备战中考物理备考之欧姆定律的计算压轴培优 易错 难题篇

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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20V
B.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10Ω
D.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=2
8V 0.4A
U
I
=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.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2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S1、S2和S3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12V
B .两灯都正常发光时电流表的示数为3A
C .整个电路的最小功率2.25W
D .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2
U 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 6V
P 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
120.5A 1A 1.5A I I I =+=+=
故B 错误;
C .由U I R
=可得,两灯泡的电阻
1 1
16V
12Ω
0.5A
U
R
I
===,2
2
2
6V

1A
U
R
I
===
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
()2
2
12
6V
1.5W
12Ω12Ω
U
P
R R
===
++

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
12
3W6W9W
P P P
=+=+=

故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~0.5A
B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C.灯泡的最小功率是0.45 W
D.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 2.5V
U=,此时电路中的电流大小为
L
L
L
1.25W
0.5A
2.5V
P
I
U
===
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

0.5A
U
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 5Ω
U 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 10Ω0.3A
U 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
()2
2L 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。

4.在如图所示的电路中,干路上的电流I 恒为1A ,滑动变阻器R 1的规格为“15Ω 1A ”,小灯泡L 上标有“6V 3W ”字样,定值电阻R 2=10Ω。

若忽略温度对小灯泡L 阻值的影响,则下列说法中正确的是( )
A .当小灯泡L 正常发光时,R l 接入电路的电阻为6欧姆
B .当小灯泡L 正常发光时,该电路在10s 时间内消耗的电能为30J
C .当滑片P 移到最左端时,通过小灯泡L 的电流为1A
D .当滑片P 移到最左端时,电路的总功率最小且为10W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .当小灯泡L 正常发光时,小灯泡L 两端的电压是6V ,根据并联电路的电压规律可知,滑动变阻器R 1的电压也是6V ,流过灯泡L 的电流大小是
L L L 3W 0.5A 6V
P I U === 而干路上的电流I 恒为1A ,那么流过滑动变阻器R 1的电流大小是
1L -1A -0.5A 0.5A I I I === 那么根据U R I
=可知,R l 接入电路的电阻是 1116V 12Ω0.5A
U R I === R l 接入电路的电阻是12Ω;A 错误;
当小灯泡L 正常发光时,小灯泡L 两端的电压是6V ,而定值电阻R 2两端的电压是
221A 10Ω10V U IR ==⨯=
那么电路的总电压是
L 26V 10V 16V U U U =+=+=总
该电路在10s 时间内消耗的电能是
16V 1A 10s 160J W U It ==⨯⨯=总
该电路在10s 时间内消耗的电能是160J ;B 错误;
CD .当滑片P 移到最左端时,灯泡L 被短路,通过小灯泡L 的电流是0;根据2P I R =可知,要求电路的总功率最小,而干路上的电流恒定,那么电路中的总电阻最小,从电路图可以看到,当滑片P 移到最左端时,接入电路的电阻只有R 2,这时总电阻最小,最小电功率是
()2
2min 21A 10Ω10W P I R ==⨯=
电路的总功率最小且为10W ;C 错误、D 正确。

故选D 。

5.如图所示电路,电源电压不变,电压表量程是0~3V ,电流表量程是0~0.6A 。

只闭合S 、S 1,在滑动变阻器R 1的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中,灯泡、R 1的I-U 图像如图乙所示,滑片在a 点时灯泡恰好正常发光。

下列说法正确的是( )
A .电源电压为5.5V
B .只闭合S 、S 1时,整个电路的最大功率为2.7W
C .只闭合S 、S 1时,灯泡2s 内最少消耗2.4J 电能
D .只闭合S 、S 2,R 1的滑片在a 点,R 2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω
【答案】D
【解析】
【详解】
A .分析乙图可知在滑动变阻器R 1的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中,滑动变阻器阻值逐渐减小,电压减小,回路中电流增大,故左侧的图像为小灯泡的I-U 图像,刚开始时小灯泡两端电压为0.5V ,滑动变阻器两端电压为4V ,设电源电压为0U ,则有
0R L 4V 0.5V=4.5V U U U =+=+
故A 错误;
B .只闭合S 、S 1时,当电流最大时,整个电路的功率最大,设最大功率为m P ,则有
m 0m 4.5V 0.5A 2.25W P U I ==⨯=
故B 错误;
C .只闭合S 、S 1时,灯泡最小功率为刚开始时的功率,设为P 小,则有
0.5V 0.3A 0.15W P U I ==⨯=小小小
设2s 内最少消耗电能为W ,则有
0.15W 2s 0.3J W P t ==⨯=小
故C 错误;
D .滑片在a 点1R 的电阻为
1113V 60.5A
U R I ===Ω 只闭合S 、S 2,1R 与2R 串联,设R 2允许连入电路的阻值最大电阻为2R ,此时电压表示数达到最大,设为2U ,由欧姆定律可得此时电路中的电流为
0221- 4.5V-3V ==0.25A 6U U I R =
Ω
则滑动变动器最大阻值 2223V =
==120.25A U R I Ω 设滑动变阻器最小电阻为3R ,此时电流数示数达到最大值,设为3I ,则有
03133
4.5V ===0.6A +6+U I R R R Ω 解得3=1.5R Ω。

