中考物理《欧姆定律》专项训练附答案

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1．如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω 2A”，在电路安全的前提下，操作如下：

①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；

②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W；

③当只闭合S、S1、S2时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4。已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9。

则下列数据错误的是（）

A．电源电压为20V

B．电流表的示数I1：I4＝5：6

C．R1的电阻为8Ω

D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

①当只闭合S、S3时，只有灯泡连入电路，如图A所示；

②当只闭合S2、S3时，电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；

③当只闭合S、S1、S2时，电阻R1、滑动变阻器并联，如图D所示；

B．由

2

U

P

R

可得灯泡的电阻

22

(24V)=8Ω72W

L U R P ==额

额

电源电压不变，在图AD 中，由P ＝UI 得

1

1144456

P I P U P I P U

=== 故B 正确，不符合题意； AC ．在图B 中，其总电阻

R 总2＝R 1+R +R L

在图C 中，其总电阻

R 总3＝R 1+2R +R L ，

则

212L U U

I R R R R ==++总 3132L

U U

I R R R R =

=++总 已知I 2：I 3＝10：9，则

111092L L

U U

R R R R R R =++++： ：

化简可得

R 1＝8R ﹣R L ＝8R ﹣8Ω①

图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率

P ′＝I 22（R 1+R ）

即

I 22（R 1+R ）＝10W ②

图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率

P ″＝I 32（R L +2R ）

即

I 32（8Ω+2R ）＝9.72W ③

由于I 2：I 3＝10：9，则由

②

③

化简可得 3R 1＝20Ω+2R ④

解①④方程得

R ＝2Ω R 1＝8Ω

故C 正确，不符合题意； 由②得

2

1

10W

=1A 8Ω+2

Ω

P

I

R R

'

==

+

根据图B可知，电源电压

U＝I2（R1+R+R L）＝1A×（8Ω+2Ω+8Ω）＝18V

故A错误，符合题意；

D．由电路图可知，只闭合S2、S3时，R1、灯泡和滑动变阻器串联，总电阻最大，此时该电路消耗的功率最小，由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压，则电压表示数U′为最大15V时，电路中的电阻最大，电流最小，此时的总功率最小；串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以此时灯泡两端的电压

U L＝U﹣U′＝18V﹣15V＝3V

此时电路中的电流

L

3V

=0.375A

8Ω

L

L

U

I I

R

'===

由

U

I

R

=得此时电路的最大电阻为

18V

48

0.375A

U

R

I'

===Ω

最大

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值

R滑＝R最大﹣R1﹣R L＝48Ω﹣8Ω﹣8Ω＝32Ω

故D正确，不符合题意。

故选A。

2．两个小灯泡L1和L2，规格分别是“6V，3W”和“3V，3W”，分别如图甲乙所示接入电路，闭合开关S，两灯泡发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是

（）

A．甲电路中，当电源电压为9V时，两个小灯泡都正常发光

B．甲电路中允许最大的电流为0.5A

C．乙电路中，当L2正常发光时，干路电流为1.25A

D．乙电路中，电路消耗的最大功率为3W

【答案】BC

【解析】

【详解】

A．由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：

1

113W 0.5A 6V

P I U =

==， 2223W 1A 3V

P I U =

==， 因两灯泡的额定电流不相等，由于两只灯泡串联，所以，两只灯泡不可能同时正常发光，故A 错误；

B ．因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最大电流

10.5A I I ==，

故B 正确； C ．由U

I R

=

可得，两灯泡的电阻分别为： 1116V 12Ω0.5A U R I =

== ， 2223V

3Ω1A

U R I =

==， 两灯的额定电压分别为U 1 =6V ，U 2 =3V ， 由于并联电路各支路两端的电压相等， 所以，两灯泡并联时，电源电压不超过3V ，则两支路的电流分别为：

'11

13V 0.25A 12Ω

U I R '===，

22

23V 1A 3ΩU I R ''===，

则并联接入电路中时，干路的最大电流：

120.25A 1A 1.25A I I I ''

=+=+=。

故C 正确；

D ．乙电路中，U =3V ，I =1.25A 电路消耗的最大功率为

3V 1.25A 3.75W P UI ==⨯=。

故D 错误。

3．如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起， 托盘和弹簧的质量不计，OA 间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为 0．已知电阻R 0=5Ω，滑动变阻器最大阻值为 15Ω，电源电压 U =3V ，电压表的量程为 0～3V ．现将1kg 的物体放在托盘中，滑片刚好指在距 R 上端

1

3

处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），以下正确的是（ ）