专备战2020全国中考物理真题分类全解析 题2.17 欧姆定律综合计算(原卷版)
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.图甲是模拟调光灯。
电源电压为4V ,小灯泡额定电压为2.5V ,电流随电压变化的I-U 图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V 时“刚亮”,铅笔芯长15cm 、阻值为 30Ω,其阻值与长度成正比。
回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动。
该调光灯在使用时,以下说法正确的是( )A .闭合开关,移动P 不能连续调光B .闭合开关,P 滑到距A 点10cm 处,小灯泡的实际功率为0.15WC .在距A 点 2.5cm 处做标记,可以提醒P 向 A 滑过此处,小灯泡将不安全D .小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.064W~0.75W【答案】C【解析】【分析】【详解】A .当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处 的电流相等,所以由U I R=可知,电源电压为 L L P U U I R =+即L L 4.0V 30U I =+⨯Ω由图乙可知,灯泡两端的电压U = 0.4V ,通过灯泡的电流I L = 0.12A 时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V “刚亮”,所以,闭合开关,移动P 能连续调光,故A 错误; B .因铅笔芯长15cm 、阻值为30N ,其阻值与长度成正比,所以,P 滑到距A 点10cm 处,接入电路中的电阻'P 30Ω10cm 2015cmR =⨯=Ω 则电源的电压L L P U U I R '''=+ 即L 'L 4.0V 20U I '=+⨯Ω由图象可知,灯泡两端的电压L =8V U ',通过灯泡的电流'L =0.16A I 时符合,此时小灯泡的实际功率L L L 0.8V 0.16A=0.128W P U I ''==⨯ 故B 错误;C .P 滑到距A 点2.5cm 处,接入电路中的电阻P 30 2.5cm 515cmR ''Ω=⨯=Ω 则电源的电压L L P U U I R ''''''=+ 即L L 4.0V 5U I ''''=+⨯Ω由图象可知,灯泡两端的电压U "= 2.5V ,通过灯泡的电流I "= 0.3A 时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A 点2.5cm 处做标记,可以提醒P 向A 滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C 正确;D .小灯泡“刚亮”时的实际功率L L L 0.4V 0.12A=0.048W P U I '==⨯小灯泡正常发光时的实际功率L L L 2.5V 0.3A=0.75W P U I ''''''==⨯所以,小灯泡工作时,从“刚亮’到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W ,故D 错误。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路,电源电压保持不变·当闭合开关S ,调节滑片的位置,使滑动变阻器的阻值从最大变化到最小,得到两个电阻的“U-I ”关系图像如图所示,则下列判断正确的是A .滑动变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3 AB .定值电阻的阻值为20 ΩC .图象乙反映了的U-I 关系D .滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~10 Ω【答案】A 【解析】 【详解】C .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R 1的图像,故C 错误;B .当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电路中的电流最小;由图乙可知,此时电路中的电流I =0.2A ,电阻R 1的电压U 1=2V ,滑动变阻器两端的电压U 2=4V ;因为串联电路总电压等于各支路电压之和,所以电源电压为122V 4V 6V U U U =+=+=;根据欧姆定律可得,定值电阻R 1的阻值:112V=10Ω0.2AU R I ==, 故B 错误;D .滑动变阻器的阻值最大为:224V =20Ω0.2AU R I ==, 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~20Ω,故D 错误;A .因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以变阻器滑片在中点时,电流表示数:126V0.3A 1110Ω20Ω22U I R R '===++⨯, 故A 正确。
2.两个小灯泡L 1和L 2,规格分别是“6V ,3W ”和“3V ,3W ”,分别如图甲乙所示接入电路,闭合开关S ,两灯泡发光,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )A .甲电路中,当电源电压为9V 时,两个小灯泡都正常发光B .甲电路中允许最大的电流为0.5AC .乙电路中,当L 2正常发光时,干路电流为1.25AD .乙电路中,电路消耗的最大功率为3W 【答案】BC 【解析】 【详解】A .由P =UI 可得,两灯泡的额定电流分别为:1113W 0.5A 6VP I U ===, 2223W 1A 3VP I U ===, 因两灯泡的额定电流不相等,由于两只灯泡串联,所以,两只灯泡不可能同时正常发光,故A 错误;B .因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的最大电流10.5A I I ==,故B 正确; C .由UI R=可得,两灯泡的电阻分别为: 1116V 12Ω0.5AU R I === ,2223V3Ω1AU R I ===, 两灯的额定电压分别为U 1 =6V ,U 2 =3V , 由于并联电路各支路两端的电压相等, 所以,两灯泡并联时,电源电压不超过3V ,则两支路的电流分别为:'1113V 0.25A 12ΩU I R '===,2223V 1A 3ΩU I R ''===,则并联接入电路中时,干路的最大电流:120.25A 1A 1.25A I I I ''=+=+=。
一、初中物理欧姆定律问题1.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LLL1.5W0.5A3VPIU===额额额还可知道灯泡的电阻是LLL3V6Ω0.5AURI===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 L0.5AI I==额由此可计算得电路中的最小总电阻是minmax9V18Ω0.5AURI===总那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是Lmin 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Lmax6Ω24Ω30ΩR 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。
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12 4.5V0.15A 10Ω20ΩU I R R ===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R 1两端的电压是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.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图,其中电源电压U=4.5 V,电压表量程为 0~3 V,R0是阻值为200 Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。
