中考物理专题复习分类练习 欧姆定律的计算综合

  • 格式:doc
  • 大小:1.21 MB
  • 文档页数:26

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图的电路图,电源电压恒为30V,定值电阻R2=40Ω,R3=30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω 1A”,电流表A1的量程为0-3A,电流表A2的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-15V,下列说法不正确的是A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,电路中电流变大B.只闭合开关S、S3,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1两端电压的范围是12V~15VC.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P的位置并保证电路安全,则R1接入电路的阻值范围是30Ω~80ΩD.只闭合开关S、S1、S2,调节滑片P在R1的a端,此时电流表A1的示数为1.125A【答案】C【解析】【分析】【详解】A.只闭合开关S,R1和R3串联,将滑片P从a端滑至中点,变阻器连入电路的电阻变小,总电阻变小,由I=UR可知电路中电流变大,故A正确,不符合题意;B.只闭合开关S、S3,R1和R3串联,电压表测量R1两端的电压,电流表A1和A2测量电路中的电流,电流表A1的量程为0-3A,电流表A2的量程为0-0.6A,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流为0.6A,R3两端的电压U3=IR3=0.6A×30Ω=18V,R1两端的最小电压U1最小=U- U3=30V-18V=12V,电压表的量程为0-15V,电压表的示数最大值为15V,R1两端的电压为U1=30V-15V=15V,变阻器两端的电压和R1两端的电压相等,由串联分压可知,变阻器连入电路的阻值等于R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,变阻器连入电路的阻值小于最大阻值,所以电压表的最大示数是15V,R1两端电压的范围是12V~15V,故B正确,不符合题意;C.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,并联电路中各个支路的电压相等,通过R2的电流I2=230V 40ΩUR==0.75A,电流表A2的量程为0-0.6A,如果通过变阻器的最大电流为0.6A,总电流为0.75A+0.6A=1.35A<3A,所以通过变阻器的最大电流为0.6A,并联电路中各个支路的电压相等,R1接入电路的最小值R1最小=130V =0.6AUI最大=50Ω,滑动变阻器R1的规格为“80Ω1A”,R1最大阻值是80Ω,R1接入电路的阻值范围是50Ω~80Ω,故C错误,符合题意;D.只闭合开关S、S1、S2,R3被短路,R1和R2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过变阻器的电流,滑片P在R1的a端,变阻器连入电路的阻值最大,电流表A1的示数I1=1230V30V+80Ω40ΩU UR R+==0.375A+0.75A=1.125A,故D正确,不符合题意.2.小宇按照图甲所示的电路进行实验,R0是定值电阻,R是滑动变阻器。

闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端移到最左端,利用电压表和电流表测得多组数据,并描绘出图乙所示的AB线段,延长B与坐标交于C点。

下列判断正确的是()A.R0阻值为40ΩB.电源电压为4VC.电路消耗的总功率最大为2.5W D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω【答案】C【解析】【详解】由电路图知,闭合开关S,变阻器与R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流;AB .由图乙知,C 点的电流为0,表示滑动变阻器断路,电压表与电源连通,测量的是电源电压,由图乙可知电源电压U =5V ;故B 错误;由图乙中A 点坐标可知,电压表示数为0,表示当P 移动到最右端时,变阻器阻值为0,电路中只有R 0连入,电路中的电流最大为0.5A ,由欧姆定律可得R 0的阻值05V=10Ω0.5AU R I ==最大 故A 错误;C .电源电压U =5V ,电路中的电流最大为0.5A ,电路的最大功率是5V 0.5A 2.5W P UI ==⨯=总最大故C 正确;D .当变阻器滑片P 滑到最左端时,变阻器阻值最大;根据串联分压原理可知,电压表示数最大,对应图乙中B 点所示坐标,即变阻器两端的电压为4V ,电流为0.1A ,根据欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值4V=40Ω0.1AB U R I ==滑大最小 故D 错误。

