2020-2021中考物理易错题专题复习-欧姆定律的计算问题练习题附答案解析
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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 ==⨯=
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
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 。
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∶16
B .滑动变阻器2R 的最大阻值为10Ω
C .电源电压为12V
D .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
1122
6V 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
11112
6V
6V 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 8V
2
U U I R R R R ⨯=
=== 则电源电压为
21212
8V
4V U I R U R R =+=
⨯+ 因电源的电压不变,则
1122
6V 8V 6V 4V R R R R ⨯+=⨯+ 解得:R 1=R 2,则电源的电压为
1111121
6V 6V
6V 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
3112V 6V 6V U U U =-=-=
由2
U Q t R
=可得,R 1的阻值为 22
31(6V)10s 10Ω36J
U R t Q ==⨯=
因R 1=R 2,故R 2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
1222
6V 38V
4
I R I R == R 1先后两次消耗的电功率之比为
2221
1112221239()416
P I R I P I R I ====() 故选ABCD 。
3.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