闭合开关 S,下列说法正确的是()A.环境温度越高,电压表的示数越小B.电压表示数的变化范围 0~3VC.此电路允许的最高环境温度为 80℃D.环境温度越高,R1消耗的电功率越大【答案】C【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压;A.由图乙可知,环境温度越高时,热敏电阻R1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由UIR=可知,电路中的电流越大,由U IR=可知,R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A错误;B.由图乙可知,R1与t的关系为一次函数,设1R kt b=+把R1=250Ω、t=20℃和R1=200Ω、t=40℃代入可得250Ω20k b=⨯+℃,200Ω40k b=⨯+℃解得k=-2.5Ω/℃,b=300Ω,即1( 2.5Ω/300R t=-⨯+℃)℃当t=0℃时,热敏电阻的阻值R1=300℃,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流1014.5V=0.009A200Ω+300ΩUIR R=+=此时电压表的示数0100.009A 200Ω 1.8V U I R ==⨯=所以,电压表示数的变化范围为1.8V ~3V ,故B 错误;C .当电压表的示数'03V U =时,热敏电阻的阻值最小,测量的环境温度最高,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流'0203V =0.015A 200ΩU I R ==因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时热敏电阻两端的电压10 4.5V-3V=1.5V U U U '=-=则此时热敏电阻的阻值112 1.5V=100Ω0.015AU R I '== 由图像可知,此电路允许的最高环境温度为80℃,故C 正确; D .热敏电阻的阻值为R 1时,电路中的电流01UI R R =+R 1消耗的电功率()()22222111222222001100110101010101111(2244)U U U U U P I R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ======++-++++-+当R 1=R 0=200Ω时,热敏电阻消耗的电功率最大,因环境温度升高时,热敏电阻的阻值从300Ω减小到100Ω,所以,R 1消耗的电功率先增大后减小,故D 错误。
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.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是A.电阻R一定断路B.电阻R一定短路C.灯L可能变亮D.灯L的亮度可能不变【答案】C【解析】【分析】【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.2.在图所示的电路中,电源电压U保持不变。
现有如下两种操作:①用电压为2U的电源替换原来的电源;②将滑动变阻器滑片向右移。
其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有A.只有①可行B.只有②可行C.①②都不行D.①②都可行【答案】B【解析】【详解】由图可知,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R2的电流,用电压为2U的电源替换原来的电源,两电阻不变,由I=UR可知电流表A1示数与A2示数大小不变,两电表示数之比也不变,不可行;并联电路中各个用电器两端的电压相等,由并联电路电流的特点和欧姆定律可知,电流表A 1示数与A2示数的比值1211222212111U I I I R R I U I I I R R +==+=+=+,将滑动变阻器滑片向右移,接入电路中的电阻变大,即R 2的阻值变大,R 1的阻值不变,21R R 变大,2I I 变大,电流表A 1示数与A 2示数的比值变大,②可行,故选B 。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1为定值电阻。
闭合开关S 后,将滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端移到中间某个位置,R 1、R 2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U 1、△U 2和△I (皆绝对值),则△U 1______△U 2(选填“大于”、“小于”或“等于”),再向左移动,△U 2和△I 的比值将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.所示电路中,电源两端电压保持不变。
闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 由B 端向A 端滑动一段距离,电压表1V 、2V 示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆。
下列判断中正确的是( )A .定值电阻1R 的阻值为2U I∆∆ B .电阻1R 消耗的电功率增大了1U I ∆⋅∆C .电压表1V 示数变大,电压表2V 示数变大,电流表示数变大D .电压表2V 示数与电流表示数的比值不变【答案】A【解析】【分析】【详解】A .由题图可知,两电阻与滑动变阻器串联,电压表2V 测量2R 与滑动变阻器两端的电压,电压表1V 测量1R 两端的电压,1R 两端的电压是12R U U U =-所以R12U U ∆=∆故R121U U R I I∆∆==∆∆ 故A 正确; B .滑片由B 端向A 端滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以电路电流减小,由2P I R =可知,电阻1R 消耗的电功率减小,而不是增大,故B 错误;C .将滑动变阻器的滑片P 由B 端向A 端滑动一段距离,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小即电流表的示数变小,所以1R 两端的电压变小即电压表1V 的示数变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以2R 和滑动变阻器两端的电压之和变大即电压表2V 的示数变大,故C 错误;D .由于电压表2V 的示数变大,电流表的示数变小,所以电压表2V 示数与电流表示数的比值变大,故D 错误。
故选A 。
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1114V3V 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.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 1、L 2分别标有“6V 3W ”和“6V 6W ”的字样,滑动变阻器R 的阻值变化范围为0~12Ω,当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,两灯都正常发光。
不考虑温度对灯泡电阻的影响,则( )A .电源电压为12VB .两灯都正常发光时电流表的示数为3AC .整个电路的最小功率2.25WD .整个电路的最大功率9W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2U P UI R==求出电路的最小总功率。
(4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。
【详解】A .当S 1、S 2、S 3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压126V U U U ===故A 错误;B .由P UI =可得,两灯泡都正常发光时通过的电流1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6VP I U ===因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数120.5A1A 1.5AI I I=+=+=故B错误;C.由UIR=可得,两灯泡的电阻1116V12Ω0.5AURI===,2226V6Ω1AURI===当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率()22126V1.5W12Ω12ΩUPR R===++小故C错误;D.当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率123W6W9WP P P=+=+=大故D正确。
