中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合附答案解析
备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合附答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.图示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的U-I关系图象正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】由图知,变阻器R2与R1串联,电压表测的是R2两端的电压,电流表测的是整个电路的电流,根据欧姆定律UIR=和串联电路的电压特点12U U U=+可得12RU U IR=-U、R定值,则U与I的关系为一次函数,一次函数图为直线,且电流越大,滑动变阻器两端的电压越小,所以图像B反应了上述关系。
故选B。
2.如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,1R为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),2R为定值电阻,a、b间接电压表,电压表示数如下,水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与1R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,电压随时间变化如图乙所示。
已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻2R的阻值为400Ω,则( )A .有光照射时光敏电阻1R 的阻值为800ΩB .有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为1:2C .有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4D .每1h 通过S 与1R 之间的产品个数为6000个 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A .R 1与R 2串联,有激光照R 1时,其阻值较小,由图象可得U 1=2V根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得U 2=U − U 1=6V−2V =4V所以,根据串联电路的电流处处相等可得2224V0.01A 400U I I R ===Ω=根据欧姆定律可得112V 2000.01AU R I ===Ω 故A 错误;B .R 1无激光照时,阻值较大,由图象可得U 1′=4V根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得U 2′=U −U 1′=6V−4V=2V则有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为U 2∶U 2′=4V ∶2V=2∶1故B 错误; C .R 1无激光照时22''22V'0.005A 400U I I R ====Ω根据欧姆定律可得此时电阻R 1的阻值11'''4V000.005AU R I ==Ω=8有光照射和无光照射时光敏电阻R 1的光敏电阻的阻值之比为R 1∶R 1′=200Ω:800Ω=1:4故C 正确;D .由图象可知:每经过0.6s ,就有一个产品通过计数装置,则每1h 通过S 与R 1之间的产品个数为3600s60000.6s= 故D 正确。
物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合含答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,则A.电源电压为20VB.EF是V1表示数随A表示数变化的图像C.滑动变阻器的最大阻值为10ΩD.整个电路的最大功率为14.4W【答案】D【解析】【详解】AB.由图甲可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测串联电路的电流。
滑片P从B端至A端的过程中,R2变小,根据串联分压原理,V2示数变小,又根据串联电路的电压规律,V1示数变大。
因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像,图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像;当滑片P 在A点时,V1示数最大为电源电压,则电源电压U=12V,故AB错误;C.当滑片在B端时,由图乙可知,R2两端电压U2=8V,此时对应的电流I=0.4A,由欧姆定律可得,R2=28V 0.4AUI=20Ω故C错误;D.电源电压一定,当电路中电流最大I=1.2A时,电路的总功率最大P=UI=12V×1.2A=14.4W,故D正确;故选D。
2.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。
闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A .此时灯泡的电阻为8ΩB .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C .该电路能探究串联电路电流的特点D .该电路能探究电流与电压的关系 【答案】D 【解析】 【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】 A .此时灯泡电阻L 2.4V8Ω0.3AU R I === 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律综合附答案
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.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。
其中R1是光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。
R2是定值电阻,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。
已知电源电压为12 V,某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是A .AB 两端电压为2 V 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的阻值是R 2的3倍D .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值是R 2的5倍【答案】AD【解析】【分析】【详解】A .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,由图乙知,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 项正确;B .由串联分压的特点可知12112222U U U IR R U U IR R -===, 即1212V-2V 5=2V 1R R =, 所以R 1=5R 2,故B 项错误;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,由图乙知,此时U 2'=U AB '=6V ,由串联电路的分压原理有:12112222U U U I R R I R R U U ''''-===''', 即1212V-6V 1=6V 1R R '=, 所以12R R '=,故C 项错误;D .结合BC 项,115R R '=,即绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值是R 2的5倍,故D 项正确。
2020-2021物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合含答案
R总 RL R滑 24 100 124
由欧姆定律,电路小的最小电流
灯的最小功率
I最小
U R总
18V 124Ω
=
9 62
A
P灯
I最2 小
RL
9 62
A
24 0.5W
故灯泡的功率变化范围是 0.5~ 6W,故 D 正确。
故选 D。
2.已知 R1:R2=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 ()
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
U
L
U
2
U1
34V
20V
14V
由 I U 可得此时电路电流 R
I大
U1 R1
20V 10Ω
2A
则由 I U 可得此时灯泡 L 的电阻 R
RL
U
L
I大
14V 2A
7Ω
