2020-2021备战中考物理欧姆定律的计算问题综合题汇编含答案解析.docx
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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 如图电路,电源电压恒定,R123112, R 6, R 是定值电阻,闭合开关S ,单刀双掷开关 S2 接 a 时电流表的示数为0.4A,接 b 时电流表的示数可能为()A0.2AB 0.4AC 0.6AD 0.8A【答案】 C【解析】【分析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2 接 a 时, R1 与 R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当闭合开关S1,单刀双掷开关S2 接接 b 时, R2 与 R3 串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合 R3 0、 R3 得出电流表示
2、数的变化范围,即可得出答案。【详解】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2 接a 时, R1 与R3 串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由可得,电源的电压:,当闭合开关 S1,单刀双掷开关S2 接接 b 时, R2与 R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:,当 R3 0 时,当 R3时,由 R3 是定值电阻可知,则 C 正确;故选 C。2 如图所示,电源电压保持不变,只闭合开关S1 时,电压表 V 的示数为 U1,电阻 R1 消耗的功率 P1为 1.8W;只闭合开关23212S、S 时,电压表 V的示数为 U ,电流表A和 A 的示数分别为 I
3、1 和 I2;所有开关都闭合时,电流表A2的示数比 I2 增加了 0.9A;已知U 1 :U 2 1: 3 , I1 : I 24 :1 ,则( )A电阻 R2 和 R3 的比值为 4: 1B电阻 R1 的阻值为20 C电源电压为20VD电流表A1 示数 I1 为 2.4A【答案】 BD【解析】【分析】【详解】只闭合开关S1 时,等效电路图如图甲所示:;只闭合开关S2、 S3 时,等效电路图如图乙所示:;所有开关都闭合时,等效电路图如图丙所示:;A由图乙可知UUI1R2R3R2R34I 2UR31R2所以R23R3 1故 A 不符合题意;BC由图乙可知电压表测的是电源的电压,因为U 1 : U
4、 21: 3 ,所以由图甲可得R11R1R2R33即2R1R2R3由两式可得 R12R3 ,所以P1 I 2 R1(UR3)2 R11.8WR1R2即U 216.2 R1由图乙、丙可知I 2I 20.9A即U0.9A R1由两式可得 R1 =20 ,代入式可得 U=18V;故 B 符合题意, C 不符合题意;D由图乙可得:电路的总电阻RR2 R33R3R33 R331 R13 R1R2 R33R3R34428所以I 1UU8U80.9A 2.4AR3R13R138故 D 符合题意;故选 BD。3 如图甲所示,两个电压表的量程都是015V,电流表的量程是00.6A,小灯泡两端的电压不许超过额定电
5、压,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A;闭合开关,为了保证所有元件都安全。滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a 点间滑动,当滑片在这两点间滑动时,得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图像AB 和BC,下列说法正确的是()A电源电压为 6VB滑动变阻器的取值范围为 12 55C该电路功率范围为 2.4W 6WD小灯泡正常发光时的电流为0.6A【答案】 BC【解析】【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1 测灯泡两端的电压,电压表V2 测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于a 点时,电路中的电流最大,由小灯泡两端的电压不许超过额定电压可知,此时灯泡正常发光
6、,由图乙可知,此时电路中的电流 I=0.5A,故 D 错误;灯泡两端的电压ULU a 6V ,因串联电路=6V,变阻器两端的电压中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压UU LU a6V+6V=12VU可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值由 IRRU a6V=12aI0.5A电路的最大功率P大UI12V 0.5A6W当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,电路的功率最小,由图乙可知,电路的最小电流U右11V,滑动变阻器接入电I =0.2A,变阻器两端的电压路中的最大阻值U 右11VR大=55I0.2A则滑动变阻器的取值范围为12 55,电路的最小功率P小UI 小12V0
7、.2A2.4W则该电路功率范围为2.4W 6W。故选 BC。4 如图甲,滑动变阻器标有 “20 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3【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
8、、3V,由于电压表V1 的示数大于电压表V2 的示数,所以U 15V 、U 23V ,滑动变阻器的电压是U 滑IR滑0.5A2010V所以电源电压是U 电源U 1U 滑5V10V15VA 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U 灯12V - 6V6V那么小灯泡的额定功率是P灯U 灯 I 灯6V1A6WB 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PminU 电源 I min15V0.5A7.5W电路的总功率最大是PmaxU 电源 I max15V1A15W所以电
9、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U 滑15V -12V3V滑动变阻器连入电路的电阻为R滑U 滑3V3I滑1AD 正确。5 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“ 301A ”,定值电阻R010 ,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)( )A灯泡 L 正常发光时的电阻为6B闭合开关S、 S1 ,断开开关 S2 时,滑动变阻器R 允许接入电路的阻值范围是4 15C
10、闭合开关S、 S2 ,断开开关S1 时,该电路的最大电功率是0.625WD闭合开关S、 S2 ,断开开关 S1 时, 1min 定值电阻 R0 消耗的电能最多是150J【答案】 BC【解析】【分析】【详解】U 2A由 PUI可得,灯泡正常发光时的电阻RU L23V2RL6PL1.5W故 A 正确,不符合题意;B闭合开关 S、 S1 ,断开开关 S2 时,滑动变阻器R 与灯泡 L 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的电流I LU L3V =0.5ARL6因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0 0.6A,所以,电路中的最大电流I 大=0.5A,此时滑动变阻器接
11、入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻R总U5V=10 I 大0.5A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的最小阻值R小R总RL10-6=4当电压表的示数 UR=3V 时,电路中的电流最小,变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端电压U L U U R5V-3V=2V此时电路中的电流U LU RI 小R大RL即2V3V6R大解得: R 大=9,所以,滑动变阻器的取值范围是49,故 B 错误,符合题意;C闭合开关 S、 S2 ,断开开关 S1 时,滑动变阻器 R 与 R0 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,滑动变阻器
12、的滑片移到最左端时,电路中的功率最大,最大功率为P大 = U 2(5V) 2=2.5WR010故 C 错误,符合题意;D由 C可知,定值电阻R 的最大功率是2.5W ,1min 定值电阻 R 消耗的电能最多是00W0大 =P大 t2.5W60s 150J故 D 正确,不符合题意。故选 BC。6 如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。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 9VB滑动变阻器的最大阻值为14C小灯泡的额定功率为 6WD电路总功率的变化范围是6W12W【答案】 BCD【解析】【分析】由电路图可知,
13、灯泡L 与定值电阻 R010两端的电、滑动变阻器 R 串联,电压表 V 测 L 与 R压之和,电压表 V2 测 R0 两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用PUI 求出灯泡的电功率即为额定功率,利用PUI 求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V1 的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出 R 两端电压,利
14、用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用PUI 求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。【详解】由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R0 、滑动变阻器R 串联,电压表V1 测 L 与 R0 两端的电压之和,电压表V2 测 R0 两端的电压,电流表测电路中的电流;AC当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1 测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流 I max 1.0A ,电压表 V2 的示数 U 06V,电压表 V1 的示数为12V,即电源的电压 U=12V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡
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