中考物理欧姆定律-经典压轴题附答案

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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题 1.某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置(如图甲),绝缘轻弹簧的左端固定在 压敏电阻 R 上,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在粗细均匀的水平 金属杆上,迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计,电源电压保持 7.5 V不变,电流表的量

程为 0~0.6 A,电压表的量程为 0~15 V,小灯泡上标有“ 6 V 3 W”字样,且灯泡两端电

C.当压敏电阻所受的压力为 0 时,小灯泡的实际功率为

D.当压力由 0 变大到 5 N 时,电压表的示数从 1.5 V变大到 4.5 V 【答案】 C

解析】

分析】

详解】

A.由P UI和I UR 可知小灯泡的电阻

2

6V 2

12Ω

3W

由 P UI 得小灯泡正常发光时的电流

3W 0.5A

6V

B.当电路中的最大电流值是 0.5 A时,压敏电阻阻值最小,灯泡两端的电压 U 灯=6 V,压

敏电阻两端的电压

U R U U灯 7.5V 6V 1.5V 压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变),压敏电阻

) R的阻值随压力的变化规律如图乙所

0.75 W

UL

所以为了保证电路安全,电路中的最大电流值是 0.5 A,A 错误; B.压敏电阻的阻值变化范围是 0~ 18 Ω

由 I U 得压敏电阻的阻值

R

U R 1.5V

R R 3Ω

I 0.5A 由图乙可知,当 F=0时,压敏电阻的阻值最大,压敏电阻此时的阻值是 18 Ω,所以压敏 电阻的阻值变化范围是 3~18 Ω,B 错误;

C.当压敏电阻所受的压力为 0 时, 压敏电阻 R= 18 Ω,电路中的电流为 U U 7.5V

I 0.25A R总

总 R灯 R 12Ω 18Ω

小灯泡的实际电压为

U灯 I R灯 0.25A 12Ω 3V

小灯泡的实际功率为

P灯 U 灯I 3V 0.25A 0.75W

C正确;

D.当压力为 0 时,压敏电阻 R= 18 Ω,压敏电阻的电压为

U I R 0.25A 18Ω 4.5V

当压力为 5 N 时,压敏电阻 R=4 Ω,电路中电流

U 7.5V 15 IA R灯 R 12Ω 4Ω 32

15 U R I R A 4 Ω 1.875V 32

当压力由 0 增大到 5 N 时,电压表的示数会从 4.5 V减小到 1.875 V, D错误; 故选 C。

2. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,当闭合开关 S,调节滑动变阻器阻值从最大

变化到最小,两个电阻的“ U— I”关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是( )

A.电源电压为 10V

B.定值电阻 R1 的阻值为 10Ω

C.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A A.当有人通过通道而遮蔽光线时, A、B 间电压升高

D.滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~ 10Ω

【答案】 BC

【解析】

【分析】

从“ U—I”关系图像可以看出,甲为滑动变阻器的关系图像,因为最后电压变为 0,此时

滑动变阻器的电阻为 0,乙为电阻 R1 的图像;当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流

最小,根据图像读出电表的示数,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定 律求出电阻 R1 的电阻和滑动变阻器的最大阻值;根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器滑 片在中点时,电路中的电流。

【详解】

A.当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由图乙可知,此时电路中 的电流 I=0.2A ,电阻 R1的电压 U 1=2V ,滑动变阻器两端的电压 U2=4V ;串联电路总电压 等于各支路电压之和,则电源电压为:

则 A 错误;

B.由 I UR可得,定值电阻 R1的阻值:

则 B 正确;

CD.滑动变阻器的阻值最大为:

故 C 正确、 D 错误; 故选 BC。

3.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如图所示,是某小区门口利用光敏电阻设计

B.当有人通过通道而遮蔽光线时, A、B 间电压减小

C.图中 R2 的滑动头向下移动时,通过 R1的电流变大

D.图中 R2 的滑动头向上移动时,可提高 A、B间电压 U U1 U 2 2V 4V 6V ,

R1 U1

I 2V

0.2A 10Ω,

R2 4V

0.2A

即滑动变阻器 R2 的阻值变化范围为

阻器滑片在中点时,电流表示数: U2

I

0~20Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则变 20Ω,

R1 R2 10 6V

20Ω 0.3A

的行人监控装置, R1为光敏电阻, R2 为滑动变阻器, A、B间接监控装置.则(

【答案】 B

【解析】

【详解】

由电路图可知,两电阻串联,监控装置与 R2 并联.由题知,光敏电阻 R1 的特点是有光照

射它时阻值变小;