一、初中物理欧姆定律问题1.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V 不变,灯泡上标有“2.5V ,?A ”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A ”。
闭合开关,将滑片P 滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是( )A .此时灯泡的电阻为8ΩB .此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C .该电路能探究串联电路电流的特点D .该电路能探究电流与电压的关系 【答案】D 【解析】 【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】 A .此时灯泡电阻L 2.4V8Ω0.3AU R I === 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
2.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值R A RU U URR R+=>甲即测量值与真实值相比偏大,故C错误;D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
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.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.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图象,小灯泡和电阻的连接情况实验.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I U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。
3.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是( )A .甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小B .乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小C .若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小D .若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A .由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A 正确;B .由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B 错误;C .甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值R A RU U URR R+=>甲即测量值与真实值相比偏大,故C错误;D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
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.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值R A RU U URR R+=>甲即测量值与真实值相比偏大,故C错误;D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) 2.17 欧姆定律综合计算 1. (2019·安徽)如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡额定电压3.8V,额定电流0.32A;电压表(量程3V,内阻3000Ω);电流表(量程50mA,内阻0.5Ω),定值电阻R0(限值1000Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA,求此时:
(1)小灯泡两端的电压; (2)通过小灯泡的电流; (3)小灯泡灯丝的阻值。 2.(2019·江西)如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压; (2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值; (3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图。 3.(2019·德阳)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V”字样,电流表的量程为0~1.2A,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为90Ω,当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。求: (1)电源电压是多少? (2)闭合S和S1、断开S2,为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少? (3)闭合S和S2、断开S1,当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时,这时小灯泡的功率为3.2W,此时电流表的读数为多少? 【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) 4.(2019·深圳) “道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压U= 6V ;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如乙图所示。气体中酒精含量大于 0 且小于80mg/100mL 为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器 R2 的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=5V ,调零后R2 的滑片位置保持不变。
(1)当电压表示数为U 1=5V 时,求 R1 消耗的电功率; (2)当电压表示数为U 1=5V 时,求 R2 接入电路中的阻值; (3)某次检测中,电流表示数I1′= 0.2A ,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。 5.(2019·衡阳)如图所示电路中,已知电源电压U=12V保持不变,电阻R3=8Ω,闭合开关S,电压表的示数为8V,求: (1)电流表的示数。 (2)R1与R2阻值之和。 (3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。
6.(2019·毕节)某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示,电源电压保持6V不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) 为0.02m2的面承受海水压力。(设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) (1)当电流表示数为0.2A时,求压敏电阻R2的阻值; (2)如图乙所示,当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强; (3)若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?
