中考物理欧姆定律的计算问题-经典压轴题含答案
中考物理欧姆定律的计算问题-经典压轴题含答案
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 18VC.R1的阻值是20ΩD.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=UR可得,定值电阻R1的阻值R1=1UI=4V0.2A=20Ω故C正确,不符合题意;D.由I=UR可得,滑动变阻器的最大阻值:R2=2UI=14V0.2A=70Ω故D错误,符合题意。
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 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2U Q t R=可得,R 1的阻值为 2231(6V)10s 10Ω36JU 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12226V 38V 4I R I R == R 1先后两次消耗的电功率之比为22211112221239()416P I R I P I R I ====() 故选ABCD 。
中考物理欧姆定律-经典压轴题及答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置(如图甲),绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R 上,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在粗细均匀的水平金属杆上,迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计,电源电压保持7.5 V 不变,电流表的量程为0~0.6 A ,电压表的量程为0~15 V ,小灯泡上标有“6 V 3 W ”字样,且灯泡两端电压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变),压敏电阻R 的阻值随压力的变化规律如图乙所示,为了保证电路安全,下列说法正确的是( )A .电路中的最大电流值为0.8 AB .压敏电阻的阻值变化范围是0~18 ΩC .当压敏电阻所受的压力为0时,小灯泡的实际功率为0.75 WD .当压力由0变大到5 N 时,电压表的示数从1.5 V 变大到4.5 V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A .由P UI =和UI R=可知小灯泡的电阻 ()26V 12Ω3WL UR P ===灯 由P UI =得小灯泡正常发光时的电流3W 0.5A 6VP I U === 所以为了保证电路安全,电路中的最大电流值是0.5 A ,A 错误;B .当电路中的最大电流值是0.5 A 时,压敏电阻阻值最小,灯泡两端的电压U 灯=6 V ,压敏电阻两端的电压7.5V 6V 1.5V R U U U --===灯由UI R=得压敏电阻的阻值 1.5V3Ω0.5AR U R I === 由图乙可知,当F =0时,压敏电阻的阻值最大,压敏电阻此时的阻值是18 Ω,所以压敏电阻的阻值变化范围是3~18 Ω,B 错误;C .当压敏电阻所受的压力为0时,压敏电阻R =18 Ω,电路中的电流为7.5V 0.25A 12Ω18ΩU U I R R R '====++总灯 小灯泡的实际电压为0.25A 12Ω3V U I R '⨯===灯灯小灯泡的实际功率为3V 0.25A 0.75W P U I '⨯===灯灯C 正确;D .当压力为0时,压敏电阻R =18 Ω,压敏电阻的电压为0.25A 18Ω 4.5V U I R ='=⨯=当压力为5 N 时,压敏电阻R =4 Ω,电路中电流7.5V 15A 12Ω4Ω32U I R R ''===++灯则15A 4Ω 1.875V 32R U I R "=⨯== 当压力由0增大到5 N 时,电压表的示数会从4.5 V 减小到1.875 V ,D 错误; 故选C 。
中考物理欧姆定律-经典压轴题含答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路中,R 为定值电阻闭合开关后当滑片P 在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围是3~6V 小丽通过推算,得出四个结论,错误的是()A .变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12ΩB .定值电阻R 的阻值为3ΩC .实验中R 两端的电压变化范围为2V~4.5VD .电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W 【答案】C 【解析】 【分析】根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大。
【详解】A .电流表示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围3~6V ,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为min min max 3V215AU R I .===Ω滑 max max min 6V1205AU R I .===Ω滑 则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A 正确,A 不符合题意; B .由欧姆定律得,当电压表示数为3V 时,电源电压V 3V+1.5A U U IR R =+=⨯当电压表示数为6V 时,电源电压V 6V+0.5A U U IR R =+=⨯联立解得3R =Ω ,7.5V U故B 正确,B 不符合题意;C 、当电流表示数为0.5A 时,R 两端的电压1105A 315V U I R ..==⨯Ω=当电流表示数为1.5A 时,R 两端的电压2215A 345V U I R ..==⨯Ω=R两端的电压变化范围是1.5~4.5V,故C错误,C符合题意;D.电路消耗的最大电功率==75V15A=11.25WP UI..⨯最大最大电路消耗的最小电功率==75V05A=3.75WP UI..⨯最小最小则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W,故D正确,D不符合题意;故选C。
备战中考物理欧姆定律-经典压轴题含答案
