中考物理欧姆定律及答案
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一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1．某同学想用一只“1.5V、5Ω”的小灯泡制作一个简易手电筒，采用电压为6V的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁，该同学又从实验室里找到了一捆标有“1Ω/cm 0.2A”的电阻线。该同学应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光（ ）
A．应并联一段15cm长的电阻线 B．应串联一段20cm长的电阻线
C．二段30cm长的电阻线并联后与灯串联 D．应串联一段15cm长的电阻线
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电源电压6V，小灯泡额定电压1.5V，根据串并联电路电压规律，应串联一段合适长度的电阻线进行分压，才能保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁，A选项不符合题意；
BCD．串联电路中电流值处处相等，由题可知电阻线允许通过的最大电流为0.2A，小灯泡的额定电流
1.5V0.3A5ΩUIR
由于灯的额定电流大于电阻线允许通过的最大电流，故单纯将电阻线与灯泡串联不能保证灯泡正常发光，需将电阻线并联分流后再与灯泡串联。又由串联电路电源电压等于各部分用电器两端电压之和。则串联上的电阻线部分两端电压
总灯-6V-1.5V4.5VUUU
根据串联分压
灯灯RURU
有
4.5V5Ω1.5VR
解得电阻线并联后总阻值并15ΩR。
电阻线规格为“1Ω/cm 0.2A”，则30cm长的电阻线的阻值
R=L1Ω/cm=30cm1Ω/cm=30Ω
两根30cm长的电阻线并联后总电阻
12并1215Ω2RRRRRR
BD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2．学校的科技小组设计了一种自动计数器，可以自动记录跳绳的次数，其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。R2是定值电阻，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。已知电源电压为12 V，某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是
A．AB两端电压为2 V时，跳绳自动计数器会计数一次
B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等
C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍
D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的5倍
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由图乙知，此时U2=UAB=2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次，故A项正确；
B．由串联分压的特点可知
12112222UUUIRRUUIRR，
即
1212V-2V5=2V1RR，
所以R1=5R2，故B项错误；
C．当射向R1的激光没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图乙知，此时
U2'=UAB'=6V，
由串联电路的分压原理有：
12112222UUUIRRIRRUU， 即
1212V-6V1=6V1RR，
所以12RR，故C项错误；
D．结合BC项，115RR，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的5倍，故D项正确。
3．两个小灯泡L1和L2，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0.5A
C．乙电路中，当L2正常发光时，干路电流为1.25A
D．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：
1113W0.5A6VPIU，
2223W1A3VPIU，
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
10.5AII，
故B正确；
C．由UIR可得，两灯泡的电阻分别为：
1116V12Ω0.5AURI ， 2223V3Ω1AURI，
两灯的额定电压分别为U1 =6V，U2 =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：
'1113V0.25A12ΩUIR，
2223V1A3ΩUIR，
则并联接入电路中时，干路的最大电流：
120.25A1A1.25AIII。
故C正确；
D．乙电路中，U=3V，I=1.25A电路消耗的最大功率为
3V1.25A3.75WPUI。
故D错误。
4．在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。滑动变阻器R1的滑片由一端移到另一端，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（ ）
A．电阻R0为2Ω B．V2示数变化图线为b
C．电源电压为14V D．滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω
【答案】AD
【解析】
【分析】
由电路图可知，滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
(1)当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线，下半部分a为电压表V2示数变化图线；
(2)由图像可知：当电压表V1的示数（R1和R2两端的电压）为10V时，此时电压表V2的示数（R2两端的电压）为1V，电路中的电流为1A，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值，最后利用电阻的串联表示出电源的电压；
(3)由图像可知：当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大为4A，此时两电压表的示数都为4V，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压。
【详解】
由电路图可知，滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
B．当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，据此判断：图像中上半部分b为电压表V1示数变化图线，下半部分a为电压表V2示数变化图线，故B错误；
D．由图像可知：当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压：
112210V1V9VUUU，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
119V9Ω1AURI，
故D正确；
AC．根据串联电路的总电压等于各分电压之和，有电源的电压：
100010V10V1AUUUIRR------①
当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R1两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，电源的电压：
20max004V4V4AUUUIRR------②
联立①②式，解得：R0=2Ω，U=12V，故A正确、C错误。
【点睛】
本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用，要求学生对电学知识掌握全面且熟练，通过方程组的思想来解答，一道很经典的考题。
5．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的行人监控装置，1R为光敏电阻，2R为滑动变阻器，A、B间接监控装置．则（ ）
A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高
B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压减小
C．图中2R的滑动头向下移动时，通过1R的电流变大 D．图中2R的滑动头向上移动时，可提高A、B间电压
【答案】B
【解析】
【详解】
由电路图可知，两电阻串联，监控装置与2R并联．由题知，光敏电阻1R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，1R阻值变大，电路中的总电阻变大；根据UIR可知，电路中的电流变小，根据UIR可知，2R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．2R的滑动头向下移动时，2R连入电路中的阻值变大，电路中的电阻变大；
根据UIR可知，电路中的电流变小，故C项不符合题意；
D．2R的滑动头向上移动时，2R连入电路中的阻值变小，电路中的电阻变小；根据UIR可知，电路中的电流变大，根据UIR可知，1R阻值不变时，其两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，2R两端的电压变小，即A、B间电压降低，故D项不符合题意；
6．甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量．当电压表的示数为3.0 V，电流表的示数为0.5 A，则短路位置离甲地的距离为
A．7.5 km B．15 km C．25 km D．30 km
【答案】B
【解析】
【详解】
当电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，线路总电阻R为：
3V=6Ω0.5AURI
输电线每千米的电阻为0.2Ω．所以输电线的长为：
6Ω=30km0.2Ω/km，