故R 2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω,故D 正确。

故选D 。

6.如图所示,四只相同的灯泡分成甲、乙两组,分别接在电压相同的电源两端,如果甲、乙两组灯泡消耗的电能相等,则( )
A .L 1与L 3两端的电压之比是2:1
B .通过L 1与L 3的电流之比是1:2
C .甲组与乙组通电时间之比是1:4
D .甲组与乙组的电功率之比是4:1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设电源电压为U ,一个灯泡的阻值为R ;
A .串联电路起分压作用,由于四只灯泡相同,所以的灯泡L 1两端的电压为1 2
U ,由于并联电路两端电压相等,故L 3两端的电压为U ,故L 1与L 3两端的电压之比为 1 :1:22
U U = 故A 不符合题意;
B .通过L 1的电流12U I R =,通过L 3的电流3U I R
=,则通过L 1与L 3的电流之比为 1:22: U U R R
= 故B 符合题意;
C .甲电路的总电阻为2R ,乙电路的总电阻为1 2R ,由2
U W =t R
可得 22
::1224:1W R W R t t U U ⨯⨯==甲乙 故C 不符合题意;
D .甲组与乙组的电功率之比
22
::1:4122
U U P P R R ==甲乙 故D 不符合题意。

故选B 。

7.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
滑 灯泡的最小功率: ()()22Lmin 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。

8.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R 是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5 Ω,电路各部分均接触良好.物体M 只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P 移动,电压表示数可反映物体M 移动的距离.开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5 V 和0.2 A .由此可知
A .电阻丝的总电阻为7.5 Ω
B .当电压表示数为2 V 时,物体M 向左移动了5 cm
C .当电压表示数为1 V 时,物体M 向左移动了5 m
D .若开始测量前,将金属滑片P 置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30 cm
【答案】BD
【解析】
【分析】
滑片移动时,电阻丝接入电路的电阻不变,一直等于其总电阻,所以电流表示数保持0.2A 不变,但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化,所以电压表的示数改变,滑片向左移动时,电压表示数变大,向右移动时,示数变小。

【详解】
A .滑片在中点时,电压表测量的是一半电阻丝分得的电压,其阻值为
1.5V '7.50.2A
U R I ===Ω 则电阻丝的总电阻为15Ω,所以A 错;
B .当电压表示数为2 V 时,比滑片在中点时增大了0.5V ,则与电压表并联的电阻增大了
110.5V =2.5Ω0.2A
U R I =
= 电阻丝的长度增加了
2.5Ω
=
=5cm 0.5Ω/cm
l ∆ 所以物体M 向左移动了5 cm ,B 对; C .当电压表示数为1 V 时,比滑片在中点时减小了0.5V ,则与电压表并联的电阻减小了
2.5Ω,电阻丝的长度减小了5cm ,所以物体M 向右移动了5 cm ,C 错;
D .若开始测量前,如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端,电压表测的是整根电阻丝的电压,所以可测量的最大距离是
max 15Ω=
=30cm 0.5Ω/cm
l D 对。

故选BD 。

9.如图甲所示的电路,电源电压U =10V (恒定不变),R 2=8Ω,闭合开关S 后,V 2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,A 1表的示数为1.75A ,下列说法正确的是( )
A .甲电路中V 1表的示数为3V
B .乙电路中A 2表的示数为2.25A
C .R 1=12Ω
D .乙电路中R 3的电流为0.5A
【答案】CD
【解析】
【详解】 A .图甲中R 1、R 2和R 3串联,V 1表的测量电阻R 1和R 2的电压,V 2表的测量电阻R 2和R 3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;
10.定值电阻R 1标有“10Ω 2A”,R 2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2A
B .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45V
C .若将两只电阻并联使用,则干路允许通过的电流最大值是3A
D .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R 1允许通过的最大电流为2A ,R 2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 =
12U R =20V 20Ω
=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 。

