2011年中考二轮复习物理专题二十四 欧姆定律典型例题解析(一)
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一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R 的阻值为10Ω.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增大了5Ω,电流表示数减小了0.04A ,则电压表示数的变化是A .增加了0.2 VB .减少了0.2 VC .增加了0.4 VD .减少了0.4 V【答案】C【解析】【分析】【详解】 电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,设通过电路的电流分别为I 1、I 2,R 两端的电压分别为U 1、U 2,因变阻器连入电路中的电阻变大,由分压原理,电压表示数增大,由串联电路电压的规律,R 的电压减小;122112U U U U U U I I R R R----=-=, 2112()0.04A 10Ω0.4V U U I I R -=-=⨯=,根据串联电路电压的规律得到变阻器增加的电压等于R 减小的电压,即电压表示数增加了0.4V .故选C .2.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,闭合开关S 、S 1,将变阻器R 2滑片置于最下端,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S 、S 2,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。
两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是( )A .电源电压为6VB .定值电阻R 0的阻值为10ΩC .电路中消耗的最大功率为3. 6WD .同时闭合三开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,滑动变阻器R 1的取值范围为2. 5Ω~20Ω【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A .闭合开关S 、S 1,1R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测1R 两端的电压,将变阻器R 2滑片置于最下端,则是将2R 的最大阻值连入了电路,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动,1R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =U R可知2R 两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而减小的图像知,1R 阻值最大时,分压最大为3V ,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为U 电源=3V+3V=6V由图像可知1R 阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,1R 与2R 的最大阻值为1R 大=6V 0.30A=20Ω 故A 正确; B .闭合开关S 、S 2,0R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测0R 两端的电压,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,2R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =U R可知0R 两端电压变大,即电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,2R 阻值为0时,电路中电流最大为0.6A ,0R 两端电压最大为电源电压6V ,所以0R 的阻值为0R =U I 大=6V 0.6A=10Ω 故B 正确。
【物理】欧姆定律中考经典题型带答案一、欧姆定律选择题1.如图所示的电路,滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,电流表和电压表的示数变化是()A. 电流表示数变小,电压表示数变大B. 电流表、电压表示数都变大C. 电流表示数变大,电压表示数变小D. 电流表、电压表示数都变小【答案】 C【解析】【解答】根据图像,是灯泡和滑动变阻器的串联电路,电压表测量灯泡分压,当滑片向左滑动,电阻减小,滑动变阻器分压减小,灯泡分压变大,所以电压表示数变大,电流表示数变大,C符合题意。
故答案为:C.【分析】根据电阻变大时,电流减小,减小的电阻分压减小。
2.我国刑法规定,从201年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任.为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示.当接通电源时,下列说法正确的是()A. 当酒精浓度减小时,R的阻值减少B. 当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大C. 当酒精浓度增大时,电压表的示数变大D. 当酒精浓度增大时,电流表的示数变小【答案】 C【解析】【解答】解:根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,故A错误;由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示数与电流表的示数的比值为定值电阻的阻值,它是不变的,故B错误;由题知,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,测试到的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器的电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大;故C 正确;当酒精气体浓度增大时,酒精气体传感器的电阻减小,根据欧姆定律可知,电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故D错误.故选C.【分析】由电路图可知,定值电阻与传感器的电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压;根据图象可知酒精气体的浓度越小传感器的电阻越大,由欧姆定律可知电路中的电流的变化、定值电阻两端电压的变化,再由串联电路的电压特点可知传感器两端的电压变化.3.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】 A【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
一、初中物理欧姆定律问题1.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为A.0.5A 12V B.1.5A 12V C.1.5A 8V D.0.5A 8V【答案】D【解析】【分析】【详解】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A.两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流I=0.5A。
由图可知U甲=2V,U乙=6V,则电源电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.2.如图所示,电源电压恒为6V,小灯泡L标有“4V 1.6W”字样(阻值保持不变),R1=20Ω。
滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。
电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
