备战中考物理提高题专题复习欧姆定律的计算练习题及答案解析
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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,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.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
0.2A
10Ω2V
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
21 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。
3.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、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中,灯泡、R1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 。
4.如图所示,电源电压不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A .电流表A 1的示数变小,灯泡的亮度不变
B .电流表A 2的示数变大,电压表V 的示数不变
C .电压表的示数与电流表A 1的示数的比值变小
D .电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值变小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .看图分析可知,滑动变阻器与灯泡并联,电流表A 2测量干路总电流,A 1测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量该并联电路的电源电压。滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压和灯泡所在支路不受滑动变阻器阻值变化的影响,即电压表示数不变,灯泡亮度不变。并联电路中各支路两端电压等于电源电压,由欧姆定律
R
R U I R
=
总
总总
U I R =
可知,电压不变,滑动变阻器所在支路电流随滑动变阻器电阻变大而减小,即A 1示数变小;并联电路总电流随总阻值变大而减小,即A 2示数变小。A 选项正确,B 选项错误。 CD .由欧姆定律可得
U R I
=
电压表的示数与电流表A 1的示数的比值等于滑动变阻器阻值,电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值等于电路总阻值。由题已知滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,故电压表的示数与电流表A 1的示数的比值、电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值均变大,CD 两选项错误。 故选A 。
5.如图电路,电源电压恒定,R 1=12Ω,R 2=6Ω,R 3是定值电阻,闭合开关S 1,单刀双掷