11.如图所示的电路中,S 1 闭合 S 2 断开时,甲、乙是电流表,I 甲︰I 乙=1︰4,此时电路的总功率为 P 1;当 S 1、S 2 都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为 P 2,则下列说法正确的是( )
A .电阻大小之比 R 1︰R 2=3︰1
B .当 S 1 闭合、S 2 断开时,通过 R 1 和 R 2 电流之比为 I 1︰I 2=3︰1
C .S 1、S 2 闭合时,甲乙电压表示数之比 U 甲︰U 乙=3︰1
D .总功率之比 P 1︰P 2=16︰3
【答案】BD
【解析】
【详解】
由图可知,当S 1闭合、S 2断开时,甲、乙是电流表,R 1、R 2并联,甲电流表测的是R 2支路电流,乙电流表测的是干路电流,则I 甲=I 2,I 乙=I 1+I 2,由题知I 甲:I 乙=1:4,即
21214I I I +=:():
解得I 1:I 2=3:1,故B 正确;
并联电路各支路两端的电压相等,即12U U U ==,根据欧姆定律可得电阻之比
122112
13U U R R I I I I =
==:::: 故A 错误; 当S 1、S 2都闭合时,甲、乙两表都是电压表,R 1、R 2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R 2两端的电压,串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律得,甲电压表的示数
12U I R R '=+甲()
乙电压表的示数:2U IR '=乙,所以
12212213343U U I R R IR R R R ''=+=+=+=甲乙:():():()::
故C 错误;
前后两次的总功率分别为
22
12
1=R P U U
R + 2
212
U P R R =+ 所以
222
221212121212
1313163U U U P P R R R R R R R R =+=+=+⨯=+:():():():(): 故D 正确。

故选BD 。

12.如图甲,滑动变阻器标有“20Ω 2A”,闭合开关S ,滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时,小灯泡正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。

下列说法中正确的是( )
A .电源电压为12V
B .小灯泡的额定功率为6W
C .电路的总功率变化范围是7.5W 〜15W
D .小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的电阻为3Ω
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A .从图甲可以看到,这是一个串联电路,电压表V 2测的是电阻R 0的电压,电压表V 1测的是电阻R 0和灯泡L 的电压之和,当电流表的示数是0.5A 时,滑动变阻器处于最右端,两电压表的读数是5V 、3V ,由于电压表V 1的示数大于电压表V 2的示数,所以15V U =、23V U =,滑动变阻器的电压是
0.5A 20Ω10V U IR ==⨯=滑滑
所以电源电压是
15V 10V 15V U U U =+=+=滑电源
A 错误;
B .由题意可知,当电路中电流是1.0A 时,小灯泡正常发光,电压表V 2的示数是6V ,电压表V 1的示数是12V ,那么这时小灯泡的电压是
12V -6V 6V U ==灯
那么小灯泡的额定功率是
6V 1A 6W P U I ==⨯=灯灯灯
B 正确;
C .电路的电流变化范围是0.5A 到1A ,那么电路的总功率最小是
min min 15V 0.5A 7.5W P U I ==⨯=电源
电路的总功率最大是
max max 15V 1A 15W P U I ==⨯=电源
所以电路的总功率变化范围是7.5W 〜15W ,C 正确;
D .当小灯泡正常发光时,电路中电流是1.0A ,滑动变阻器连入电路的电阻两端电压是
'15V -12V 3V U ==滑
滑动变阻器连入电路的电阻为
'''3V 3Ω1A U R I ===滑滑
滑 D 正确。

13.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R 1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R 1与滑动变阻器R 2串联,电压表V 1测定值电阻R 1两端的电压,电压表V 2测灯泡L 与定值电阻R 1两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V 2的示数减去电压表V 1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V 2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V 1的示数是10V ,电压表V 2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
R 2234V 14V 20V U U U =-=-= 由U I R
=可得通过电路最小电流 R 2220V 1A 20Ω
U I R ===小 由U I R
=可得定值电阻R 1的阻值 1110V 10Ω1A
U R I =
==小 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V 1的示数是10V ,电压表V 2的示数是14V ,则灯泡两端电压为
L 2114V 10V 4V U U U =-=-= 由U I R
=可得此时灯泡L 的电阻 L L 4V 4Ω1A
U R I ===小 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V 1的示数是20V ,电压表V 2的示数是34V ,则灯泡两端电压为
L 2134V 20V 14V U U U '''=-=-= 由U I R
=可得此时电路电流 1120V 2A 10Ω
U I R '===大 则由U I R
=可得此时灯泡L 的电阻
L L 14V
7Ω2A
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。