下列说法正确的是()A.闭合S2,断开S1、S3时,通过电阻R1电流为0.2AB.断开S2,闭合S1、S3时,滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10ΩC.闭合开关S3,断开S1、S2时,电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9WD .闭合所有开关,滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,闭合S 2,断开S 1、S 3时,灯泡和电阻R 1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是()22LL L 4V 10Ω1.6WU R P === 根据欧姆定律可知,通过电阻R 1电流大小是1L 16V0.2A 10Ω20ΩU I I R R ====++即通过电阻R 1电流是0.2A ,A 正确;B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,只有滑动变阻器R 2接入电路,电流表的量程为0~0.6A ,当电路的电流最大是0.6A ,滑动变阻器接入电路的阻值大小是2max 6V10Ω0.6AU R I === 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω,B 错误;C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,灯泡和变阻器R 2串联接在电路中,根据2P I R =可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大小是min 6V0.15A 10Ω30ΩI ==+这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是L 0.15A 10Ω 1.5V U =⨯=这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是()22Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==⨯=当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A ,那么电压表的示数是L 0.6A 10Ω6V U =⨯=这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A ,假如电压表的示数达到最大3V ,这时电流最大,大小是max 3V0.3A 10ΩI == 这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是()22Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==⨯=综上所述,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ,C 正确;D .闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R 1、R 2并联接在电路中,根据2U P R=可知,当R 2的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A ,其阻值大小是2min 6V10Ω0.6AR == 电功率大小是()222max2min 6V 3.6W 10ΩU P R === 当R 2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R 2的电阻是30Ω,其电流大小是2min 2max 6V0.2A 30ΩU I R === 这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是()222min2max 6V 1.2W 30ΩU P R === 那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==D 正确。
初三物理欧姆定律一、考点、热点回顾(一)知识框架R一定时,I与U成正比探究电流跟电压、电阻的关系U一定时,I与U成反比内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中公式:(变形式,)②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量③计算时单位要统一。
成立条件:I、U、R是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量原理:伏安法测电阻电路图:应用实验步骤:串联电路:R=R1+R2+R3+……+R n串、并联电路的电阻并联电路: = = …… =欧姆定律的规律:①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(R=U/I)②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
(U=IR)人体的安全电压≤36V安全用电不能用湿手触摸用电器注意防雷(二)探究电阻上的电流跟两端电压的关系1、电流与电压的关系实验目的研究电路中的电流与电路两端的电压的关系实实验器材电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器实验步骤①按照电路图连接实物图②闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压成整倍数变化 ③根据电压表和电流表的示数,读出每次定值电阻两端的电压值与通过定值电阻的电流值,并记录在表格中验电路图分析论证在电阻不变的情况下,通过电阻的电流与电阻两端的电压有关,电流随电压的增大而增大,成正比关系。
图2、电流与电阻的关系实验目的 研究电路中的电流与电阻的关系实验电路图实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、n 个阻值不同的定值电阻、滑动变阻器实验步骤①按照电路图连接实物图②闭合开关后,换不同的定值电阻,使电阻成整倍变化 ③调节滑动变阻器滑片,保持定值电阻的两端电压不变 ④把对应着不同阻值的电流值记录在表格中分析论证电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
《欧姆定律》例题讲解例1、在图所示的电路中,电源电压为3V,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V,则通过R2的电流是A,R2两端的电压是V,R1的电阻是Ω。
练习1、某导线电阻为0.008Ω,若不慎直接跟一节干电池两极连接发生短路,则短路电流为 A 。
练习2、欧姆定律的表达式为,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越。
两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流(填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流。
例2、如图所示,电源电压9V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,小灯泡标有“6V 4W”,则小灯泡的电阻是Ω,为了不让电路中的电流超过电流表的量程,滑动变阻器接入电路的电阻最小值是Ω。
练习1、学校实验室有一只标有“10Ω1A”的指示灯和一只标有“20Ω1A”的滑动变阻器,一位同学把它们并联后接在电路中.指示灯正常工作的电压是V,此时干路中允许通过的最大电流为A.例3、如图,电源电压保持不变,电阻R1 = R2 = R3 = 10Ω。
要使R2、R3并联,应闭合开关,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1︰I2 = 。
练习1、图示电路,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R2=15Ω.(1)若开关S l、S2都断开时,电流表示数为O.2A,则电源电压是V;(2)若开关S l、S2都闭合时,电流表示数为O.9A,则通过电阻R3的电流是A.例4、小明设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。
其中R‘是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表。
当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值,压力表示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
