中考物理欧姆定律的计算问题(大题培优 易错 难题)附详细答案
- 格式:doc
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:25
一、初中物理欧姆定律问题1.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从b端移动到 a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是()A.电源电压为 4V B.电路总功率的最大值为 2.4WC.R1电功率的最小值为 0.4W D.R2的最大阻值为10Ω【答案】C【解析】【详解】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a 端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由UIR=可得,电源的电压1110.6AU I R R==⨯…①当滑片于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==故D错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压21210.2A4VU I R U R=+=⨯+…②因电源的电压不变,由①②可得110.6A0.2A4VR R⨯=⨯+解得:R1=10Ω,电源的电压10.6A0.6A10Ω6VU R=⨯=⨯=故A错误;电路消耗的最大功率116V0.6A 3.6WP UI==⨯=故B错误;R1电路消耗的最小功率221210.2A10Ω0.4WP I R==⨯=()故C正确。
故选C。
2.如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变.电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是()A.定值电阻R1的最大功率为3.6WB.电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC.滑动变阻器的最小功率为0.45WD.滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω【答案】C【解析】【详解】A.从图中可以看到,这是一个串联电路,电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起,电压表V1测的是电阻R1两端的电压,电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压,要求定值电阻R1的最大功率,那么需要定值电阻R1两端的电压最大,由题意可知,当R1两端的电压是3V时,电压表V1的量程没有超出,流过R1的电流为1113V==0.3A10ΩUIR=此电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器R2的最大电流,那么滑动变阻器R2两端的电压为214.5V3V 1.5VU U U=-=-=这个电压大小也没有超过电压表V2的量程,所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全,此时定值电阻R1的最大功率为()221113V0.9W10ΩUPR===A错误;B.当电流表的示数最小时,电路中电阻最大,滑动变阻器R2接入电路中电阻最大,即220ΩR=,电路中的电流大小为124.5V0.15A10Ω20ΩUIR R===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R1两1R 10.15A 10Ω 1.5V U IR ==⨯=R 2两端电压为21R R - 4.5V -1.5V 3V U U U ===这也没有超过两电压表的量程,所以电路中的电流最小可以为0.15A ; 当电流表的示数最大时,假设0.45A I =,此时R 1两端的电压是1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程,所以0.45A I ≠,所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ,B 错误;CD .当滑动变阻器R 2的电阻最小时,此时电路中电流最大,R 1两端的电压最大,只能是3V ,由上述可知0.3A I =,R 2两端的电压为2R 1.5V U =,R 2的最小值为2R 2 1.5V5Ω0.3AU R I=== 由上述可知,滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω,这也是R 2的最大值,所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω;设电路中的电流为I ,由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭+ 要使电功率P 最小,那么()2122-R R R 要最大,当R 2是5Ω或者20Ω时,()2122-R R R 最大,滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45W P =,可知,C 正确、D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示电路,电源电压恒为6V ,定值电阻R 1为10Ω,滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”,电压表量程为0~3V ,电流表量程为0~0.6 A 。
则( )A .电压表测量的是电阻R 1两端的电压B .当变阻器R 2的滑片P 向左移动时,电压表的示数变小C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 2接入电路的阻值范围是2~10ΩD .当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时,通电1min 电阻R 1产生的热量是53.3J 【答案】C 【解析】 【分析】(1)根据电压表的正确使用判断所测的电路元件;(2)由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R 1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化;(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R 1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中最大阻值,从而得出答案;(4)当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据2Q I Rt =求出1min 电阻R 1产生的热量。