电路通过电流最大、最小时灯泡 L 的阻值不同,故 D 项错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图所示,电源电压为 18V,R0=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、S1、S2 都闭合,电路消耗的总功率最小值为 5.4W B.S、S1、S2 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,S1、S2 都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 6~100Ω D.S 闭合,S1、S2 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】
U甲 (I R1 R2)
中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律综合含答案
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.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是A.电路消耗的总功率保持不变B.电压表与电流表示数的比值变小C.电流表的示数增大,电压表的示数减小D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量【答案】D【解析】【分析】【详解】AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据P UI=,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;B.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
故选D。
3.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L L L 1.5V0.3A 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【物理】物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合含答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.灯泡L 标有“6V ”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A ”。
闭合开关后,将变动变阻器的滑片P 从a 端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V 时为止。
图乙是用获得的实验数据作出的U -1图像,下列判断正确的是( )A .闭合开关,在移动滑片P 的过程中,灯L 的最小电阻为10ΩB .变阻器的滑片P 移到b 端时,灯L 正常发光的额定功率为3.6WC .灯L 与5Ω的定值电阻R 1,并联接人电压为6V 电路,电路的总功率为7.2WD .灯L 与10Ω的定值电阻R 2串联接人电压为9V 的电路,R 2每秒消耗电能为2.5J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图乙可知,当电压表示数为1V 时,灯泡的电流为0.2A ,此时其阻值最小min 1V =5Ω0.2AU R I == 故A 错误;B .当滑片P 在a 端时,连入阻值最大,为30Ω。
由图乙得,此时电路中电流为0.2A ,小灯泡电压为1V ,滑动变阻器两端的电压为=30Ω×0.2A=6V U RI =滑电源电压为L =1V+6V=7V U U U =+滑当滑片P 移动到b 端时,滑变接入电路阻值为0,灯泡两端电压为7V ,超过了额定电压,灯泡不能正常发光,可能烧坏。
故B 错误;C .灯L 与5Ω的定值电阻R 1,并联接人电压为6V 电路,此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V ,电路的总功率()2L 16V =6V?0.6A+=10.8W 5ΩP PP +=总故C 错误;D .灯L 与10Ω的定值电阻R 2串联接人电压为9V 的电路,假设R 2每秒消耗电能为2.5J ,根据电功计算公式可得222=1s=2.5J 10ΩU U W t R =⨯解得R 2两端的电压U 2=5V ;则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V ,电路中的电流为0.5A ,灯泡的电阻为4V==8Ω0.5AU R I =此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比,符合题意,故假设成立,故D 正确。
备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律综合附详细答案
一、初中物理欧姆定律问题1.洋洋设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如下图所示,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】A.由图知,R与R′串联,电压表并联在电源两端测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故A不符合题意;B.由图知,R与R′并联,电压表串联在电路中测电源的电压,其示数不随滑片的移动而变化,故B不符合题意;CD.电路中R与R′串联,当身高越高时,滑片上移,R′接入电路中的电阻越大,电路中的总电阻越大,由UIR=可知,电路中的电流越小,由U IR=可知,R两端的电压越小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,R′两端的电压变大;C选项中电压表测R′两端的电压,身高越高时,其示数越大,故C符合题意;D选项中电压表测R两端的电压,身高越高时,其示数越小,故D不符合题意.故选C.2.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。
2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律问题综合附答案解析
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“2.5V 1.25W ”(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UI R=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()22LL L 2.5V 5Ω1.25WU R P ===为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是L Lmax L 2.5V0.5A 5ΩU I R === 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min max 4.5V9Ω0.5AU R I ===总 则滑动变阻器的最小电阻是L min 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max min min 0.5A 4Ω2V U 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min max4.5V0.3A 10Ω5ΩU I R ===+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min max max 0.3A 10Ω3V U 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。
备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合附答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题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1 20.25A1 0.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得112 2121 2UI R RUI RR===由上式可得1221RR=故D不符合题意。
故选A。