例5、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。
则由图可知,元件A 的电阻为Ω;将A和B并联后接在电压为2.OV的电源两端,则通过A和B的总电流是A。
一、初中物理欧姆定律问题1.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“8V 8W ”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4WB .等于4WC .小于4WD .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 .2.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 4VB .电路总功率的最大值为 2.4WC .R 1 电功率的最小值为 0.4WD .R 2 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R 2两端的电压,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I 1=0.6A ,由U I R=可得,电源的电压 1110.6A U 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。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示的电路中,闭合开关S ,当滑动变阻器R 3滑动触头向下移动时,四个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示,电表的示数变化量大小分别用∆I 、∆U 1、∆U 2、∆U 3表示,下列判断正确的是( )A .U 2变大,I 变大B .U 2 变大,I 变小C .2U I 变大,2U I ∆∆不变 D .3U I 变大,3U I∆∆不变 【答案】D【解析】【分析】【详解】AB .分析电路图知,三个电阻串联在电路中,电压表V 1测电阻R 2和滑动变阻器R 2的总电压,V 2测电阻R 2的电压,V 3测变阻器R 3的电压。
当滑动变阻器的触头向下移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中的总电阻变大,据欧姆定律得,电路中的电流变小,而电阻R 2的阻值不变,其两端的电压U 2应变小,故AB 都错误;C .据题意得22U R I =,而R 2是定值电阻,所以2U I 不变,2U I ∆∆不变,故C 错误; D .据题意得33U R I =,而R 3的阻值变大,则3U I 变大,3U I∆∆不变,故D 正确。
故选D 。
2.小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路图如图甲所示。
其中,电源两端电压U =4V (恒定不变),电压表量程为0~3V ,R 0是阻值为300Ω的定值电阻,R 1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )A .R 1的阻值随温度升高而减小B .环境温度升高时,电路的总功率变小C .此电路所允许的最高环境温度是80℃D .当环境温度为40℃时,R 1两端的电压为2V【答案】AC【解析】【详解】 A .由乙图可知,随温度升高R 1的阻值逐渐降低,故A 正确;B .由于电源电压不变,当环境温度升高时,R 1的阻值变小,电路总电阻变小,则由2U P R=可知,电路总功率变大,故B 错误; C .由于温度越高R 1阻值越小,则由串联分压可知,R 0两端电压越大,由于电压表测量R 0两端电压,量程为0~3V ,则电压最大不超过3V ,当电压表为3V 时,对应环境最高温度,此时电路电流为01003V 0.01A 300ΩU I I I R ===== 则此时R 1阻值为 1114V 3V 100Ω0.01AU R I -=== 由乙图得对应最高温度为80℃,故C 正确;D .当环境温度为40℃时,由乙图得R 1阻值为200Ω,则电路总阻值为500Ω,电路电流为4V 0.008A 500ΩU I R '===总 由于串联,则流过R 1电流为0.008A ,此时R 1两端电压为1110.008A 200Ω=1.6V U I R '''==⨯故D 错误。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V ,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )A .电路中电流变化的范围是0A ~0.5AB .滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC .灯泡的最小功率是0.45 WD .该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB .当灯泡的电压最大时,即L 2.5V U =,此时电路中的电流大小为L L L 1.25W 0.5A 2.5VP I U === 这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L - 4.5V -2.5V 2.0V U U U ===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为R R 2.0V 4Ω0.5AU R I === 这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A ;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V ,此时灯泡的电压是1.5V ,电路中的电流大小为L L L 1.5V 0.3A 5ΩU I I R ==== 这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为R R 3V 10Ω0.3AU R I === 这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A ,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A ~0.5A ,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B 错误;C .当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L 0.3A I =,灯泡的最小功率是()22L L L 0.3A 5Ω0.45W P I R ==⨯= C 正确;D .该电路的电流最大时,根据P UI =,电路中的功率最大,大小为4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=D 错误。
【物理】中考物理欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)一、欧姆定律选择题1.根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I、U=IR下列说法中正确的是()A. 由U=IR可得:导体两端的电压与通过导体的电流成正比,与导体的电阻成反比B. 由R=U/I可得:某段导体两端电压为0时,导体电阻为0C. 由R=U/I可得:导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻D. 由R=U/I可得:导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比【答案】 C【解析】【解答】解:A、电压是产生电流的原因,没有电压不会产生电流,因此根据欧姆定律的内容正确的说法为:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,A不符合题意;BD、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;某段导体两端电压为0时,导体的电阻不为0,BD不符合题意;C、由欧姆定律的变形公式R=可知,导体电阻大小等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
