2020-2021精选中考物理易错题专题复习欧姆定律的计算问题附答案解析

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一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从右端滑到左端的过程中, R1、R2的 I-U关系图象如图乙所示。

则下列判断不正确的是()
A.A图线是电阻R2的I-U关系图象
B.电源电压为 18V
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。

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,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0;由图象可知,A为滑动变阻器R2的U−I关系图象,B为电阻R1的U−I图象,故A正确,不符合题意;
B.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U−I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:
U=U1+U2=14V+4V=18V
故B正确,不符合题意;
C.由I=U
R
可得,定值电阻R1的阻值
R1=1
U
I
=
4V
0.2A
=20Ω
故C正确,不符合题意;
D.由I=U
R
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2=2
U
I
=
14V
0.2A
=70Ω
故D错误,符合题意。

2.如图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压保持不变。

闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,电压表V1的示数从10V变化到20V,电压表V2的示数从14V变化到34V,则下列说法中正确的是()
A.电源电压为34V B.电阻R1的阻值为12Ω
C.电路中最小电流为1A D.灯L的阻值始终是4Ω
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知灯泡L、定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端的电压,电压表V2测灯泡L与定值电阻R1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表V1的示数。

A.当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,电压表V2的示数即为电源电压是34V,故A项正确;
BC.当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是14V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为
R2234V14V20V
U U U
=-=-=

U
I
R
=可得通过电路最小电流
R2
2
20V
1A
20Ω
U
I
R
===


U
I
R
=可得定值电阻R1的阻值
1
1
10V
10Ω
1A
U
R
I
===

故B项错误,C项正确;
D.当滑动变阻器的滑片处于最左端时,此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,此时通过电路电流最小为1A,电压表V1的示数是10V,电压表V2的示数是14V,则灯泡两端电压为
L2114V10V4V
U U U
=-=-=

U
I
R
=可得此时灯泡L的电阻
L
L
4V

1A
U
R
I
===

当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑动变阻器没有接入电路,此时通过电路电流最大,电压表V1的示数是20V,电压表V2的示数是34V,则灯泡两端电压为
L21
34V20V14V
U U U
'''
=-=-=

U
I
R
=可得此时电路电流
1
1
20V
2A
10Ω
U
I
R
'
===

则由
U
I
R
=可得此时灯泡L的电阻
L
L
14V

2A
U
R
I
'
'===

电路通过电流最大、最小时灯泡L的阻值不同,故D项错误。

故选AC。

3.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6V B.滑动变阻器的取值范围为12Ω55ΩC.该电路功率范围为2.4W6W D.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V1测灯泡两端的电压,电压表V2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U
I R
=
可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值 6V
=12Ω0.5A
a 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 =55Ω0.2A
U 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 。

故选BC 。

4.如下图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V ,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则( )
A .L 1中的电流为0.2安
B .L 1、L 2中的电流之比I 1∶I 2=4∶1
C .电路的总电阻是10欧
D .L 1、L 2消耗的电功率之比P 1∶P 2=4∶1 【答案】BD 【解析】 【分析】
【详解】
由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;
A.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0~3A,所以电流表的示数为1A;则电路总电流I=1A;测量灯泡L2电流的量程是0~0.6A,所以电流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A,所以L1的电流为
121A-0.2A=0.8A
I I I
=-=故A不符合题意;
B.通过两只灯泡的电流之比为
1 20.8A4
= 0.2A1
I
I
=
故B符合题意;
C.由于两灯泡并联,则U=U2=2V,根据
U
I
R
=可得
2V
=2Ω
1A
U
R
I
==
故C不符合题意;
D.两灯泡消耗的电功率之比
111
222
4
1
P UI I
P UI I
===
故D符合题意。

