中考物理欧姆定律的计算问题(大题培优)

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．某同学想用一只“1.5V 、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒，采用电压为6V 的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁，该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A ”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光（ ）

A ．应并联一段15cm 长的电阻线

B ．应串联一段20cm 长的电阻线

C ．二段30cm 长的电阻线并联后与灯串联

D ．应串联一段15cm 长的电阻线

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A ．电源电压6V ，小灯泡额定电压1.5V ，根据串并联电路电压规律，应串联一段合适长度的电阻线进行分压，才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁，A 选项不符合题意；

BCD ．串联电路中电流值处处相等，由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A ，小灯泡的额定电流 1.5V 0.3A 5Ω

U I R === 由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流，故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光，需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。则串联上的电阻线部分两端电压

总灯-6V-1.5V 4.5V U U U ===

根据串联分压

灯灯

R U R U = 有

4.5V 5Ω

1.5V

R

= 解得电阻线并联后总阻值并15ΩR =。 电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A ”，则30cm 长的电阻线的阻值

R =L ⨯1Ω/cm =30cm ⨯1Ω/cm=30Ω

两根30cm 长的电阻线并联后总电阻

12并1215Ω2

R R R R R R =

==+ BD 不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

2．如图甲所示的电路中，电源电压为12V保持不变，R2是定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L正常发光。图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。下列说法正确的是（）

A．定值电阻R2的阻值是20ΩB．小灯泡的额定功率为1.8W

C．小灯泡正常发光时，R1的阻值为5ΩD．滑动变阻器R1的最大阻值为35Ω

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知，滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中，电压表V1测量滑动变阻器R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P 从最左端向右滑动时，滑动变阻器连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据I＝U

R

可知，电路中的电流变大；由U＝IR可知，灯泡L和R2两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，R1和R2两端的总电压变小，由此可知：图像中上半部分为电压表V1示数变化图线，下半部分为电压表V2示数变化图线；

A．由图像可知，当灯泡L正常发光时电路中的电流最大，为0.3A，此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压U V1＝6V，电压表V2的示数为R2两端的电压U2＝

4.5V，根据I＝U

R

可得

R2＝2

U

I

最大

＝

4.5V

0.3A

＝15Ω

故A错误；

B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时灯泡两端的电压

U L＝U﹣U V1＝12V﹣6V＝6V

所以

P额＝P L＝U L I最大＝6V×0.3A＝1.8W

故B正确；

C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时R1两端的电压

U1＝U V1﹣U2＝6V﹣4.5V＝1.5V

根据I＝U

R

可得

R 1＝1U I 最大＝1.5V 0.3A

＝5Ω 故C 正确； D ．当滑片P 在最左端时，滑动变阻器连入的电阻最大，则电路中的电流最小；由图像可知，电路中最小电流值为I 最小＝0.2A ，此时电压表V 1的示数U V1′＝10V ，根据I ＝U R 可得此时R 2两端的电压

U 2′＝I 最小R 2＝0.2A ×15Ω＝3V

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R 1两端的电压

U 1′＝U V1′﹣U 2′＝10V ﹣3V ＝7V

根据I ＝U R

可得 R 1最大＝'1U I 最小＝7V 0.2A

＝35Ω 故D 正确。

故选BCD 。

3．如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S 为激光源，1R 为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），2R 为定值电阻，a 、b 间接电压表，电压表示数如下，水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S 与1R 之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体，电压随时间变化如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V ，保护电阻2R 的阻值为400Ω，则（ ）

A ．有光照射时光敏电阻1R 的阻值为800Ω

B ．有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为1:2

C ．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4

D ．每1h 通过S 与1R 之间的产品个数为6000个

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】

A ．R 1与R 2串联，有激光照R 1时，其阻值较小，由图象可得

U 1＝2V

根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得

U 2＝U − U 1＝6V−2V ＝4V

所以，根据串联电路的电流处处相等可得

2224V 0.01A 400U I I R ===Ω

=

根据欧姆定律可得 112V 2000.01A

U R I =

==Ω 故A 错误； B ．R 1无激光照时，阻值较大，由图象可得

U 1′=4V

根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得

U 2′=U −U 1′=6V−4V=2V

则有光照和无光时保护电阻2R 两端的电压之比为

U 2∶U 2′=4V ∶2V=2∶1

故B 错误；

C ．R 1无激光照时

22''22V '0.005A 400U I I R ====Ω

根据欧姆定律可得此时电阻R 1的阻值

11'''4V 000.005A

U R I ==Ω=8 有光照射和无光照射时光敏电阻R 1的光敏电阻的阻值之比为

R 1∶R 1′＝200Ω：800Ω＝1：4

故C 正确；

D ．由图象可知：每经过0.6s ，就有一个产品通过计数装置，则每1h 通过S 与R 1之间的产品个数为

3600s 60000.6s

= 故D 正确。

故选CD 。

4．如图所示，电源电压为5V ，灯泡标有“3V 、1.5W ”字样，滑动变阻器R 的规格为“30Ω1A ”，定值电阻010ΩR =，电压表量程“0~3V ”，电流表量程为