中考物理欧姆定律的计算问题综合经典题及答案
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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,当开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为0.3A ,电压表的示数为3V ;将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1断开、S 2闭合,电流表的示数为0.2A ,则错误的是( )
A .电压表、电流表的位置互换前R 1、R 2并联
B .电源电压3V
C .电阻R 1的阻值为10Ω
D .电阻R 2的阻值为15Ω
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .电压表、电流表的位置互换前,从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关S 1,然后分成两部分电流,一部分电流流过电阻R 1,流过电流表、开关S 2,最后回负极,另一部分电流流过电阻R 2,流过开关S 2,最后回负极;可知R 1、R 2是并联的,A 正确,不合题意;
B .由题意可知,电压表、电流表的位置互换前,这是一个并联电路,电压表并联在电阻R 1的两端,电压表的示数是3V ,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压的大小是3V ,B 正确,不合题意;
C .由题意可知,电压表的示数是3V ,即电阻R 1的电压是3V ,流过电阻R 1的电流大小是0.3A ,根据U
R I
=
可知,电阻R 1的阻值大小 1113V 10Ω0.3A
U R I =
== 电阻R 1的阻值大小是10Ω,C 正确,不合题意;
D .将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1断开、S 2闭合,两电阻串联在电路中,电流表测串联电路的电流,根据U
R I =
可知,电路中的总电阻大小是 3V 15Ω0.2A
U R I =
==总 两电阻串联,电阻R 2的阻值大小是
21-15Ω-10Ω5ΩR R R ===总
电阻R 2的阻值大小是5Ω,D 错误,符合题意。 故选D 。
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12V
B.小灯泡的额定功率为6W
C.电路的总功率变化范围是7.5W〜15W
D.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15V
U=、
23V
U=,滑动变阻器的电压是
0.5A20Ω10V
U IR
==⨯=
滑滑
所以电源电压是
15V10V15V
U 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-6V6V
U==
灯
那么小灯泡的额定功率是
6V1A6W
P 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 15V0.5A7.5W
P U I
==⨯=
电源
电路的总功率最大是
max max 15V1A15W
P 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 -12V 3V U ==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.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A .只闭合开关 S 1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V 1 无示数,电压表 V 2 与电流表 A 示数的 比值不变
B .只闭合开关 S 3,移动变阻器滑片,电压表 V 1 示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不 变
C .只闭合开关 S 2,移动变阻器滑片,电压表 V 1 示数的变化量等于电压表 V 2 的示数的变化量
D .若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S 1、S 3,变阻器滑片置于最左端时,R 1 消耗的功率最大 【答案】BD 【解析】
只闭合开关 S 1 ,R 1 和V 1 没有接入电路,电压表V 1 无示数;R 2 、R 3串联,电压表V 2 测变阻器R 3 的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V 2 与电流表A 示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小,故当滑片向左移动时,该比值变小,A 错误; 只闭合开关S 3 ,R 1 、R 3 串联,电压表V 1 测R 1 的电压,电流表测电路中的电流,由I=U/R 可得,前后两次电阻R 1 的大小:R 1 =U 1/I 1=U 2/I 2,由合分比定理可得R 1 =U 1−U 2/I 1−I 2,即电压表V 1 示数变化量与电流表A 示数变化量的比值不变,B 正确;
只闭合开关 S 2 ,R 1 、R 2 、R 3 串联,电压表V 1 测R 1 的电压,电压表V 2 测R 3 的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R 3 的电压变化量等于R 1 、R 2 的电压变化量之和,即电压表 V 1 示数的变化量小于电压表V 2 的示数的变化量,故C 错误;
若不考虑电表量程等元件安全问题,当闭合开关 S 1 、S 3 ,变阻器滑片置于最左端时,变阻器连入电路中的电阻为0,此时R 1 与R 2 并联,R 1 的电压等于电源电压最大,根据P=UI=U 2/R 可知,R 1 消耗的功率最大,故D 正确,故选BD .
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
“0~0.6A ”。在电路安全的情况下,下列判断错误的是(不计温度对灯丝电阻的影响)