故选BD。

5.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V,把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A,下列说法正确的是()
A.甲电路中V1表的示数为3V B.乙电路中A2表的示数为2.25A
C.R1=12ΩD.乙电路中R3的电流为0.5A
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.图甲中R1、R2和R3串联,V1表的测量电阻R1和R2的电压,V2表的测量电阻R2和R3
的电压,电源电压U =10V ,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,根据串联电路电压规律,R 1两端电压为:
10V-7V=3V
V 1表的示数肯定大于3V ,故A 错误;
BCD .图乙中三个电阻并联,电流表A 1测量R 2和R 3中的电流,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,通过R 2的电流:
I 2=
2U R =10V 8Ω
=1.25A 通过R 3的电流:
I 3=I A1−I 2=1.75A−1.25A=0.5A
故D 正确;
根据欧姆定律可得,R 3的阻值:
R 3=
3U I =10V 0.5A
=20Ω 图甲中,三个电阻串联,电路中的电流:
I =
V223U R R +=7V
8Ω20Ω
+=0.25A
根据串联电路电压的特点,
U 1=U −U V2=10V−7V=3V
由I =
U
R
可得,R 1的阻值: R 1=
1U I =3V 0.25A
=12Ω 故C 正确;
图乙中三个电阻并联,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,
I A2=I ′1+I 2=
1U R +I 2=10V 12Ω
+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A 故B 错误;
6.把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )
A .在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小
B .电路的总功率最大值为10.8W
C .小灯泡的电功率最小值为0.75W
D .滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】
分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V )。

(1)滑片向左移动时,根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化;再判定总电阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况; (2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻,确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻,利用P UI =求电路的总功率最大值; (3)为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V ,此时滑动变阻器连入的电阻最大,利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压;再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻;最后利用P UI =求小灯泡的电功率最小值; (4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】
A .由图知道,由实物电路图可知:灯泡与滑动变阻器串联;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V ),当滑片向左移动时,则滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由于电源电压不变,由U
I R
=
知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小,所以电压表示数的变小,故A 正确; B .由P UI =可知,当灯正常发光时的电流
3W
0.5A 6V
P I U =
=
=额额额
由于电路中的最大电流是0.5A ,则滑动变阻器连入电路的最小电阻
min max
18V 6V
24Ω0.5A
U U R I --=
=
=额
此时电路中电功率最大
max max 18V0.5A9W
P UI
==⨯=故B错误;
C.由
2
U
P
R
=可知,灯泡的电阻
22
L
(6V)
12Ω
3W
U
R
P
===


由图知道,为保护电压表,滑动变阻器两端的最大电压为15V,此时滑动变阻器连入的电阻最大,由串联电路电压特点可知,小灯泡两端的最小电压是
L R
18V15V3V
U U U
=-=-=
此时电路中的电流
L
R L
L
3V
0.25A
12Ω
U
I I I
R
=====
所以滑动变阻器连入的最大电阻
R
max
R
15V
60Ω
0.25A
U
R
I
===
此时小灯泡的最小电功率
min L L
3V0.25A0.75W
P U I
==⨯=
故C正确;
D.由以上计算知道,滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω,故D正确。

故选ACD。

7.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3V
B.该电路的最大总功率是4.5W
C.电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A
D.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
()2
2
L
L L 3V 6Ω1.5W
U 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 -6Ω20Ω
U 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 3V
P 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
4.5V
9Ω0.5A
R =
=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 4.5V
0.173A 6Ω20Ω
I =
≈+
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。

故选C 。

8.如图所示,电源电压为18V ,R 0=60Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω 2A ”,电流表的量程为“0~0.6A ”,小灯泡上标有“12V 6W ”字样。

不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )
A .S 、S 1、S 2都闭合,电路消耗的总功率最小值为5.4W
B .S 、S 1、S 2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
C .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~100Ω
D .S 闭合,S 1、S 2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.5~6W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .S 、S 1、S 2都闭合,灯被短路,滑动变阻器与R 0并联,电流表测干路电流,通过定值电阻的电流
0018V =0.3A 60Ω
U I R =
= 当滑动变阻器接入电路阻值最大时,通过滑动变阻器的最小电流
min 18V =0.18A 100Ω
U I R =
=滑 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流
0min 0.3A+0.18A=0.48A I I I =+=
电路消耗的总功率最小值
18V 0.48A=8.64W P UI ==⨯小
故A 错误;
B .由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A ,此时通过滑动变阻器的最大电流
00.6A-0.3A=0.3A I I I ''=-=滑
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
18V
=60Ω0.3A
U R I '
'=
=滑滑 故B 错误;
C .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电流表测电路中的电流,由P = UI 可得,灯泡的额定电流
L L L 6W =0.5A 12V
P I U =
= 因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A ,电流表的量程为0~ 0.6A 所以,电路中的最大电流
0.5A I =大
由U
I R
=
可得,灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为 L L L 12V 240.5A
U R I ===Ω
18V 360.5A
U R I =
==Ω大 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
L 362412R R R =-=Ω-Ω=Ω滑小
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 ~ 100Ω,故C 错误;
D .当变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中电流最小,灯的实际功率最小,串联电阻的规律
L 24100124R R R =+=Ω+Ω=Ω滑总
由欧姆定律,电路小的最小电流
18V 9=A 124Ω62
U I R =
=最小总 灯的最小功率
2
L 9A 240.5W 62P I R ⎛⎫=⨯=⨯Ω≈ ⎪⎝⎭
灯最小
故灯泡的功率变化范围是0.5~ 6W ,故D 正确。