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图,电源电压U不变,开关S断开与闭合时,电压表的示数之比是5:8,则电阻R1 与R2 的阻值之比是A.3:5 B.5:3 C.5:8 D.8:5【答案】A【解析】【分析】【详解】开关断开时,两电阻串联,电压表测量R1上的电压U1;开关闭合时,R2被短路,电压表测量总电压U。
因串联电路总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,则U1:U2=(U-U2):U2=3:5又因串联电路各处的电流相等,且U=IR,所以R1:R2=U1:U2=3:5故选A。
2.如图所示,R1是定值电阻,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自B向A 移动的过程中A.电压表 V1 示数变小,V2 示数变大,电流表 A 的示数变大B.电压表 V1示数与电流表 A 示数之比不变,电压表 V2 示数与电流表 A 示数之比变大C.电流表 A 的示数变大,电路消耗的总功率变大,电压表 V2示数变小D.电压表 V2示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变【答案】CD【解析】【详解】由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路电流,V1并联在定值电阻两端,测R1两端电压,V2并联在定值电阻两端,测R2两端电压;A .当滑动变阻器的滑片自B 向A 移动时,R 2的阻值减小,则通过的电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR ,R 1是定值电阻,阻值不变,通过的电流增大,则分得的电压增大,即V 1的示数变大,根据串联分压的特点以及电源电压恒定,则R 2分得的电压就减小,即V 2的示数减小,故A 项不符合题意;B .电压表 V 2 示数与电流表 A 示数之比,即R 2的阻值在减小,电压表 V 1 示数与电流表 A 示数之比,即R 1的阻值是一个定值,故B 项不符合题意;C .电路消耗的总功率根据公式P=UI 可知,电源电压不变,通过的电流增大,则电路消耗的总功率变大,故C 项符合题意;D .根据串联分压的特点,则有211U U U U IR =-=-,211U U U U I R '''=-=-,则()()221111U U U U I R U IR I I R IR '''=-=---=-=-,即 21U R I=-, 所以,电压表 V 2 示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变,故D 项符合题意。
中考物理欧姆定律-经典压轴题附答案
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.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—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。
中考物理欧姆定律问题-经典压轴题及答案
一、初中物理欧姆定律问题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﹣R0=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.如图电路,电源电压不变,闭合S,当滑片P从a端向b端滑动时()A.电压表V1示数与电流表A示数比值不变B.电流表A示数变大,电压表V2不变C.电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积不变【答案】AC【解析】【分析】【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,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流,电压表V1示数与电流表A示数比值为定值电阻R1的阻值,所以其比值不变,故A正确;B.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,所以分得的电压变小,即V2示数变小;电路中的总电阻变小,所以电路中的电流变大,即A示数变大,故B错误;C.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,R2接入电路中的电阻变小,V2示数变小,所以V1示数变大,电流表A的示数也变大,所以电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大,故C正确;D.电压表V2示数与电流表A示数的乘积为滑动变阻器R2的功率22222221112211222()()42U U U P I R R R R R R R R R R R R ====+-+++ 由上式可知,R 2的电功率随着R 2阻值的变化而变化,当R 2与R 1阻值相等时,R 2功率最大,故D 错误。
中考物理欧姆定律的计算-经典压轴题及答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.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“20Ω 1A”,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 2.5V U =,此时电路中的电流大小为L L L 1.25W 0.5A 2.5VP 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 2.0V4Ω0.5AU 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 1.5V0.3A 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。
中考物理欧姆定律的计算问题-经典压轴题含详细答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图甲所示电路中,电源电压8V 且保持不变,标有“8V ,8W ”小灯泡与滑动变阻器串联,当滑片P 由A 端滑到B 端过程中,根据两电压表与电流表示数绘制出的U -I 图像,两图像交于Q 点,如图乙所示,下列说法正确的是( )A .Q 点处滑动变阻器两端电压U >4VB .Q 点处流过小灯泡的电流I <0.5AC .Q 点处整个电路总功率P <4WD .Q 点处小灯泡实际功率P 灯>2W【答案】D 【解析】 【详解】由甲可知,该电路是灯泡与电阻器串联,电压表V 1测灯泡L 电压,电压表V 2测变阻器R 的电压,二者电流相等,电流表测电流I 。