2.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20ΩB.电压表的变化范围是3V~6VC.滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD.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1111.3V A50U U I R R=+=+⨯滑------①2112.5V A30U U I R R=+=+⨯滑------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18V0.5A10Ω=3VU U I R--⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V6.5ARUI===小小大电路的最大总功率8V0.5A4WP 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18V6V2VU U U=-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,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。
备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合含答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E为干电池;电子秤示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g取10N/㎏,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是()A.该电子秤中R0阻值为0.5ΩB.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6VC.电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A 处时,电路中的总电阻: R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器连入电路的阻值: R′=R 总﹣R 0=10Ω﹣5Ω=5Ω, 由题意可知,此时弹簧的压缩量: L=×5Ω=2cm ,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N ,即G=F=20N , 由G=mg 可得,物体的质量: m===2kg ,故D 错误. 故选C .2.图所示电路中,电源两端电压为U ,且保持不变,R 1、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R 1=5Ω,当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.3A ,电路消耗的总功率为P ;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A ,电路消耗的总功率为P ′,当只断开开关S 1时,电流表的示数为0.45A ,电路消耗的总功率为P ′′,下列判断正确的是A .U =6V ,R 2=20ΩB .U =9V ,R 3=30ΩC .R 3=10Ω,P ∶P ′′=3∶2D .R 2=20Ω,P ∶P ′=2∶15 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当只闭合开关S 2时,电阻2R 、3R 串联,则23UR R =0.3A ,P =0.3U当三个开关都闭合时,电阻1R 、2R 并联,则1U R +2U R =0.3A+1.95A ,P ′=2.25U 当只断开开关S 1时,电路中只有2R ,则2UR =0.45A ,P ′′=0.45U 解三式得U =9v ,R 2=20Ω,R 3=10Ω,P ∶P ′=2∶15,P ∶P ′′=2∶3所以D 正确。
物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合含答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V 不变,灯泡上标有“2.5V ,?A ”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A ”。
闭合开关,将滑片P 滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是( )A .此时灯泡的电阻为8ΩB .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C .该电路能探究串联电路电流的特点D .该电路能探究电流与电压的关系【答案】D【解析】【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】A .此时灯泡电阻L 2.4V 8Ω0.3AU R I === 故A 正确,不符合题意;B .滑动变阻器两端电压 L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
2.如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V ,电流表的量程为0~0.6 A ,电压表的量程为0~3 V ,定值电阻R =5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.闭合开关S ,移动滑片P 的过程中,下列说法正确的是( )A .电压表的示数变化范围是0~3VB .电压表与电流表示数的比值不变C .滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10ΩD .电流表的示数变化范围是0~0.3 A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化;(3)当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压;当电压表的示数最大时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后得出答案.【详解】由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;B .由U R I=可知,电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻,则滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化,电压表与电流表的示数比值变化,故B 错误;ACD .当电流表的示数max I =0.6A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,定值电阻的功率最大,此时电路中的总电阻:max 4.5V 7.5Ω0.6AU R I ===总, 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:min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R=-=-=滑总,此时电压表的示数:min max min 0.6A 2.5Ω 1.5VU I R==⨯=滑;当电压表的示数maxU=3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压:R max 4.5V3V 1.5VU U U=-=-=,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:R min 1.5V0.3A5ΩUIR===,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:maxmaxmin3V10Ω0.3AURI===滑,故电压表的变化范围是1.5~3V,电流表的变化范围是0.3∼0.6A,滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω,故AD错误、C正确.【点睛】本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题,要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用.3.如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻。
物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合附详细答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.一灯泡标有“6V 6W”字样,其工作时I U-图像如图甲所示。
将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在图乙所示的电路中,电源电压恒定不变。
当滑片P最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。
闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,为保证电路安全,下列说法正确的是()①小灯泡的最小功率为0.75W②滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω③电流表的变化范围是0.5A~1A④电路的总功率变化范围4.5W~6WA.只有②④B.只有①②④C.只有①③D.只有③④【答案】A【解析】【分析】【详解】①②灯泡标有“6V 6W”字样,表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,由图乙知,变阻器与灯串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测整个电路的电流,当滑片P在最左端时,变阻器被短路,电路中只有灯接入,小灯泡恰好正常发光,故电源电压为6V;电压表的量程为0~3V,则变阻器两端的电压最大为3V,由串联电路分压的规律知,灯的最小电压为Lmin R max 6V3V3VU U U=-=-=由图甲知,此时通过灯的最小电流为Lmin 0.75AI=则灯的最小功率为Lmin Lmin Lmin 3V0.75A 2.25WP U I==⨯=故①错误;由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大阻值为Rmax maxLmin3V4Ω0.75AURI===则滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω,故②正确;③由上述分析知,电路中最小的为0.75A,当灯正常发光时,由图甲知,电路中的最大电流为1A ,则电流表的变化范围是0.75A ~1A ,故③错误;④根据P UI =可得,电路消耗的最大功率和最小功率分别为max max 6V 1A 6W P UI ==⨯=,min min 6V 0.75A 4.5W P UI ==⨯=则电路的总功率变化范围4.5W ~6W ,故④正确。
故选A 。
中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合及答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示电路,电源电压为9V 保持不变,滑片P 由A 点滑到B 点时(图中未标出),电压表的示数由6V 变为3V ,电流表的示数变化了0.3A 。
关于变阻器接入电路的阻值R A 和R B 的大小关系、定值电阻R 0的电功率变化量△P 0,下列选项正确的是( )A .R A >RB 、△P 0=2.7W B .R A >R B 、△P 0=1.9WC .R A <R B 、△P 0=2.7WD .R A <R B 、△P 0=0.9W【答案】A 【解析】 【详解】滑片P 由A 点滑到B 点时,电压表的示数由6V 变为3V ,滑动变阻器接入电路中的阻值两端的电压变小,那么根据串联电路电压规律可知,定值电阻R 0的两端电压变大,根据欧姆定律UI R=可知,流过定值电阻R 0的电流变大,根据串联电路电流规律可知,流过滑动变阻器的电流也变大,根据欧姆定律的变换式UR I=可知,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,那么R A >R B ;设滑片P 在A 点时电路的电流是A I ,滑到B 点时电路的电流是0.3A B A I I =+滑片P 在A 点时,电压表的示数是6V ,定值电阻R 0的电压是3V ,那么电路中的电流是3VA I R =,滑片P 在B 点时,电压表的示数是3V ,定值电阻R 0的电压是6V ,那么电路中的电流是06VB I R =,可以得到 006V 3V0.3A R R =+ 化简计算可得010ΩR =;由题意可知定值电阻R 0的电功率变化量△P 0是()()22220006V 3V --- 2.7W 10Ω10ΩB AB A U U P P P R R ∆==== 故选A 。
2.如图,R 1为定值电阻,滑动变阻器R 2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V 1的示数从10V 变化到20V ,电压表V 2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12ΩC.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。
【物理】物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合及答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A.开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A.则R1与R2的阻值之比为()A.13:5 B.3:5 C.5:3 D.5:13【答案】C【解析】【分析】【详解】开关S断开时电路为R1的简单电路,当开关S闭合时两电阻并联,电流表测干路电流;∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,∴开关S断开后,通过R1的电流不变,改变的电流是通过R2的电流即I2=0.5A,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴通过R1的电流:120.8A-0.5A=0.3AI I I==-,∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得:1122120.5A50.3A3 UR I IUR II====。
故选C。
2.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。
其中R1是光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。
R2是定值电阻,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。
已知电源电压为12 V,某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是A .AB 两端电压为2 V 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的阻值是R 2的3倍D .绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值是R 2的5倍【答案】AD【解析】【分析】【详解】A .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,由图乙知,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 项正确;B .由串联分压的特点可知12112222U U U IR R U U IR R -===, 即1212V-2V 5=2V 1R R =, 所以R 1=5R 2,故B 项错误;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,由图乙知,此时U 2'=U AB '=6V ,由串联电路的分压原理有:12112222U U U I R R I R R U U ''''-===''', 即1212V-6V 1=6V 1R R '=, 所以12R R '=,故C 项错误;D .结合BC 项,115R R '=,即绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的阻值是R 2的5倍,故D 项正确。
中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合附答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,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物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算综合附答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R=5V,则由串联分压得,即①;闭合S、S2,断开S1时,R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R′=7V,则由串联分压得,即②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.2.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L上标有“6V”字样,通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V的量程,电流表选择0~3A的量程。