【详解】A .由电路图可知,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,故A 错误;B .由电路图可知,滑动变阻器滑片右侧接入电路,当变阻器R 2的滑片P 像左移动时,接入电路的电阻增加,电压表的示数变大,故B 错误;C .因为滑动变阻器R 2的规格为“20Ω0.5A ”,所以接入滑动变阻器的最大电流是0.5A ,电路的最小电阻是6V 12Ω0.5AU R I === 滑动变阻器接入电路中的最小电阻112Ω10Ω2ΩR R R -=-==小当电压表的最大测量值为3V 时,滑动变阻器接入的电阻最大,为10Ω,故C 正确;D .当变阻器R 2接人电路中的阻值是8Ω时,电路的总电阻1210Ω8Ω18ΩR R R '=+=+=此时电路中的电流6V 1A 18Ω3U I R '===' 通电1min 电阻R 1产生的热量2211(A)10Ω160s 66.7J 3Q I R t '==⨯⨯⨯≈故D 错误。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的四个电路,整个实验过程中电池的电压不变,R 已知,则不能测出R x 阻值的电路是( )A .B .C .D .【答案】C【解析】【分析】【详解】A .当S 闭合S 1断开时,电路为R 的简单电路,电流表测电路电流,读出此时电流表示数I 1,则可由欧姆定律求出电源电压为I 1R ,当闭合开关S 、S 1,电路为R 与R x 并联电路,电流表测干路电流,R 所在支路不受影响,读出电流表示数为I 2,由并联分流及电压规律可求R x 电阻如下:x 1x x 21U I R R I I I ==- 故A 不符合题意; B .闭合S 、S 1时,R x 被短路,电路为R 的简单电路,电压表测电源电压,读出示数为U 1,闭合S 断开S 1,电路为R 与R x 串联电路,电压表测R 两端电压,读出示数为U 2,由串联分压及电压之比等于电阻之比可求R x 阻值为:x x 212R R U U R U U U ==- 解得:2x 12U R R U U =- 故B 不符合题意; C .当开关S 闭合后,电路为R 与R x 串联电路,电压表测R 两端电压,电流表测电路电流,由于不知道电源电压,则只能得到R x 电流,无法得到电压,无法测量其电阻大小,故C 符合题意;D .闭合S 断开S 1时,电路为R 与R x 串联电路,读出电流表示数为I 1,闭合S 和S 1时,电路为R x 简单电路,读出电流表示数I 2,由于电源电压不变,设电源电压为U ,则有:1x ()U I R R =+2x U I R =解得: 1x 21I R R I I =- 故D 不符合题意。
2.把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )A .在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B .电路的总功率最大值为10.8WC .小灯泡的电功率最小值为0.75WD .滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω【答案】ACD【解析】【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V )。
一、初中物理欧姆定律问题1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则A.电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C.电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D.电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故A、B错误;CD.根据欧姆定律可知,I11UR=;干路电流IUR总=,电流表A示数与电流表A1示数的比值为1112121212+==+R R R RIR RI R RR R=总,因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“8V8W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持定值电阻R不变,将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率A.大于4W B.等于4W C.小于4W D.无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据公式可知,当额定电压相同时,额定功率越大,电阻越小,所以“8V 8W”的灯泡电阻小,“8V 4W ”的灯泡电阻大;根据串联电路电阻的分压特点可知,改接后,灯泡两端的电压变大,大于8V ,所以这只灯泡消耗的功率大于4W .3.如图所示,电源电压恒为9V ,电压表的量程为0~3V ,电流表的量程为0~0.6A ,滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A ”,灯泡标有“3V 1.5W ”字样。
闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),则下列说法中正确的是()A .滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24ΩB .电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC .电压表示数的变化范围是1V~3VD .灯泡的最小功率是0.54W 【答案】D 【解析】 【详解】从图中可以看到,灯泡和滑动变阻器串联,根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是L L L 1.5W0.5A 3V P I U ===额额额 还可知道灯泡的电阻是L L L 3V6Ω0.5AU R I ===额额因为电压表的量程是0到3V ,所以当灯泡两端的电压是3V ,电路中的电流最大,大小是max L 0.5A I I ==额由此可计算得电路中的最小总电阻是min max 9V18Ω0.5AU R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,灯泡两端的电压最小,电流也是最小的,电路是安全的,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω;电路中的最大总电阻是L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是minmax9V0.3A30ΩUIR===总所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A;也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L0.3A6Ω 1.8VU I R==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V;当电路中电流最小时,灯泡的电功率最小,大小是()22Lmin min L0.3A6Ω0.54WP I R==⨯=故选D。