对甲电路进行动态分析可得,当滑片往A 移动,滑动变阻器R 电阻变小,电路电流变大,电压表V 1示数变大,电压表V 2示数变小。
A . 从图中可以获得信息,Q 点为二者的交点,Q 点表示二者此刻的电流、电压都相等即I R =I L ,U R =U L灯泡与变阻器串联,所以二者电压之和等于电源电压,即U L +U R =8V所以U R = U L =4V故A 错误;B . 设灯泡正常发光时的灯丝电阻为R L1,灯泡两端电压为4V 的时候灯丝电阻为R L2,R L1=2U P 额额=()28V 8W=8Ω灯泡L 的电阻在变化,随着电压增大,灯丝的温度变高,电阻变大。
电压减少时,灯丝温度较低,电阻较小,即:R L1>R L2,则:R L2<8Ω。
Q 点为二者的交点,Q 点表示二者此刻的电流、电压都相等。
所以Q 点时电流,I Q =L2U R '=L24V R >4V 8Ω=0.5A 故B 错误;C . 由于I Q >0.5A ,所以此时电路总功率P Q =UI Q >8V ×0.5A=4W故C 错误; D . 灯泡的实际功率P LS =UI L2=4V ×I L2>4V ×0.5A=2W故D 正确。
中考物理与欧姆定律问题有关的压轴题附答案
一、初中物理欧姆定律问题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。
中考物理欧姆定律的计算-经典压轴题含答案
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
实际功率之比为1:4;D正确。
故选D。
8.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RA和RB的大小关系、定值电阻R0的电功率变化量△P0,下列选项正确的是()
A.RA>RB、△P0=2.7WB.RA>RB、△P0=1.9W
A. B. C. D.
【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R0,短路位置离甲地的距离为 ,则短路位置离乙地的距离为s- ,则AB间的总电阻:
RAB=2 R0
同理可得,CD间的总电阻:
RCD=2×(s- )R0
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:
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.3:2B.2:3C.7:5D.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UR=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UR′=7V,则由串联分压得 ,即 ②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.
中考物理欧姆定律-经典压轴题含详细答案精选全文
可编辑修改精选全文完整版一、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,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0~24ΩB .电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC .电压表示数的变化范围是1V~3VD .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 1.5W0.5A 3V P I U ===额额额 还可知道灯泡的电阻是L L L 3V6Ω0.5AU R I ===额额因为电压表的量程是0到3V ,所以当灯泡两端的电压是3V ,电路中的电流最大,大小是max L 0.5A I I ==额由此可计算得电路中的最小总电阻是min max 9V18Ω0.5AU R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max9V0.3A 30ΩU I R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ;也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=故选D。
物理欧姆定律-经典压轴题及详细答案
故选D。
3.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4VB.电路总功率的最大值为2.4W
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 ,此时电路中的电流大小为
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
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
C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即 ,灯泡的最小功率是
C正确;
D.该电路的电流最大时,根据 ,电路中的功率最大,大小为
D错误。
2.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.b可能是电流表、也可能是电压表
B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于
C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动, 消耗的功率一定变大
D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解中的电流最大是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
中考物理欧姆定律问题-经典压轴题附答案
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,滑动变阻器的最大阻值为R。