AB.当有人通过通道而遮蔽光线时, R1阻值变大,电路中的总电阻变大;根据 I U 可

R 知,电路中的电流变小,根据 U IR 可知, R2阻值不变时,其两端的电压变小,即 A、B

间电压降低,故 B项符合题意; A 项不符合题意;

C. R2 的滑动头向下移动时, R2 连入电路中的阻值变大,电路中的电阻变大;

根据 I U 可知,电路中的电流变小,故 C 项不符合题意;

R

D. R2 的滑动头向上移动时, R2 连入电路中的阻值变小,电路中的电阻变小;根据

U

I 可知,电路中的电流变大,根据 U IR 可知, R1阻值不变时,其两端的电压变

R

大,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知, R2两端的电压变小,即 A、B 间电压

降低,故 D 项不符合题意;

4.如图所示,电源电压保持不变, R1为滑动变阻器, R2为定值电阻。闭合 S,当 R1 的滑 片

P 向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )

A.电压表 V 的示数变小

B.电压表 V 的示数与电流表 A1 的示数的比值变小

C.电流表 A1 的示数变大

D.电压表 V 的示数与电流表 A2 的示数的乘积不变 【答案】 D

【解析】

【详解】

A.由图可以看到,电压表 V 并联接在电源的两端,测的就是电源电压,滑片 P向右滑动 的过程中,电源电压依旧不变,那么电压表 V的示数也不变, A 错误;

B.电流表 A1测的是电路的总电流,滑片 P向右滑动的过程中, R1 的大小在变大,那么总 U总

电阻 R总 也在变大,根据欧姆定律的变换式 R总 总 ,电压表 V 的示数与电流表 A1的示

I总

数的比值就是 R总 ,那么它应该变大, B 错误;

C.由上述可以知道,滑片 P向右滑动的过程中,总电阻 R总 在变大,那么根据欧姆定律 U总

I总 ,电源电压不变,那么 I总变小,即电流表 A1的示数变小, C 错误;

R总

D.滑片 P向右滑动的过程中, R2 两端的电压大小不变, R2 本身的电阻大小也不变,根 据欧姆定律可知,流过 R2的电流大小也不变,电压表 V的示数可以是 R2 两端的电压大 小,电流表

A2的示数就是流过 R2的电流大小,可知电压表 V 的示数与电流表 A2的示数的 乘积不变, D 正确。

5.根据欧姆定律可以得到公式 R=U ,关于这个公式的下列说法中,正确的是

I A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零 D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变 【答案】 D

【解析】

【分析】

【详解】 导体的阻值是导体本身所具有的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通 过它的电流、它两端的电压无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变,所以 A、B、C

法错误,不符合题意.由欧姆定律得出 R U ,若知道导体两端的电压和导体中的电流,

我们可以计算导体的电阻;导体两端的电压增加几倍,导体中的电流也增加几倍,但电压 和电流的比值不变,所以 D 说法正确,符合题意.

故选 D.

6.如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压 U=4.5 V

且保持不变,电压表量程为 0~3V,R0是300 Ω的定值电阻, Rt是热敏电阻,其电阻随环境 温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关 S,则( )

A.环境温度为 40 ℃时,热敏电阻阻值是 150 Ω B.电压表 V 示数越小,环境温度越高

C.电压表的最小示数是 1.5 V

D.此电路允许的最高环境温度为 60 ℃

【答案】 D

【解析】

【分析】

【详解】 由甲图可知, R0、 R1串联,电压表测 R0 两端电压

A.由图乙可知,环境温度为 40℃时,热敏电阻阻值是 200Ω,故 A 不符合题意;

B.因串联电路中各处的电流相等,由 I=U 可知,当电压表 V 示数越小时,电路中的电流 越小,由 R= U 可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所

I

以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故 B 不符合题意; C.由图象可知,温度每升高 20℃, R1 的阻值减小 50Ω,所以温度为 0℃时,热敏电阻的阻 值最大 R1 大=300Ω,由串联电路的分压原理可知,此时电压表的示数最小,此时电路中的 电流

I 最小 = R1最大 R0 300Ω 300Ω= 0.0075A

电压表的最小示数

U0 最小=I 最小 R0= 0.0075A × 300=Ω2.25V

故 C 不符合题意;

D.当电压表的示数最大,即 U0=3V 时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流

电路中的总电阻

I 0.01A

热敏电阻连入的阻值

R1=R- R0= 450 Ω- 300Ω= 150Ω

由图象可知,此电路允许的最高环境温度为 60℃,故 D 符合题意。

故选 D。4.5V U 4.5V

U0 = 3V I= R0 300Ω =0.01A