故选D 。

9.已知R 1:R 2=2:3,开关S 由断开到闭合,图中电流表先后示数之比为2:5的电路是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】AD 【解析】 【详解】
A .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是
'125U U
I R R R =
=+
当开关S 闭合时,只有电阻R 1接入电路中,根据欧姆定律可知,电路中的电流大小是
''12U U I R R
=
= 所以电流表先后示数之比是
'''::2:552U U I I R R
=
= 选项A 符合题意;
B .从图中可以看到,开关S 断开时,电阻R 1和R 2串联在一起,电路中的电流大小是
'125U U
I R R R
=
=+
当开关S 闭合时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是
''23U U I R R
=
= 所以电流表先后示数之比是
'''::3:553U U I I R R
=
= B 项不合题意;
C .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 1接入电路中,电路中的电流大小是
'12U U I R R
=
= 当开关S 闭合时,电阻R 1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是
121265
R R R
R R R =
=+总
电路中的电流大小是
''56U U I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是
'''5::3:526U U I I R R
=
= C 项不合题意;
D .从图中可以看到,开关S 断开时,只有电阻R 2接入电路,电路中的电流大小是
'23U U I R R
=
= 当开关S 闭合时,电阻R 1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是65
R
R =总,电路中的电流大小是
''56U U I R R
=
=总 所以电流表先后示数之比是
'''5::2:536U U I I R R
=
= 选项D 符合题意
10.如图所示,电源电压恒为6V ,电流表的量程为“0~0.6A ”,电压表的量程为“0~3V ”。

灯泡上标有“2.5V 1.25W ”(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R 的规格为“15Ω 1A ”。

闭合开关,在保证电路安全的情况下,在移动滑片的过程中,下列说法正确的是( )
A .电压表的示数为2.5V 时电流表的示数为0.6A
B .滑动变阻器接入电路的最小阻值为5Ω
C .灯泡消耗的最小电功率为0.45W
D .电路消耗的最大电功率为2W 【答案】C 【解析】 【详解】
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。

A .电压表的示数为2.5V 时灯泡正常发光,根据P UI =可得,灯的额定电流:
L L L 1.25W
0.5A 2.5V
P I U =
=
=额额额
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A ,所以,电路中的最大电流(即电流表的最大示数)为
max L 0.5A I I ==额
A 错误;
B .由U
I R
=
可得,灯泡的电阻: L L L 2.5V
5Ω0.5A
U R I =
=
=额额
电流最大时,电路中的总电阻:
max 6V
12Ω0.5A
U R I =
== 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
L -12Ω-5Ω7ΩR R R ===滑
B 错误;
C .当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡的功率最小,则电路中的最小电流:
min L max 6V
0.3A 5Ω15U I R R =
==++Ω

灯泡的最小功率:
()()2
2
Lmin min L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯=
C 正确;
D .该电路的最大功率:
max max 6V 0.5A 3W P UI ==⨯=
D 错误。

11.如图所示,MN 间电压恒定,1R 为定值电阻,滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P 处于a 端时,电流表示数为0.25安;当滑片P 处于ab 中点时,电流表示数为0.40安,则MN 间的电压是
A .6伏
B .5伏
C .4伏
D .3伏
【答案】D 【解析】 【详解】
R 1与滑动变阻器R 2并联,设MN 间的电压为U ,根据并联电路的电流关系,