2.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示.现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是()A. 灯泡L正常发光时,电压表的示数为6VB. 当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9VC. 灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大D. 为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W【答案】 B【解析】【解答】解:A、灯泡正常发光时的电压U L=6V,因为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,电压表的示数:U R=U﹣U L=10V﹣6V=4V,故A错误;B、由图象可知,当I=0.4A时,U L=1V,所以U R=U﹣U L=10V﹣1V=9V.故B正确;C、灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小.故C错误;D、由图象可知,当灯泡正常发光(U L=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率P max=UI max=10V×0.6A=6W.故D错误.故选B.【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律求出电压表的示数;(2)根据图象读出当电流表示数为0.4A时,灯泡两端的电压,根据电阻的串联特点求出电压表的示数;(3)灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻的越大,根据串联电路的电压特点可知电压表示数增大时灯泡两端的电压变化,进一步得出灯泡电阻与电压表示数之间的关系;(4)根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流,并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流,即可判断灯泡是否能正常工作;根据P=UI求出电路消耗的最大电功率.3.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,则下列关系式正确的是()A. I2=I1、U2<U1B. I2>I1、U2=U1C. I2>I1、U2>U1D. I2<I1、U2<U1【答案】C【解析】【解答】解:当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I2>I1,故AD错误;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1,故B错误、C正确.故选C.【分析】当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,然后得出答案.4.甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,MN 间电压恒定,1R 为定值电阻,滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P 处于a 端时,电流表示数为0.25安;当滑片P 处于ab 中点时,电流表示数为0.40安,则MN 间的电压是A .6伏B .5伏C .4伏D .3伏【答案】D【解析】【详解】 R 1与滑动变阻器R 2并联,设MN 间的电压为U ,根据并联电路的电流关系, 则210.25U U A R R +=……………….① 120.412U U A R R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。
故D 正确为答案.2.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。
闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。
在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )A .R 1的阻值为5ΩB .电源的电压为11VC .整个电路的最大电功率是11WD .整个电路的最小电功率是4.4W【答案】C【解析】【分析】【详解】 A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器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,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''L U =3V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V ,U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,因电源的电压不变,所以,1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,解得:R 1=5Ω,故A 正确,不符合题意;B .电源的电压:'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V , 故B 正确,不符合题意;C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,故C 错误,符合题意;D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 111V= U L 小+ I 小×25Ω,由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,故D 正确,不符合题意。
专题二十四欧姆定律典型例题解析(一)
例1 一根电阻丝,将其对折后,它的电阻是多大?
解不考虑温度的影响,对折后,长度为原来的,横截面积为原来的2倍,材料不变.
电阻R′===为原来的
答案电阻是原来的
例2 (西安市中考试题)关于公式R=的物理意义,下面说法中正确的是()
A.导体的电阻与它两端的电压成正比,和通过它的电流成反比
B.导体中通过的电流越大,则电阻越小
C.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
D.导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比(精析)考查一个电阻的大小是否随电压和电流大小而变化.
精析公式R=可用来测量和计算电阻大小,但是导体的电阻并不是由加在它两端的电压和通过电阻的电流大小决定的.
一个电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过它的电流也增大到同样的倍数,而比值是一个定值.只是由电压和电流比值决定的量.
当一个电阻两端的电压为零时,这个电阻也不为零.因此,不能说“电阻和电压成正比,和电流成反比”.
答案D
例3 (西安市中考试题)若导体两端电压为6V时,通过它的电流强度是0.1 A,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3V,则通过它的电流强度为________A;若两端电压为零,则该导体的电阻为________Ω.
精析考查电阻的计算及电阻是否随电压大小而变化.
解当U1=6V I1=0.1A时
电阻R===60Ω
当U2=3V R不变R=60Ω
电流I2===0.05A
当U3=0时,R仍不变,R=60Ω
答案60Ω,0.05A,60Ω
例4 (辽宁省中考试题)王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75Ω的电阻,现手边有阻值为300Ω、100Ω、40Ω、35Ω及15Ω的电阻各一个,他可以选择其中________Ω和________Ω两个电阻________联来获得;还可以选择其中
________Ω和________Ω的两个电阻________联来获得.
精析考查是否能熟练计算串、并联电阻.
第(1)种选择:很容易看出:40Ω+35Ω=75Ω
第(2)种选择:设总电阻为75Ω,其中一个分电阻为300Ω,利用=
+求出R2=100Ω.可知=+
答案45Ω和35Ω串联可得75电阻;300和100 电阻并联,也可得75Ω电阻.
