过程中,电源的电压不变,则电压表V 3的示数不变,故C 错误;D .电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,V 1的变化量等于灯泡两端电压的变化量,即L U R I∆=∆ 所以电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变,故D 错误。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——欧姆定律附答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示,电源电压6V 保持不变,定值电阻R 1标有“10Ω 0.5A ”字样,滑动变阻器R 2标有“20Ω 1A ”字样,电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~3V 。
闭合开关S ,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )A .电流表示数变化范围为0~0.5AB .电压表示数变化范围为0~3VC .滑动变阻器连入电路的阻值在10Ω~20Ω范围内变化D .电路的总功率在1.8W ~3W 范围内变化【答案】D【解析】【分析】由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流,然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值;根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流;根据欧姆定律的应用求出定值电阻R 1两端的最大电压,然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压,再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;最后根据P =UI 求出电路消耗的最大功率和最小功率。
【详解】A .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表的示数U 2=3V 时,电路中的电流:1211min 6V 3V 0.3A 10ΩU U U R R I --====, 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大: 2min 2max 3V 10Ω0.3A R U I ===, 因串联电路中各处电流相等,R 1允许通过的最大电流为0.5A ,电流表的量程为0~0.6A ,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ,所以最大电流为0.5A ,则A 错误;BC .R 1两端电压最大:1max max 10.5A 10Ω5V U I R ==⨯=,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压:2min 1max 6V 5V 1V U U U =-=-=,此时滑动变阻器接入电路的最小阻值:ma 2min 2m x in 1V 2Ω0.5AR I U ===, 因此电压表的示数范围为1V ~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω~10Ω,则BC 错误;D .当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,即max max 6V 0.5A 3W P UI ==⨯=,当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,即min min 6V 0.3A 1.8W P UI ==⨯=,故电路的总功率范围为1.8W ~3W ,则D 正确;故选D 。
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一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V,所以这只灯泡消耗的功率大于4W.2.在图所示的电路中,电源电压U保持不变。
现有如下两种操作:①用电压为2U的电源替换原来的电源;②将滑动变阻器滑片向右移。
其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有A.只有①可行B.只有②可行C.①②都不行D.①②都可行【答案】B【解析】【详解】由图可知,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R2的电流,用电压为2U的电源替换原来的电源,两电阻不变,由I=UR可知电流表A1示数与A2示数大小不变,两电表示数之比也不变,不可行;并联电路中各个用电器两端的电压相等,由并联电路电流的特点和欧姆定律可知,电流表A1示数与A2示数的比值1211222212111UI I I R RIUI I I RR+==+=+=+,将滑动变阻器滑片向右移,接入电路中的电阻变大,即R2的阻值变大,R1的阻值不变,21RR变大,2II变大,电流表A1示数与A2示数的比值变大,②可行,故选B。
3.如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小.闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【详解】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。
A.因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,故A图象错误;BCD.根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总−U2=U总−IR2因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,故C图象正确,BD图象错误。
故选C。
【点睛】由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 1两端的电压,电流表测电路中的电流.由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流和R 2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化,进而分析可得图象。
4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1为定值电阻。
闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端移到中间某个位置,R 1、R 2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U 1、△U 2和△I (皆绝对值),则△U 1______△U 2(选填“大于”、“小于”或“等于”),再向左移动,△U 2和△I 的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
( )A .大于 减小B .大于 不变C .小于 增大D .小于 不变【答案】D【解析】【详解】 由电路图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,设滑片移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2,则:△I =I 2-I 1,由欧姆定律可得,电路中的电流为I 1时,此时的电压分别为:U 1=I 1R 1,U 2=U -U 1-U L =U -I 1R 1-I 1R L ,电路中的电流为I 2时,电压分别为:U 1′=I 2R 1,U 2′=U -U 1′- U L =U -I 2R 1-I 2R L ,那么:△U 1=U 1′-U 1 =I 2R 1-I 1R 1=(I 2-I 1)R 1=△IR 1,即:11R U I=∆∆, 所以,△U 1和△I 的比值不变; △U 2=U 2′-U 2=( I 1-I 2)( R 1+R L )=△IR 1+△IR L =△U 1+△IR L ,则△U 1<△U 2;故选D 。