7.(2019·河北)如图1所示,电源电压保持不变,定值电阳R1=10Ω,R2=5Ω.滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”。电流表A2选用0~3A的量程,电压表选用0~15V的量程。闭合全部开关,电流表A1的示数
为1A.求:
(1)电源电压。 (2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。 (3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S.在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。 8.(2019·绵阳)甲、乙两地相距100km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0V,电流表示数为0.10A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25A.求: 【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) (1)甲、乙两地间每条输电线的电阻值; (2)短路位置离甲地的距离。 9. (2019·徐州)定值电阻R1两端加4.5 V电压时,通过的电流为0.45 A.如图所示电路,电源电压不变,R1
和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50 A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A.求: (1)R1的阻值;(2)电源电压.
10.(2019·长春)如图所示,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电阻R1两端的电压为10V,电阻R2两端的电压为5V,求:
(1)电源两端的电压。 (2)通过电阻R1的电流。 11.(2019·郴州)为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路。 (1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路补充完整; (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“a”或“b”)端; (3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1.如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U= (用U0、I、R1表示); (4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U﹣I图象,如图丙所示。图象是一条直线,与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。由此可知,电源电压U0= V,定值电阻R1= Ω。
12.(2019·郴州)甲、乙两地相距60km,在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) 缆每千米的电阻为0.2Ω.现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电,设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置,检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时,如图所示连接电路,闭合开关S,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.5A.用同样的方法在乙地进行第二次检测时,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.3A.求:
(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比; (2)漏电电阻Rx的阻值; (3)漏电位置到甲地的距离。 13. (2019·铜仁)在如图所示的电路中,电源电压为12V,滑动变阻器的阻值范围在0至50Ω之间,闭合开关S,调节滑动变阻器,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表的示数为0.3A。求: (1)定值电阻R1的阻值;(3分) (2)当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时,电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)(4分) (3)电流表接入电路中的量程是0至0.6A,在不改变电流表量程的情况下,为了保证电流表的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?(4分)
14. (2019·青岛)如图电路,电源电压 12V 保持不变, 定值电阻 R1为 10Ω,当滑动变阻器 R2 滑片处于某
位置时,电流表的示数为 1.6A,求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
15.(2019·黔南)如右图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω。 当闭合开关 S1、S,断开 S2 时,电流表的示数为 0.4A。 (1)求电源电压; (2)当闭合开关 S2、S,断开 S1 时,求电流表的示数; 【精品】备战2020全国中考物理真题分类全解析(150套) (3)当闭合开关 S1、S2、S 时,通电 100s,求整个电路消耗的电能。
16.(2019·上海)在图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2
上标有“1A”字样。电键S闭合后,电压表V的示数为5伏。求:
①通过电阻R1的电流I1。 ②电路正常工作10秒后,电流通过电阻R1做的功W1.移动滑动变阻器的滑片P,电源电压和电压表示数的比值最大为3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。
17.某物理研究小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图甲所示。OBA为水平杠杆,OA长100cm,O为支点,OB︰BA=1︰4;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时,闭合开关S,电压表的示数为1V;当托盘所受的压力增大,电压表的示数达到2V时,报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计,电压表的量程为0~3V.求:
(1)电源电压; (2)当报警器开始报警时,压力传感器受到的压力; (3)当托盘受到的压力为120N时,报警器是否报警; (4)当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5︰6时,托盘受到的压力。 18.(2019·黄石))一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊,如图a所示,其测温系统可以简化为如图b所示的电路,电源为9V恒定电源,R1为4Ω定值电阻,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图c所示。