若只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P 置于A端时,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2;若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端,电压表V1示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,电流表A1的示数为0.4A。
已知:U1:U1′=1:2,U2:U2′=3:1,R2=3Ω。
以下说法错误的是()A.R1的电阻为2ΩB.电源电压为6VC.当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30WD.只闭合开关S1时,电路消耗的最大功率为7.2 W【答案】C【解析】【分析】【详解】若只闭合开关 S1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P 置于A端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。
此时,R1、R2两端电压分别为U1、U2。
将滑动变阻器的滑片 P 移至 B端时,电路如下图所示此时,R2两端电压为U2′,变阻器和R1两端的总电压为U1′。
可知,R2两端电压U2′为1.2V。
此时,电流表示数为I丙=0.4A,R2=3Ω,据U IR根据U 2:U 2′=3:1结合U 2′为1.2V ,可以推得U 2为3.6V乙图中,电流表示数I 乙为22 3.6V 1.2A 3U I R ===Ω乙 已知 U 1:U 1′=1:2根据欧姆定律,有111()2I R I R R =+乙丙 即111.2A 10.4A ()2R R R ⨯=⨯+ 整理得15R R =乙图中,电流表示数为1.2A ,根据欧姆定律有21U I R R =+乙 即 11.2A 3U R =Ω+……① 丙图中,电流表示数为0.4A ,根据欧姆定律有 21U I R R R =++丙 即110.4A 35U R R =Ω++……② 结合①②,有 16V 2U R ==Ω则1510R R ==Ω只闭合开关S 1时,当变阻器滑片在A 端时,电路中电阻最小,电路总功率最大,为6V 1.2A 7.2W P UI ==⨯=当所有开关都闭合时,电路为三个用电器并联,当变阻器连入电路中电阻为其最大阻值时,电路的总功率最小,为2222221212(6V)(6V)(6V)=33.6W 3102U U U P P P P R R R =++=++++=ΩΩΩ滑滑 故选项A 、B 、D 正确,不符合题意;选项C 错误,符合题意。
中考物理欧姆定律-经典压轴题含答案
(4)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,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。
△UV4=UV4−UV4′=U−IR1−IR2−(U−I′R1−I′R2)=(I′−I)R1 (I′−I)R2=△I(R1 R2)
即
=R1 R2
故该比值保持不变,故B错误;
C.电源电压U=UV4 UV3,故电压表V3示数的变化量等于电压表V4的变化量,则电压表V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变,故C错误;
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S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L1和灯泡L2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 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。
则电源电压U=IaR0=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=Ia2R0=(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=Ib2R0=(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;
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
欧姆定律典型例题及答案解析【可编辑全文】
图2—2—3可编辑修改精选全文完整版欧姆定律典型例题例2 (市中考试题)关于公式 R =U/I 的物理意义,下面说法中正确的是 ( ) A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比 B .导体过的电流越大,则电阻越小 C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.例6 (市中考试题)电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.例7 (市中考试题)如图2—2—3所示,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,电压表例8 (市中考试题)如图2—2—5,闭合S ,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电流表A 的示数将________.(选填 “变小”、“不变”或“变大”) 例9 如图2—2—7,两个电阻都为R 0,再与变阻器R ′,并联接到电路中,在R ′,的滑片向右滑动的过程中,电路总电阻R 的变化围是 ( ) A .R 变大,R 0>R >0.5R 0B .R 变小,2R 0>R >R 0C .R 变大,但R <0.5R 0D .R 变小,R <0.5R 0例10 (市中考试题)如图2—2—8所示的电路中,电源电压不变,开关S 闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将 ( )A .电流表示数变大,电压表的示数变大B .电流表示数变小,电压表的示数不变C .电流表示数变大,电压表的示数不变D .电流表示数变小,电压表的示数变小图2—2—5图2—2—8例11如图2—2—9所示电路,电源电压U不变.将开关S闭合,电流表A1的读数将________,电流表A2的读数将________,电压表V的读数将_________.(填“变大”、“变小”或“不变”)例13 (省中考试题)如图 2—2—10,电阻R1=2Ω,某同学在实验过程中记录了三只电表的读数,但漏记了单位,记下的一组数据是1、2、3(电流单位是A,电压单位是V),则这位同学所用的电源电压为________V,R2的阻值为________Ω.