闭合开关S,断开S1和S2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V变化到4V,电流表的示数变化了0.4A,已知R1:R2=1:4,R2为滑动变阻器的最大阻值。
在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是()A.R1的阻值为5ΩB.电源的电压为11VC.整个电路的最大电功率是11W D.整个电路的最小电功率是4.4W【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器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,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''L U =3V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V , U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,因电源的电压不变,所以,1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,解得:R 1=5Ω,故A 正确,不符合题意; B .电源的电压:'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ,故B 正确,不符合题意;C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,故C 错误,符合题意;D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 111V= U L 小+ I 小×25Ω,由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,故D 正确,不符合题意。
2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合及答案解析
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.甲乙两地相距S ,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB 时,电流表的示数为I 1,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD 时,电流表的示数为I 2。
则短路位置离甲地A .12I SI B .112SI I I +C .21I SI D .212SI I I + 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】输电线的电阻与其长度成正比,设每km 输电线的电阻为R 0,短路位置离甲地的距离为AB s ,则短路位置离乙地的距离为s -AB s ,则AB 间的总电阻:R AB =2AB s R 0同理可得,CD 间的总电阻:R CD =2×(s -AB s )R 0用如图所示的测量仪进行检测时,电源电压不变,所以由欧姆定律得:U =1I R AB =2I R CD1I ⨯2AB s R 0=2I ⨯2×(s -AB s )R 0解之得短路位置离甲地:AB s =212sI I I + 故选D 。
2.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S ,当滑片P 置于变阻器的B 端时,电压表的示数为6V ,在10s 内定值电阻1R 产生的热量为36J ;当滑片P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V 。
下列结果正确的是( )A .1R 先后两次消耗的电功率之比为9∶16B .滑动变阻器2R 的最大阻值为10ΩC .电源电压为12VD .1R 的阻值为10Ω 【答案】ABCD 【解析】 【分析】 【详解】由电路分析可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以当滑片滑到B 端时,电路中电流为11226V U I R R == 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压为111126V6V U I R U R R =+=⨯+ 当滑片滑到中点时,R 2接入电路的电阻变小,电压表示数应减小,即滑片滑到中点时,滑动变阻器两端电压为216V 2V 4V U U U =-∆=-=此时电路中的电流为2222222224V 8V2U U I R R R R ⨯==== 则电源电压为212128V4V U I R U R R =+=⨯+ 因电源的电压不变,则11226V 8V 6V 4V R R R R ⨯+=⨯+ 解得:R 1=R 2,则电源的电压为11111216V 6V6V 6V 12V U I R U R R R R =+=⨯+=⨯+= 当滑片滑到B 点时,R 1两端电压为3112V6V6VU U U=-=-=由2UQ tR=可得,R1的阻值为2231(6V)10s10Ω36JUR tQ==⨯=因R1=R2,故R2的最大阻值为10Ω,滑片在B点时和滑片在中点时,电路中的电流之比为12226V38V4I RIR==R1先后两次消耗的电功率之比为22211112221239()416P I R IP I R I====()故选ABCD。
2020-2021备战中考物理二模试题分类汇编——欧姆定律综合含详细答案
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,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.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。
3.如图所示的电路中,电源电压为 6V且保持不变,滑动变阻器R 的规格为“40Ω 1A”,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”。
2020-2021物理二模试题分类汇编——欧姆定律的计算问题综合及详细答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.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10ΩB .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30WC .电源电压为6VD .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 ==⨯=且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 '=且012U U U ''=+已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,联立可得11212232UU 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 3ΩU U I R R '⨯====即定值电阻R 1为1212222 1.2V2Ω1.2AU U R I I '⨯==== 则滑动变阻器的最大阻值为111111 4.8V 2Ω10Ω0.4AU 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22122R 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2226V 6V 6V 10Ω3()()()Ω2Ω33.6W P '=++=故B 错误,B 符合题意。
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一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,V1和V2是完全相同的两个电压表,都有最大测量值是5V和15V两个量程,闭合开关后,发现两个电压表指针的偏转角度相同,则()A.R1∶R2=2∶1B.R1∶R2=2∶3C.R1∶R2=3∶2D.R1∶R2=1∶2【答案】A【解析】【分析】本题考查串联分压规律,串联电路电压规律及电压表特点相关知识,根据最大测量值是5V 和15V两个量程,得出偏转角度相同时,选用大量程电压表所测电压值是选用小量程时的3倍关系,是该题的解题关键。
【详解】由图可知,两电阻组成串联电路,电压表V2测量电阻R2两端的电压;电压表V1量电阻R1和R2两端的总电压;根据串联电路电流特点,得两电路的电压之比等于电阻之比;根据题意,闭合开关后,发现两个电压表指针的偏转角度相同,说明电压表V2选的小量程,电压表V1选的大量程,所以电压表V1的示数是电压表V2示数的3倍,即V1V223 1U UU U==由串联分压规律可知11 222 1R UR U==故选A。