14.如图甲所示的电路中,电源电压为12V保持不变,R2是定值电阻。

闭合开关S,将滑动变阻器R1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L正常发光。

图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。

下列说法正确的是()
A.定值电阻R2的阻值是20ΩB.小灯泡的额定功率为1.8W
C.小灯泡正常发光时,R1的阻值为5ΩD.滑动变阻器R1的最大阻值为35Ω
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知,滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中,电压表V1测量滑动变阻器R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。

当滑片P 从最左端向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据I=U
R
可知,电路中的电流变大;由U=IR可知,灯泡L和R2两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,R1和R2两端的总电压变小,由此可知:图像中上半部分为电压表V1示数变化图线,下半部分为电压表V2示数变化图线;
A.由图像可知,当灯泡L正常发光时电路中的电流最大,为0.3A,此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压U V1=6V,电压表V2的示数为R2两端的电压U2=
4.5V,根据I=U
R
可得
R2=2
U
I
最大

4.5V
0.3A
=15Ω
故A错误;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时灯泡两端的电压
U L=U﹣U V1=12V﹣6V=6V
所以
P额=P L=U L I最大=6V×0.3A=1.8W
故B正确;
C .因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L 正常发光时R 1两端的电压
U 1=U V1﹣U 2=6V ﹣4.5V =1.5V
根据I =U R 可得 R 1=1U I 最大=1.5V 0.3A
=5Ω 故C 正确;
D .当滑片P 在最左端时,滑动变阻器连入的电阻最大,则电路中的电流最小;由图像可知,电路中最小电流值为I 最小=0.2A ,此时电压表V 1的示数U V1′=10V ,根据I =U R 可得此时R 2两端的电压
U 2′=I 最小R 2=0.2A ×15Ω=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R 1两端的电压
U 1′=U V1′﹣U 2′=10V ﹣3V =7V
根据I =U R
可得 R 1最大='1U I 最小=7V 0.2A
=35Ω 故D 正确。

故选BCD 。

15.如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S 1时,电压表V 的示数为U 1,电阻R 1消耗的功率P 1为1.8W ;只闭合开关S 2、S 3时,电压表V 的示数为U 2,电流表A 1和A 2的示数分别为I 1和I 2;所有开关都闭合时,电流表A 2的示数比I 2增加了0.9A ;已知12:1:3U U =,12:4:1I I =,则( )
A .电阻R 2和R 3的比值为4:1
B .电阻R 1的阻值为20Ω
C .电源电压为20V
D .电流表A 1示数I 1为2.4A
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
只闭合开关S 1时,等效电路图如图甲所示:

只闭合开关S 2、S 3时,等效电路图如图乙所示:

所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:

A .由图乙可知
23231232
4 1
U U R R R R I U I R R ++=== 所以
233 1
R R =…① 故A 不符合题意;
BC .由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为12:1:3U U =,所以由图甲可得 11231 3R R R R =++

1232R R R =+…②
由①②两式可得132R R =,所以
22111123
( 1.8)W U P I R R R R R ===++ 即
2116.2U R =…③
由图乙、丙可知
220.9A I I '=+

1
0.9A U R =…④ 由③④两式可得R 1=20Ω,代入④式可得U =18V ;故B 符合题意,C 不符合题意; D .由图乙可得:电路的总电阻
233331123333331334428
R R R R R R R R R R R R ⨯=
===⨯=++ 所以 111880.9A 2.4A 3338
U U U I R R R =
==⨯=⨯= 故D 符合题意;
故选BD 。

二、初中物理电路类问题
16.如图所示,电源电压不变,闭合开关S ,当滑片置于变阻器的B 端时,电压表的示数为6V ,R 1的功率为3.6W ;当滑片P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V .下列判断正确的是
A .电源电压为10V
B .R 1的阻值为20Ω
C .滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω
D .滑片P 在中点时,R 1的电功率为6.4W
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查动态电路,主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答
【详解】
A .由电路图可得,两个电阻串联,电压表测变阻器的电压,当滑片P 置于
B 端时,R 2的阻值最大。

此时电阻R 2的电压U 2=6V ,R 1的电功率P 1=3.6W 。

假设此时R 1两端的电压是U 1,则有:
1212
U U I R R =
= 即得①式 112
6V U R R = 当P 置于变阻器中点时,变阻器的电阻变为212
R 。