图2—2—9 图2—2—10 图2—2—11例14(省中考试题)如图2—2—11所示电路,已知电源电压为6V,电阻R l=10Ω,滑动变阻器R2的最大值是20Ω,当滑动片P从a向b移动的过程中,电压表的最大示数是________V,电流表最小示数是________A.例15如图2—2—12(a)的电路中,电源电压U=15V不变,R1=4Ω.当变阻器的滑片P从一端滑动到另一端的过程中,电压表示数从2V变化到6V.求:(1)电阻R2的阻值;(2)变阻器R,的最大阻值图2—2—12例16(省中考试题)如图2—2—13(a)电路,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电流表示数为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∶8a 图2—2—13b c例17 (市中考试题)如图2—2—14所示,电源两极间电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω.当S1闭合S2断开,①②都是电流表时,两表示数之比为________.当S1、S2都闭合,①②都是电夺表时,两表示数之比为________.图2—2—19例18 (省中考试题)如图2—2—15所示电路,电源电压保持不变.当S 闭合时,R 1和R 3两端电压之比为U 1∶U 2=1∶4,电流表的示数为I ;当S 断开时,R 1、R 2、R 3两端电压分别为U 1′、U 2′、U 3′,且U 1′∶U 2′=1∶2,电流表的示数为I ′.则下列判断正确的是 ( ) A .I ∶I ′=2∶5 B .I ∶I ′=5∶2 C .U 1∶U 1′=5∶7 D .U 3∶U 3′=7∶5例19 (天津市中考试题)如图2—2—17,滑动变阻器的最大阻值R 为定值电阻R 0的3倍.当将滑动变阻器的滑片由最大值调到中点位置时,则 ( )(设电源电压不变) A .R 0中的电流为原来的8/5 B .R 0中的电流为原来的8/3 C .变阻器两端的电压为原来的4/5 D .变阻器两端的电压为原来的8/9例20 (区中考试题)如图2—2—18电路,R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶1,开关S 闭合后,电流表A 、A 1及A 2的示分别为I 、I 1和I 2,它们之间的数量关系正确的是 ( ) A .I =I 1+I 2B .I ∶I 1=5∶3C .I ∶I 2=4∶3D .I 1=I 2例21 (市1999年中考试题)在图2—2—19所示电路中,电源电压不变,闭合开关S ,电压表V 1与V 2的示数之比为3∶5,电流表A 的示数为1A ;若将电压表V 1换成电流表A 1,则电流表A 1的示数为2A ,那么R 1∶R 3=________. 例22 如图2—2—20(a )的电路,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片P 位于b 端时,电流表示数为0.2A ;当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片p 位于a 端时,电流表示数为l A ,且小灯泡正常发光.若不计温度对灯丝电阻的影响,电源电压不变且大于8V ,R 1=15Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,求:小灯泡的电阻和小灯泡的额定电压.图2—2—18a 图2—2—20b c答案例1 一根电阻丝,将其对折后,它的电阻是多大? 解 不考虑温度的影响,对折后,长度为原来的21,横截面积为原来的2倍,材料不变. 电阻R ′=ρS l '=ρS l221=41ρS l 为原来的41答案 电阻是原来的41例2 (市中考试题)关于公式 R =IU的物理意义,下面说法中正确的是 ( )A .导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比B .导体过的电流越大,则电阻越小C .加在导体两端的电压越大,则电阻越大D .导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比(精析)考查一个电阻的大小是否随电压和电流大小而变化. 精析 公式R =IU可用来测量和计算电阻大小,但是导体的电阻并不是由加在它两端的电压和通过电阻的电流大小决定的.一个电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过它的电流也增大到同样的倍数,而比值是一个定值.只是由电压和电流比值..决定的量. 当一个电阻两端的电压为零时,这个电阻也不为零.因此,不能说“电阻和电压成正比,和电流成反比”. 答案 D例3 (市中考试题)若导体两端电压为6V 时,通过它的电流强度是0.1 A ,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V ,则通过它的电流强度为________A ;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.精析 考查电阻的计算及电阻是否随电压大小而变化. 解 当U 1=6V I 1=0.1A 时 电阻 R =11I U =AV 1.06=60Ω 当U 2=3V R 不变R =60Ω电流 I 2=R U 2=Ω603V=0.05A 当U 3=0时,R 仍不变,R =60Ω 答案 60Ω,0.05A ,60Ω例4 (省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得. 精析 考查是否能熟练计算串、并联电阻.第(1)种选择:很容易看出:40Ω+35Ω=75Ω第(2)种选择:设总电阻为75Ω,其中一个分电阻为300Ω,利用Ω751=Ω3001+21R 求出R 2=100Ω.可知Ω751=Ω3001+Ω1001 答案 45Ω和35Ω串联可得75电阻;300和100 电阻并联,也可得75Ω电阻.例5 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.精析 考查串联电路的电乙、电压特点,并进行计算。
物理欧姆定律-经典压轴题含详细答案
A.250Ω~2000Ω
B.400Ω~500Ω
C.250Ω~400Ω
D.500Ω~2000Ω
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