故选C 。

3.如图所示,电源电压保持不变,R 1、R 2为定值电阻,R 2的阻值为10Ω.当开关S 1闭合,S 2断开,滑动变阻器R 的滑片从a 移至b 处时,电压表先后的示数之比为4:3,电流表先后的示数之比为2:3.当开关S 2闭合,S 1断开,滑动变阻器R 的滑片在a 处时,电流表的示数为0.3A ,滑动变阻器的滑片在b 处时,电流表示数为0.5A .滑片在a 处时,滑动变阻器的阻值为R a ,滑片在b 处时,滑动变阻器的阻值为R b .则以下说法正确的是( )A .R b =30ΩB .电源电压为12VC .R 1:R 2=2:1D .该电路能达到的最大电流为1.6A【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】ABC .当开关S 1闭合,S 2断开,R 1和R 串联,电压表测R 两端的电压,滑动变阻器R 的滑片从a 移至b 处时,电压表先后的示数之比为4:3,即:a1a b1bR U R R R U R R ⨯+⨯+=43;即:a 1b b 1a R R R R R R +⨯+=43①; 电流表先后的示数之比为2:3,即:1a 1bUR R U R R ++=23, 即:1b 1a R R R R ++=23②;联立①②可得:R a =2R b ;当开关S 2闭合,S 1断开,R 2和R 串联,滑动变阻器R 的滑片在a 处时,电流表的示数为0.3A ,即:I 1=2a U R R +=b10Ω2UR +=0.3A ③滑动变阻器的滑片在b 处时,电流表示数为0.5A ,即:I 2=1b U R R +=b10ΩU R +=0.5A ④, 联立③④解得:U =15V , R b =20Ω;则:R a =2R b =40Ω ⑤;把⑤代入②解得:R 1=20Ω;则:R 1:R 2=20Ω:10Ω=2:1;故AB 错误,C 正确;D .当S 1、S 2同时闭合,R 阻值为0时,该电路电流最大,最大电流为:I =1U R +2U R =15V 20Ω+15V 10Ω=2.25A; 故D 错误.4.如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.4A,接b时电流表的示数可能为()A.0.2A B.0.4A C.0.6A D.0.8A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合R3=0、R3→∞得出电流表示数的变化范围,即可得出答案。

【详解】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由可得,电源的电压:,当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:,当R3=0时,,当R3→∞时,,由R3是定值电阻可知,,则C正确;故选C。

5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为R。

将滑动变阻器的滑片P移至右端,只闭合开关S1,电压表V1示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表A的示数为0.4A;再将滑动变阻器的滑片P置于左端时,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2′。

已知U1:U1′=2:1,U2:U2′=1:3,以下说法不正确的是( )A .R 的电阻为10ΩB .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30WC .电源电压为6VD .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】将滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大,只闭合开关S 1时,三个电阻串联,电压表V 1测量电阻R 与定值电阻R 1两端电压,电压表V 2测量定值电阻R 2两端电压,电流表测量电路电流,此时111()U R R I =+ 2213Ω0.4A 1.2V U R I ==⨯=且012U U U =+再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时接入阻值为零,此时112U R I '= 222U R I '=且012U U U ''=+已知U 1:U 1′=2:1,U 2:U 2′=1:3,联立可得11212232UU U U U U ''+=+=+即U 1:U 2=4:1则电源电压为012255 1.2V 6V U U U U =+==⨯=1244 1.2V 4.8V U U ==⨯=故C 正确,C 不符合题意;滑片P 置于左端时电路电流为2222233 1.2V 1.2A 3ΩU U IR R '⨯====即定值电阻R 1为1212222 1.2V 2Ω1.2AU U R I I '⨯====则滑动变阻器的最大阻值为111111 4.8V 2Ω10Ω0.4AU U R R R I I =-=-=-= 故A 正确,A 不符合题意;只闭合开关S 1时,由P=UI 可知当滑片P 置于左端时接入阻值为零时,电路消耗功率最大,为26V 1.2A 7.2W P UI ===⨯故D 正确,D 不符合题意;当开关都闭合时,三个电阻并联,电路消耗功率为22122R R U U P R U '=++可知,当滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大时,电路功率最小,为2226V 6V 6V 10Ω3()()()Ω2Ω33.6W P '=++=故B 错误,B 符合题意。

故选B 。

6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为0.3A ,电压表的示数为3V ;将电压表、电流表的位置互换,当开关S 1断开、S 2闭合,电流表的示数为0.2A ,则错误的是( )A .电压表、电流表的位置互换前R 1、R 2并联B .电源电压3VC .电阻R 1的阻值为10ΩD .电阻R 2的阻值为15Ω【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A.电压表、电流表的位置互换前,从图中可以看到,电流从电源正极流出,流过开关S1,然后分成两部分电流,一部分电流流过电阻R1,流过电流表、开关S2,最后回负极,另一部分电流流过电阻R2,流过开关S2,最后回负极;可知R1、R2是并联的,A正确,不合题意;B.由题意可知,电压表、电流表的位置互换前,这是一个并联电路,电压表并联在电阻R1的两端,电压表的示数是3V,根据并联电路中电压的规律可知,电源电压的大小是3V,B 正确,不合题意;C.由题意可知,电压表的示数是3V,即电阻R1的电压是3V,流过电阻R1的电流大小是0.3A,根据URI=可知,电阻R1的阻值大小1113V10Ω0.3AURI===电阻R1的阻值大小是10Ω,C正确,不合题意;D.将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,两电阻串联在电路中,电流表测串联电路的电流,根据URI=可知,电路中的总电阻大小是3V15Ω0.2AURI===总两电阻串联,电阻R2的阻值大小是21-15Ω-10Ω5ΩR R R===总电阻R2的阻值大小是5Ω,D错误,符合题意。