即变阻器的电阻变小,根据串联电路的电阻特点得,电路总电阻变小,而电源电压不变,再由欧姆定律U I R =总总
得,电路电流变大。

而电阻R 1的阻值不变,那么它的电压变大,变阻器两端的电压会变小,所以电压表示数变化了2V ,即是变阻器此时的电压
U 2´= U 2-2V=6V -2V=4V
电阻R 1的电压
U 1´= U 1+2V
则有:
121´´
´2´U U I R R == 即得②式
1122V 4V 12
U R R += 联合①②式得
R 1=R 2
而U 2=6V ,根据串联电路的特点:串联电路中,两个电阻的阻值相等,那么两个电阻两端的电压也相等,可得,
U 1=U 2=6V
所以电源电压
U =U 1+U 2=6V+6V=12V
故A 不正确
BC .滑片P 置于变阻器的B 点时,电阻R 1的功率P 1=3.6W ,则
()
22111
6V 10Ω3.6W U R P === 变阻器的最大阻值R 2=R 1=10Ω,故BC 都不正确
D .当滑片P 置于变阻器中点时,变阻器的电阻 22´15Ω2
R R =
= 此时电路的总电阻 1´210Ω5Ω15ΩR R R =+=+=总
电流
´12V 0.8A 15Ω
U I R =
==总 那么R 1的电功率 11´22´(0.8A)10Ω 6.4W P I R ==⨯=
故D 正确
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,A 1 示数为 0.4A ,A 2 示数为 0.5A 若灯 L 2 断路,则电流表 A 1、A 2、A 的示数分别为
A .0.4A 、0A 、0.9A
B .0.4A 、0.5A 、0.9A
C .0.9A 、0A 、0.9A
D .0.4A 、0A 、0.4A
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
所示电路为并联电路,L 1、L 2两端的电压相等,若灯 L 2 断路,通过L 2的电流为0,由于电源电压不变,L 1的电阻不变,所以通过L 1的电流不变, A 1的示数仍为0.4A, A 1、A 串联,所以示数相同,故选D .
18.如图,三个不同的灯泡接在电源上,A 1的示数为I 1,A 2的示数为I 2,A 3的示数为I 3,各表读数关系正确的是( )
A .I 1=I 2=I 3
B .I 1=I 2+I 3
C .I 3>I 2>I 1
D .I 1>I 2>I 3
【答案】D
【解析】
【分析】 由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,A 1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。

【详解】
由图可知三灯泡并联,A 3测通过L 3的电流,A 2测通过L 2、L 3的电流,故一定有
I 2>I 3
A 1测通过三个灯泡的电流,故一定有
I 1>I 2
所以
I 1>I 2>I 3
故选D 。

19.将规格为“12V 3W ”的灯1L 和规格为“12V 6W ”的灯2L 串联在电压为12V 的电路中,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )
A .1L 与2L 灯丝电阻之比为1:2
B .1L 灯与2L 灯实际功率之比为1:2
C .两灯均不能正常发光,灯2L 更亮些
D .两灯消耗的总功率为2W
【答案】D
【解析】
【详解】
A .根据2
U P R
=可得,两灯的电阻 ()2211112483V ΩW U R P =
==,()222221224V Ω6W U R P ===
两灯的电阻之比为 12482:124ΩΩ
R R == 故A 错误;
B .因为两灯串联,所以通过两灯的电流相等,根据2P I R =可得,两灯消耗的实际功率为
211实1P I R =,222实2
P I R = 两灯消耗的实际功率之比为 122:1实1
实2P R P R == 故B 错误; C .灯泡的亮度由灯泡消耗的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,由B 分析知,灯1L 的实际功大于灯2L 的实际功率,1L 比2L 亮,故C 错误;
D .由于两灯串联,由串联电路电阻的特点知,电路中的总电阻为
11482472ΩΩΩR R R =+=+=
由2
U P R
=得,两灯消耗的总功率为 ()2
212272V W Ω
U P R === 故D 正确。

故选D 。

20.小明设计了一种停车位是否被占用的模拟提醒装置:用指示灯L 发光的亮和暗分别表示车位被占用和未被占用,车位被占用时控制开关S 闭合,下列能实现此功能的电路是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
由题知,车位被占用时控制开关S 闭合,此时指示灯L 发光较亮;车位未被占用时开关S 断开,指示灯L 发光较暗.
A .由图知,当开关S 闭合时,此时R 被短路,只有L 接入电路,L 两端的电压为电源电压,指示灯发光较亮;开关S 断开时,L 与R 串联,总电阻较大,电流较小,指示灯发光较暗,故A 符合题意;
B .由图知,当开关S 闭合时,此时L 被短路,指示灯不会发光,故B 不符合题意;
C .由图知,当开关S 闭合时,此时L 与R 串联,此时灯的亮度较暗;开关S 断开时,灯泡不发光;故C 不符合题意;
D .由图知,L 与R 并联,当开关S 闭合或断开,L 始终接入电路中,L 两端的电压始终为电源电压,则灯泡发光的亮度不变,故D 不符合题意.
故选A .。

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