当 R2 的电阻是 1000Ω 时,通过 R2 的电流为
15V =0.015A=15mA 1000
由于稳压管的电流范围是 5mA 到 25mA,则通过 R1 的电流为 20mA 到 40mA,根据欧姆定律
A.此时灯泡的电阻为 8Ω B.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为 8∶7 C.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。
3.在图所示的电路中,W 为一个稳压管,其作用是确保 C、D 之间的电压 UCD 不变,只要 流过稳压管 W 的电流在 5mA 和 25mA 之间,UCD 将稳定为 15V。R2 为一可变电阻,它的最 小值为 1000Ω,最大值为无穷大(即断路)。设电源电压 U 为 25V,则当 R2 变化时,为了 确保 UCD 为 15V,则 R1 阻值为范围应为( )
【详解】
A.此时灯泡电阻
故 A 正确,不符合题意; B.滑动变阻器两端电压
R UL 2.4V 8Ω I 0.3A
U滑 =U UL 4.5V 2.4V 2.1V
此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比
RL UL 2.4V 8 R滑 U滑 2.1V 7
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。
中考物理欧姆定律-经典压轴题含详细答案
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;
D.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 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;
A.R1的电阻为2Ω
B.电源电压为6V
C.当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
D.只闭合开关S1时,电路消耗的最大功率为7.2 W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
若只闭合开关S1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P置于A端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。此时,R1、R2两端电压分别为U1、U2。
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 可知,电路中的电流越小,由 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;
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.3A~0.6A
备战中考物理欧姆定律的计算问题-经典压轴题含答案
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.如图所示电路图,把端点A、B接在电压U不变的电源两端,只闭合开关S1,电压表的示数为U1,电流表A1的示数为I1;把端点C、D接同一电源两端,只闭合开关S2,电压表的示数为U2,电流表A2的示数为I2;把端点A、D接同一电源两端,只闭合开关S1,电压表的示数为U3,电流表A1的示数为I3;把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S2,电压表的示数为U4,电流表的示数为I4。
己知:R1=R3=12Ω,U1=8V,U1∶U3=4∶3,I3:I4=3∶5。
下列说法正确的是()A.电源电压为30VB.把端点B、C接同一电源两端,闭合开关S1、S2,总电阻R=2.4ΩC.定值电阻R2=3ΩD.把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S1,总功率P=300W【答案】BC【解析】【分析】【详解】AC.把端点A、B接在电源两端,只闭合开关S1,电阻R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,U1∶U3=4∶3,则U=I1(R1+R2)U1=I1R2=8VU3=6V把端点A、D接在电源两端,只闭合开关S1,电阻R2与R4串联,电压表测量R2两端电压,则U=I3(R1+R2+R4)U3=I3R2=6V可得I1:I3=4:3把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S2,电路中只有电阻R3,电压表测量R3两端电压,为电源电压,则U4=I4R3=U即I1(R1+R2)=I3(R1+R2+R4)=I4R3将R1=R3=12Ω,I3:I4=3∶5代入可得R2=3Ω,R4=5Ω代回上述各式得I3=2A,U=40V故A错误、C正确;B.把端点B、C接同一电源两端,闭合开关S1、S2,电阻R2与R3并联,可得总电阻为23 233Ω12Ω2.4Ω3Ω12ΩR R RR R ⨯===++故B正确;D.把端点B、C接同一电源两端,只闭合开关S1,电路中只有电阻R2,可得总功率为2240V 40V 533.3W 3ΩU P R ⨯=== 故D 错误。
中考物理与欧姆定律问题有关的压轴题及答案
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。
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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。
故选B 。
2.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12VB.小灯泡的额定功率为6WC.电路的总功率变化范围是7.5W〜15WD.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V2测的是电阻R0的电压,电压表V1测的是电阻R0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V1的示数大于电压表V2的示数,所以15VU=、23VU=,滑动变阻器的电压是0.5A20Ω10VU IR==⨯=滑滑所以电源电压是15V10V15VU 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V2的示数是6V,电压表V1的示数是12V,那么这时小灯泡的电压是12V-6V6VU==灯那么小灯泡的额定功率是6V1A6WP 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 15V0.5A7.5WP U I==⨯=电源电路的总功率最大是max max 15V1A15WP 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-12V3VU==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。