5.明明设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R 是定值电阻,R ′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大,而且示数与身高成正比的电路是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】【详解】A .从图中可以看到,电压表测的是电源电压,身高越高,电压表示数还是不变,这与题意不符合,A 项不合题意;B .从图中可以看到,身高越高时,电压表测量的电阻阻值越大,根据U IR =可知,电压表示数越大,设人的身高是h ,由题意可知''-h l R S ρ=,可得到 ''--h l I I l U I h S S Sρρρ==⋅ 由此式可知电压表示数与身高成正比,选项B 符合题意;C .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电压表的示数越大,可得到关系式''--U h l U h l S R Sρρ=⋅+电源 可知电压表示数与身高不成正比,C 项不合题意;D .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电阻R 两端的电压越小,即电压表的示数越小,这与题意不符合,D 项不合题意;故选B 。
6.如图所示的电路图,R 1与 R 2 都是定值电阻,R 3 是一个滑动变阻器,当开关闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )A.电压表 V5示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变B.电压表 V4的变化量与电流表示数变化量的比值变大C.电压表 V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小D.电流表示数变大,表 V1、V2与电流表示数比值都不变,V3与电流表示数比值变大【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合开关S后,三电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电压表V3测R3两端的电压,电压表V4测R1和R2两端的电压之和,电压表V5测R2和R3两端的电压之和,电流表测电路中的电流;A.由以上分析知U V5=U−U1=U−IR1,U V5′=U−U1′=U−I′R1△U V5= U V5− U V5′= U−IR1−( U−I′R1)=(I′−I) R1=△I R1即V5UI=R1故该比值保持不变,故A正确;B.同理可知U V4= U−U1−U2 =U−IR1−IR2,U V3′=U−U1′− U2′ =U−I′R1−I′R2△U V4= U V4− U V4′= U−IR1−IR2−( U−I′R1−I′R2)=(I′−I) R1+(I′−I) R2=△I (R1+ R2)即V4UI= R1+ R2故该比值保持不变,故B错误;C.电源电压U= U V4+ U V3,故电压表 V3示数的变化量等于电压表 V4的变化量,则电压表V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变,故C错误;D.滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知,定值电阻R1和R2两端的电压变大,即电压表V l 、V 2的示数变大;因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,且R 1和R 2两端的电压变大,V 3等于电源电压减去R 1和R 2两端的电压,所以电压表V 3的示数变小,由R 1=1U I , R 2=2U I , R 3=3U I可知,电压表V 1、V 2与电流表示数之比不变,V 3与电流表示数比值变小,故D 错误。
故选A 。
7.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R 1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向 R 1的红外线时,R 1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB 间每时刻的电压。
若己知电源电压为12V ,某时段AB 间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .AB 两端电压为6V 时,跳绳自动计数器会计数一次B .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1和R 2的阻值相等C .绳子没有挡住射向R 1的红外线时,R 1两端的电压是R 2两端电压的3倍D .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1两端的电压是R 2两端电压的5倍【答案】D【解析】【详解】A .由甲图电路知,R 1与R 2串联,AB 间电压为R 2两端电压。
由题知,当射向R 1的激光被挡时,R 1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R 1分得电压增大,R 2分得电压减小,由图象知,此时U 2=U AB =2V ,因为R 1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB 间电压为2V 计数一次,故A 错误;B .由串联电路的分压原理有:121222U U U R U U R -==, 即:1212V 2V 2V R R -=, 所以:R 1=5R 2,故B 错误;C .当射向R 1的激光没有被挡时,R 1阻值变小,R 1分得电压减小,R 2分得电压增大,由图象知,此时,2AB 6V UU ''==由串联电路的分压原理有:121222U U U R U U R '''''-==, 即:121266R V V V R -=, 所以:R 1'=R 2,故C 错误;D .由C 知R 1'=R 2且R 1=5R 1',即绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值会变为原来的5倍,故D 正确。
8.如图所示的电路中,当开关闭合,将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中,电流表与电压表的示数变化府况,下列说法正确的是A .电流表A l 的示数变大B .电流表A 2的示数变小C .电压表示数与电流表A l 的示数的比值变小D .电压表示数与电流表A 2的示数的比值变小、【答案】D【解析】【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A 1测定值电阻支路的电流,电流表A 2测变阻器支路的电流,电压表测电源两端的电压。
AC .因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A 1的示数不变,所以电压表示数与电流表A 1示数的比值也不变,故AC 错误;B .将滑动变阻器滑片慢慢向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,由U I R=可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A 2的示数变大,故B 错误;D.电压表示数不变而电流表A 2示数变大,所以电压表示数与电流表A 2示数的比值变小,故D 正确。