21
0.25
U U A R R +=……………….① 120.41
2
U U
A
R R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。

故D 正确为答案.
12.如图,电源的电压U 保持6V 不变,R =5Ω,当开关S 闭合前后,通过电灯的电流变化了0.2A ,则灯泡的电阻是( )
A .5Ω
B .10Ω
C .15Ω
D .25Ω
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
如图所示,当开关S 闭合时,电路中只有电灯,此时电路中的电流为
16V =U I R R =
灯灯
当开关S 未闭合,电灯和电阻R 串联,此时电路中的电流为
26V
=5ΩU I R R R =
++灯灯
因为开关S 闭合前后,通过电灯的电流变化了0.2A ,所以
126V 6V
=0.2A 5ΩI I R R -=
-+灯灯
解之得R 灯=10Ω。

故选B 。

13.小亮同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U =12V ,灯泡L 标有“6V 、3W ”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R 0标有“60Ω 1A ”字样,电流表量程为0~0.6A ,电压表量程为0~15V 。

在实验中,为了确保测量准确,要求电表所测值不小于其量程的
1
3。

要使测量准确并确保电路安全,下列说法正确的是( )
A .电路总功率的变化范围为2W~7.2W
B .电压表示数变化范围为5V~9.6V
C .灯泡L 正常工作时,滑动变阻器接入的阻值为10Ω
D .灯泡L 消耗的最小功率为0.48W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知,电阻与灯泡串联在电路中,电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为
22(6V)12Ω3W
U R P ===
小灯泡额定电流为
6V 0.5A 12Ω
U I R =
== 电表所测值不小于其量程的
1
3
,在未考虑电路安全情况下,则电流表可用量程应为0.2~0.6A ,电压表可用量程为5~15V :
A .由功率公式P=UI 可知,电源电压不变时,电路电流越小则功率越小,当电流为0.2A 时
P min =UI min =12V ⨯0.2A=2.4W
此时变阻器两端电压为
U R =R 1I min =60Ω⨯0.2A=12V
满足电压表的测量与安全要求,故A 错误;
B .电压表测量变阻器接入阻值的两端电压,由串联电阻分压特点,其电阻接入越小则分压越小,当其示数最低值为5V 时,电路电流为
12V-5V
0.75A 12Ω
R U U I R -=
== 此时电路电流已超出电流表最大量程,故B 错误;
C .灯泡L 正常工作时,其两端电压为6V ,则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为6V ,则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12Ω,故C 错误;
D .由功率计算公式
2P UI I R ==
可知,当电路电流最小为0.2A 时灯泡L 消耗功率最小
2min (0.2A)12Ω0.48W P =⨯=
由选项A 中可知此时电压表满足题意要求,故D 正确。

故选D 。

14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R 2=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为R 。

将滑动变阻器的滑片P 移至右端,只闭合开关S 1,电压表V 1示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2,电流表A 的示数为0.4A ;再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2示数为U 2′。

已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,以下说法不正确的是( )
A .R 的电阻为10Ω
B .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
C .电源电压为6V
D .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
将滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大,只闭合开关S 1时,三个电阻串联,电压表V 1测量电阻R 与定值电阻R 1两端电压,电压表V 2测量定值电阻R 2两端电压,电流表测量电路电流,此时
111()U R R I =+ 2213Ω0.4A 1.2V U R I ==⨯=

012U U U =+
再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时接入阻值为零,此时
112U R I '=
222U R I '=

012U U U ''=+
已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,联立可得
11212232
U
U U U U U ''+=+=+

U 1:U 2=4:1
则电源电压为
012255 1.2V 6V U U U U =+==⨯=
1244 1.2V 4.8V U U ==⨯=
故C 正确,C 不符合题意; 滑片P 置于左端时电路电流为
2222233 1.2V 1.2A 3Ω
U U I R R '⨯====
即定值电阻R 1为
1212222 1.2V 2Ω1.2A
U U R I I '⨯====
则滑动变阻器的最大阻值为
111111 4.8V 2Ω10Ω0.4A
U U R R R I I =
-=-=-= 故A 正确,A 不符合题意;
只闭合开关S 1时,由P=UI 可知当滑片P 置于左端时接入阻值为零时,电路消耗功率最大,为
26V 1.2A 7.2W P UI ===⨯
故D 正确,D 不符合题意;
当开关都闭合时,三个电阻并联,电路消耗功率为
2212
2
R R U U P R U '=++
可知,当滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大时,电路功率最小,为
222
6V 6V 6V 10Ω3()()()Ω2Ω
33.6W P '=++=
故B 错误,B 符合题意。