3.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10.8WC .小灯泡的电功率最小值为0.75WD .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UI 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3W0.5A 6VP 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 max18V 6V24Ω0.5AU U R I --===额此时电路中电功率最大max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=故B 错误;C .由2U P R=可知,灯泡的电阻22L (6V)12Ω3WU R P ===额额由图知道,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 18V 15V 3V U U U =-=-=此时电路中的电流L R L L 3V0.25A 12ΩU I I I R ===== 所以滑动变阻器连入的最大电阻R max R 15V60Ω0.25AU R I === 此时小灯泡的最小电功率min L L 3V 0.25A 0.75W 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 。
4.如图所示,电源电压为4.5V 且保持不变,两电压表的量程均为0~3V ,电流表量程为0~0.6A ,小灯泡L 标有“3V 1.5W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,闭合开关S ,移动滑片P ,在保证电路中各元件都不损坏的情况下,下列说法中不正确的有( ).A .电流表示数的变化范围是0.25~0.5AB .电压表V 1示数的变化范围是1.5~3VC .电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375~1.5WD .滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~20Ω 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表1V 测灯泡两端的电压,2V 测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流. 由P UI =可得,灯泡正常工作电流:1.5W==0.5A 3VP I U =额额额, 灯泡的电阻:22(3V)=6Ω1.5WL U R P ==额额, 因串联电路中电流处处相等,所以,为了电路安全,则电路中的最大电流:0.5A I I ==额最大,此时灯泡正常发光,电压表1V 的示数最大为:3V L U U ==额最大,则灯泡的最大功率:1.5W L P P ==额最大,由串联电路特点和欧姆定律可得,变阻器接入电路的最小阻值:4.5V -3V=3Ω0.5AL R U U U R I I -===最大滑小最大最大; 当变阻器两端的电压(2V 示数)最大3V 时,灯泡两端的电压最小,此时变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小,灯泡的最小电压(1V 的最小示数)4.5V -3V =1.5V L R U U U =-=最小最大,电路中的最小电流:1.5V=0.25A 6ΩL L LU I I R ===最小最小最小,灯泡的最小功率:1.5V?0.25A =0.375W L L P U I ==最小最小最小,变阻器连入电路的最大阻值:3V=12Ω0.25AR U R I ==最大滑大最小. 综上可知,电流表示数的变化范围是0.25A ~0.5A , 电压表1V 示数的变化范围是1.5V ~3V ,电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W ~1.5W ,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3~12Ω,故选D .5.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5.4WB .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30ΩC .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6~100ΩD .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 60ΩU 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 100ΩU 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=60Ω0.3AU 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 12VP 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UI R=可得,灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为 L L L 12V240.5AU R I ===Ω 18V 360.5AU 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 124Ω62U I R ==最小总 灯的最小功率2L 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。