2.已知R1:R2=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R1和R 2并联在一起,电路中的总电阻大小是121265R 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65R 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3.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∶1C.电路的总电阻是10欧D.L1、L2消耗的电功率之比P1∶P2=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=0.8AI 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= 0.2A1II=故B符合题意;C.由于两灯泡并联,则U=U2=2V,根据UIR=可得2V=2Ω1AURI==故C不符合题意;D.两灯泡消耗的电功率之比111 2224 1P UI IP UI I===故D符合题意。
故选BD。
4.定值电阻R1标有“10Ω 2A”,R2标有“20Ω 1.5A”的字样。
则以下说法正确的是()A.若将两只电阻串联使用,则允许通过电阻的最大电流为2AB.若将两只电阻串联使用,允许加在它们两端总电压的最大值是45VC.若将两只电阻并联使用,则干路允许通过的电流最大值是3AD.若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值是60W【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A.定值电阻R1允许通过的最大电流为2A,R2允许通过的最大电流为1.5A,根据串联电路中电流处处相等,为不损坏定值电阻,则允许通过电阻的最大电流为1.5A,故A错误;B.由A解析知,允许通过电阻的最大电流为1.5A,根据I=U R可得加在它们两端总电压的最大值为U大=I R⨯大总=1.5A⨯(10Ω+20Ω)=45V故B正确;C.由定值电阻1R、2R的铭牌可知,加在它们两端的最大电压分别为1U=11I R⨯=2A⨯10Ω=20V,2U=22I R⨯=1.5A⨯20Ω=30V根据并联电路中各用电器两端电压相等,可知它们两端的电压最大为20V,则通过定值电阻1R的电流为2A,通过定值电阻2R的电流为'2I=12UR=20V20Ω=1A干路允许通过的电流最大值为I并大=2A+1A=3A故C正确;D.若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值为P大=1U I并大=20V⨯3A=60W故D正确。
故选BCD。
5.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10 Ω 0.5 A”字样;滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是 ( )A.电路中电流不超过0.6 AB.R1两端电压不超过5VC.滑动变阻器连入电路的阻值在2~10Ω范围内变化D.电路的总功率在1.8~3 W范围内变化【答案】BCD【解析】【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流为12min116V3V0.3A10ΩU U UIR R--====,因串联电路中各处的电流相等,且R1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 ,故A 不符合题意; B .R 1两端的电压最大:110.5A 10Ω5V U I R ==⨯=大大,故B 符合题意;C .电路中的最大电流I 大=0.5A ,此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,电路中的总电阻: 6V 12Ω0.5AU R I ===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:2112Ω10Ω2ΩR R R =-=-=小,当电压表的示数U 2=3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大为:min 3V 10Ω0.3AU R I ===滑滑, 则滑动变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω~10Ω,故C 符合题意; D .电路消耗的最大功率:6V 0.5A 3W P UI ==⨯=大大;当电压表的示数U 2=3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的总功率最小,电路消耗的最小功率:6V 0.3A 1.8W P UI ==⨯=小小,所以,电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W ~3W ,故D 符合题意。
6.如图,电源电压不变,电路元件及导线均完好,R 1、R 2为定值电阻,R 为滑动变阻器。
下列分析正确的是( )A .只闭合S 1时,电流表、电压表均有示数B .只闭合S 3时,滑片右移,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C .闭合S 1、S 2、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小D .闭合S 1、S 3,滑片右移,电压表示数变大,电流表示数变小【答案】ABD【解析】【分析】(1)只闭合S 1时,电路为R 2的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;(2)只闭合S 3时,R 1与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化;(3)同时闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与R 并联,电压表测电源电压,电流表测干路中的电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 2的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化;(4)同时闭合S 1、S 3时,R 1与R 串联后再与R 2并联,电压表测R 两端的电压,电流表测干路电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化,根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。
【详解】A .只闭合S 1时,电路为R 2的简单电路,等效电路图如下图所示:图中电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,则电流表、电压表均有示数,故A 正确;B .只闭合S 3时,R 1与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:滑片P 向右移动时,接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压原理知,R 两端电压变大,R 1两端电压变小,由串联电路的电压特点可得1R U U ∆=∆而电流表测串联电路中的电流,则有1R 1U U R I I∆∆==∆∆ 即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变,故B 正确;C .同时闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与R 并联,电压表测电源电压,则其示数不变,电流表测干路中的电流,等效电路图如下图所示:因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则滑片移动时,通过R2的电流不变,滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,由UIR=可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则干路电流变小,即电流表示数变小,故C错误;(4)同时闭合S1、S3时,R1与R串联后再与R2并联,电压表测R两端的电压,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由UIR=可知,滑动变阻器所在支路的电流变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表的示数变大,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,则通过R2的电流不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则电流表的示数变小,故D正确。