中考物理欧姆定律的计算综合练习题含答案
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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
1
113W 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
1
6V
12Ω0.5A
U
R
I
===,2
2
2
6V
6Ω
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
===
++
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
12
3W6W9W
P P P
=+=+=
大
故D正确。
故选D。
3.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—
1
R
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0.1Ω
C.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—
1
R
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
0.2A10Ω2V
U 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 0.5A2
I
I
==
实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得
112
21
2
1
2
U
I R R
U
I R
R
===
由上式可得
1
2
2
1
R
R
=
故D不符合题意。
故选A。
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R1的规格为“15Ω 1A”,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,定值电阻R2=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R1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R1的电流大小是
1L
-1A-0.5A0.5A
I I I
===