例5 电阻R1和R2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V, R1两端的电压是12V,R2的电阻是10Ω,求R1的阻.
精析考查串联电路的电乙、电压特点,并进行计算。
根据题意,画出电路图并标明已知量的符号和数值,同时也标出未知量的符号.见图2—2—1.
图2—2—1
已知:U=16 V,U1=12V,R2=10Ω
求:R1
解法1 R1、R2串联,因为R1=,所以需要先求出电路中的电流.
∵I1=I2可先求出I2
U
=U-U1=16V-12V=4V
2
I
===0.4A
2
I
=I2=0.4A
1
R
===30Ω.
1
解法2 R1、R2串联:I1=I2
=(电压和电阻成正比)
R
=·=×10Ω=30Ω
1
答案30Ω
例6 (北京市中考试题)电阻R1、R2并联在电压为6V的电源上,通过干路的电流是0.75A,R1的阻值是12Ω,则R2的阻值是________.
精析考查并联电路电压、电流的规律及计算.
根据题意画出电路图,并标出已知量和未知量的符号及已知量的数值.如图2—2—2.
图2—2—2
已知:U=6V,I=0.75 A,R1=12 Ω
求:R2
要求R2,需求得U1和I2.
答案R2=24Ω
例7 (北京市中考试题)如图2—2—3所示,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表()
图2—2—3
A.V
1示数增大,V
2
的示数增大
B.V
1示数减小,V
2
的示数增大
C.V
1示数减小,V
2
的示数减小
D.V
1示数增大,V
2
的示数减小
精析分析电路中电压的变化,还是考查对公式U=IR的理解.在串联电路中,由于R的变化,引起I的变化,从而引起某个电阻两端电压的变化.分析从图中看:R1和R2串联,V1测的是R1两端电压U1,V2测的是变阻器两端的电压U2,画出便于分析的图2—2—4.
图2—2—4
进一步分析可知,滑片P向右移动,变阻器电阻增大,根据I=,总电压不变,总电阻变大,电流I减小.致使U1的变化:U1=I R1,其中R1不变,I减小,U
减小.
1
U
的变化:U2=U-U1,U不变,U1减小,U2增大.
2
提示如果用公式U2=IR2分析U2的变化不易得到结论,因为I减小,R2增大,两者的乘积如何变化是个未知数.所以采用先分析定值电阻两端的电压变化,再分析变化电阻两端的电压变化的方法更好.
答案B
例8 (上海市中考试题)如图2—2—5,闭合S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将________.(选填“变小”、“不变”或“变大”)
图2—2—5
精析先要识别电路,如果审题不仔细,会认为R1、R2串联.实际上:R1、R
是并联电路,电流表测的是R1的电流,画出等效电路图2—2—6.
2
图2—2—6
当滑片P向右移动时,流过R1的电流为I1=,U不变,R1不变,I1不变.也可以根据并联电路的特点,各支路互相不影响,所以流过R1的电流不变.答案不变
例9 如图2—2—7,两个电阻都为R0,再与变阻器R′,并联接到电路中,在R′,
的滑片向右滑动的过程中,电路总电阻R的变化范围是()
图2—2—7
A.R变大,R0>R>0.5R0 B.R变小,2R0>R>R0
C.R变大,但R<0.5R0 D.R变小,R<0.5R0
精析可将3个电阻的并联,等效为两个电阻的并联,然后再分析总电阻的
变化.
R
与R0并联,电阻=0.5R0,再与R′并联,总电阻R一定小于0.5R0,选项0
范围缩小到C或D.
又因为0.5 R0不变,滑片向右移动,R′增大,总电阻也应该增大.
答案C
例10 (南京市中考试题)如图2—2—8所示的电路中,电源电压不变,开关S
闭合,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表和电压表的示数将()
图2—2—8
A.电流表示数变大,电压表的示数变大
B.电流表示数变小,电压表的示数不变
C.电流表示数变大,电压表的示数不变
D.电流表示数变小,电压表的示数变小
精析识别电路,然后分析电路中电阻的变化,电流的变化及电压的变化.去掉电压表,很容易看出电路是一个串联电路.测的是R1两端的电压.当变阻器滑片向右移动时,电路中总电阻变大,电流减小.
R
两端电压U1=I R1,I减小,R1不变,U1减小.
1
答案 D。