故选B 。

15.在如图所示的两电路中,电源电压相等且保持不变闭合图(a )中电键1S ,将该图中
滑动变阻器3R 的滑片P 从最左端移到最右端,发现电流表A l 的最大示数是最小示数的3倍;再将图(a )中滑动变阻器3R 的滑片P 移到最左端、将图(b )中滑动变阻器3R 滑片P 移到最右端后,闭合电键1S 和2S ,发现电流表A l 、A 2的示数相同下列关于电阻1R 、2R 和滑动变阻器3R 最大阻值的大小关系正确的是
A .1R ∶2R ∶3R = 1∶2∶3
B .1R ∶2R ∶3R =3∶2∶1
C .1R ∶2R ∶3R = 1∶2∶2
D .1R ∶2R ∶3R =2∶2∶1
【答案】C 【解析】 【详解】
设电源电压为U 图(a)中P 移动到最左端时电流最大为11
U
I R =
;移动到最右端时电流表示数最小为1
13
U
I R R '=+ 1311
1113
31U
R R I R U I R R R +==='+
所以312R R =
图(b)中P 移至最右端时,3R 中电流
331
2U U I R R =
= 此时2R 中电流
2131112
22U U U U I I I R R R R =-=
-== 所以212R R =
123111:::2:21:2:2R R R R R R ==
故选C
16.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 10V
B .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1A
C .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20Ω
D .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2
U P R
=
可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2=
=10Ω
2.5W
U 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 10Ω
U 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:
12
12
U U R R =; 即:
13V 5V-3V =20Ω
R ; 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
2 U
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:
()2
2
2
L L
2
5V
=2.5W+=3.75W
20Ω
U
P P P P
R
=+=+
最大额额

故D正确。

17.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~6V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。

闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。

在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是()
A.R1的阻值为20Ω
B.电压表的变化范围是3V~6V
C.滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D.电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI
=求电路的总功率。

【详解】
A.由甲图知道,R1与R2串联,电压表测R2的电压,根据串联电路特点,由图乙可知
111
1
.3
V A
50
U U I R R
=+=+⨯

------①
211
2
.5
V A
30
U U I R R
=+=+⨯

------②
由①②解得:R1=10Ω,U=8V,故A错误;
BCD.由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为
1
8V0.5A10Ω
=3V
U U I R-
-⨯
==
小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω
3V
6
.5A
R
U
I
==
=



电路的最大总功率
8V0.5A4W
P UI
==⨯=
大大
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V,定值电阻R1两端的电压为
18V6V2V
U U U
=-=-=

此时的总电流为
1 1
2V
0.2A 10
Ω
U
I
R
===

滑动变阻器的最大电阻为
6V
30Ω
0.2A
U
R
I
===



电路的最小功率为
22
1
W
()
8V
1.6
10Ω30Ω
U
P
R R
===
++


综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。

故选B。

18.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 2.4W
C.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
U
I
R
=可得,电源的电压
111
0.6A
U 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
2
2
2
4V
=20Ω
0.2A
U
R
I
==
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
2121
0.2A4V
U I R U R
=+=⨯+…②
因电源的电压不变,由①②可得
11
0.6A0.2A4V
R R
⨯=⨯+
解得:R1=10Ω,电源的电压
1
0.6A0.6A10Ω6V
U R
=⨯=⨯=
故A错误;
电路消耗的最大功率
11
6V0.6A 3.6W
P UI
==⨯=
故B错误;
R1电路消耗的最小功率
22
121
0.2A10Ω0.4W
P I R
==⨯=
()
故C正确。

故选C。

19.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。

闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是()
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A
C.电压表示数的变化范围是1V~3V
D.灯泡的最小功率是0.54W
【答案】D
【解析】
【详解】
从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI
=可知灯的额定电流是
L
L
L
1.5W
0.5A
3V
P
I
U
===


额。

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