一、初中物理欧姆定律问题1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则A.电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C.电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D.电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变,故A、B错误;CD.根据欧姆定律可知,I11UR=;干路电流IUR总=,电流表A示数与电流表A1示数的比值为1112121212+==+R R R RIR RI R RR R=总,因为R1在变大,所以比值变大,故C正确;D错误.2.两江的物理大组长在测完电阻后,把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I U-图象,小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示,电源电压8 V,下列说法正确的是A.小灯泡电阻随温度的增大而减小B.灯泡的实际电功率为0.6 WC.定值电阻的阻值为0.05ΩD .定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A .由图甲结合UR I=可知,灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻增大;此时灯泡的实际功率增大,灯丝温度也在升高,由此说明,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故A 错误; B .灯泡和定值电阻串联,电流相等,电压之和等于电源电压,由图甲知,当电流为0.3A 时,灯泡两端电压为2V ,定值电阻两端电压为6V ,总电压为8V ,则灯泡的实际功率:2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=故B 正确;C .由B 项数据可知,电阻的阻值:6V20Ω0.3AR U R I ===, 故C 错误;D .电阻的实际功率:6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=,故D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压为18V ,R 0=60Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω 2A ”,电流表的量程为“0~0.6A ”,小灯泡上标有“12V 6W ”字样。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )A .S 、S 1、S 2都闭合,电路消耗的总功率最小值为5.4WB .S 、S 1、S 2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30ΩC .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~100ΩD .S 闭合,S 1、S 2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.5~6W【答案】D【解析】【分析】【详解】A .S 、S 1、S 2都闭合,灯被短路,滑动变阻器与R 0并联,电流表测干路电流,通过定值电阻的电流0018V =0.3A 60ΩU I R == 当滑动变阻器接入电路阻值最大时,通过滑动变阻器的最小电流min 18V =0.18A 100ΩU I R ==滑 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流0min 0.3A+0.18A=0.48A I I I =+=电路消耗的总功率最小值18V 0.48A=8.64W P UI ==⨯小故A 错误;B .由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A ,此时通过滑动变阻器的最大电流00.6A-0.3A=0.3A I I I ''=-=滑滑动变阻器接入电路中的最小阻值18V =60Ω0.3AU R I ''==滑滑 故B 错误;C .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电流表测电路中的电流,由P = UI 可得,灯泡的额定电流 L L L 6W =0.5A 12V P I U == 因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A ,电流表的量程为0~ 0.6A 所以,电路中的最大电流0.5A I =大由U I R=可得,灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为 L L L 12V 240.5AU R I ===Ω 18V 360.5AU R I ===Ω大 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值L 362412R R R =-=Ω-Ω=Ω滑小因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 ~ 100Ω,故C 错误;D .当变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中电流最小,灯的实际功率最小,串联电阻的规律L 24100124R R R =+=Ω+Ω=Ω滑总由欧姆定律,电路小的最小电流18V 9=A 124Ω62U I R ==最小总 灯的最小功率 2L 9A 240.5W 62P I R ⎛⎫=⨯=⨯Ω≈ ⎪⎝⎭灯最小 故灯泡的功率变化范围是0.5~ 6W ,故D 正确。
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是()A.电压表V1与电压表V2的示数之和不变B.电压表V2与电流表A的示数之比不变C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变【答案】D【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据电源的电压可知电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
【详解】C.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,故C错误;D.将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由UIR=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故D正确;A.由U IR=可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知,电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A错误;B.由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故B错误。
【点睛】此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析。
2.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。
滑动变阻器最大阻值为R3,先闭合S1再闭合S2,发现b表和c表的读数均有明显变化。