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中考物理欧姆定律的计算问题综合经典题及答案解析

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.两灯L 1和L 2规格分別为“6V ,3W ”和“3V ,3W ”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是( )A .两灯L 1和L 2灯丝电阻之比为2:1B .两灯串联,电路两端允许加的最大电压为9VC .两灯并联,当一盏灯正常发光时,通过另一盏灯的电流为1.0AD .两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比为1:4 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .根据2U P R=可知,两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是()()22221212126V 3V :::4:13W 3W U UR R P P === 两灯L 1和L 2灯丝电阻之比是4:1,A 错误;B .两灯串联,假设电路两端允许加的最大电压为9V ,根据上述可知,灯L 1的电压是149V 7.2V 5U =⨯=灯L 2的电压是219V 1.8V 5U =⨯=灯L 1的电压已经超过其自身的额定电压,这样不符合安全要求,所以两灯串联,电路两端允许加的最大电压不能是9V ,B 错误;C .两灯并联,当一盏灯正常发光时,假设是灯L 1正常发光,那么电源电压是6V ,灯L 2的电压是6V ,这已经超过灯L 2的额定电压,灯L 2会被烧坏;假设是灯L 2正常发光,那么电源电压是3V ,灯L 1的电压是3V ,由题意可知,灯L 1的电阻大小是()216V 12Ω3WR == 那么流过灯L 1的电流大小是13V0.25A 12ΩI == C 错误;D .根据2U P R=可知,两灯并联在3V 电压下,灯L 1和L 2消耗的实际功率之比是2212121211:::1:4U U P P R R R R === 实际功率之比为1:4;D 正确。

故选D 。

2.定值电阻R 1标有“10Ω 2A”,R 2标有“20Ω 1.5A”的字样。

则以下说法正确的是( ) A .若将两只电阻串联使用,则允许通过电阻的最大电流为2A B .若将两只电阻串联使用,允许加在它们两端总电压的最大值是45V C .若将两只电阻并联使用,则干路允许通过的电流最大值是3A D .若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值是60W 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A .定值电阻R 1允许通过的最大电流为2A ,R 2允许通过的最大电流为1.5A ,根据串联电路中电流处处相等,为不损坏定值电阻,则允许通过电阻的最大电流为1.5A ,故A 错误;B .由A 解析知,允许通过电阻的最大电流为1.5A ,根据I =UR可得加在它们两端总电压的最大值为U 大=I R ⨯大总=1.5A ⨯(10Ω+20Ω)=45V故B 正确;C .由定值电阻1R 、2R 的铭牌可知,加在它们两端的最大电压分别为1U =11I R ⨯=2A ⨯10Ω=20V ,2U =22I R ⨯=1.5A ⨯20Ω=30V根据并联电路中各用电器两端电压相等,可知它们两端的电压最大为20V ,则通过定值电阻1R 的电流为2A ,通过定值电阻2R 的电流为'2I =12U R =20V 20Ω=1A 干路允许通过的电流最大值为I 并大=2A+1A=3A故C 正确;D .若将两只电阻并联使用,电路允许的总电功率最大值为P 大=1U I 并大=20V ⨯3A=60W故D 正确。

故选BCD 。

3.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。

下列说法中正确的是( )A .电源电压为9VB .滑动变阻器的最大阻值为14ΩC .小灯泡的额定功率为6WD .电路总功率的变化范围是6W~12W【答案】BCD 【解析】 【分析】由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;AC .当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压;由图乙可知,电路中的最大电流max 1.0A I =,电压表V 2的示数06V U =,电压表V 1的示数为12V ,即电源的电压U =12V ;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压L 012V 6V 6V U U U =-=-=因此时小灯泡恰好正常发光,则灯泡的额定功率L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=电路的最大总功率max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=故A 错误、C 正确;BD .当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图像可知,电路中的最小电流min 0.5A I =,电压表V 1的示数U 1=5V ,此时滑动变阻器两端的电压R112V5V7VU U U=-=-=由U IR=可得,滑动变阻器的最大阻值Rmin7V14Ω0.5AURI===电路的最小总功率min min12V0.5A6WP UI==⨯=则电路总功率的变化范围是6W∼12W,故BD正确。

故选BCD。

4.如图甲所示的电路,电源电压U=10V(恒定不变),R2=8Ω,闭合开关S后,V2表的示数为7V,把甲电路中的两个电压表换成两个电流表,如图乙所示,闭合开关S后,A1表的示数为1.75A,下列说法正确的是()A.甲电路中V1表的示数为3V B.乙电路中A2表的示数为2.25AC.R1=12ΩD.乙电路中R3的电流为0.5A【答案】CD【解析】【详解】A.图甲中R1、R2和R3串联,V1表的测量电阻R1和R2的电压,V2表的测量电阻R2和R3的电压,电源电压U=10V,闭合开关S后,V2表的示数为7V,根据串联电路电压规律,R1两端电压为:10V-7V=3VV1表的示数肯定大于3V,故A错误;BCD.图乙中三个电阻并联,电流表A1测量R2和R3中的电流,电流表A2测量R1和R2中的电流,通过R2的电流:I2=2UR=10V8Ω=1.25A通过R3的电流:I3=I A1−I2=1.75A−1.25A=0.5A故D正确;根据欧姆定律可得,R3的阻值:R 3=3U I =10V 0.5A=20Ω 图甲中,三个电阻串联,电路中的电流:I =V223U R R +=7V8Ω20Ω+=0.25A根据串联电路电压的特点,U 1=U −U V2=10V−7V=3V由I =UR可得,R 1的阻值: R 1=1U I =3V 0.25A=12Ω 故C 正确;图乙中三个电阻并联,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,I A2=I ′1+I 2=1U R +I 2=10V12Ω+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A故B 错误;5.某同学做“调节灯泡亮度”的实验,电路图如图所示,电源电压恒定为4.5V ,电压表量程为“0-3V ”,电流表量程为“0-0.6A ”,滑动变阻器标有“20Ω 1A ”,灯泡标有“3V 1.5W ”字样(忽略灯丝电阻受温度的影响),为保证电路安全,小灯泡两端电压不超过额定电压,两电表的示数均不超过所选量程。

则以下判断不正确的是( )A .变阻器滑片向右滑动时,电压表示数变大,电流表示数变小B .灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为3ΩC .当电压表示数为3V 时,电路消耗的总功率最大D .当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时,灯泡的功率为0.54W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】电路为串联电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。

A .变阻器滑片向右滑动时,滑动变阻器接入阻值变大,由欧姆定律以及串联分压的特点可知滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数变大,通过电路电流变小,即电流表示数变小,故A 正确,不符合题意;B .灯泡正常发光时,由P=UI 可得电路电流为L L L 1.5W 0.5A 3VP I I U ==== 根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为L 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=滑由UI R=可得滑动变阻器接入阻值 1.5V3Ω0.5AU R I ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .根据P=UI 可知,要想电路消耗的总功率最大,则电路电流应该最大,考虑电路安全,电路最大电流应该为0.6A ,由2U P R=可得灯泡的阻值()32L L L 3V 6Ω1.5WU R P === 此时由UI R=可得灯泡两端电压 L L 0.6A 6Ω 3.6V U I R ''==⨯=根据串联分压可知此时滑动变阻器两端电压为L 4.5V 3.6V 0.9V U U U ''=-=-=滑即电压表示数为0.9V 时,电路消耗的总功率最大,故C 错误,符合题意; D .当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时,电路总电阻9Ω6Ω15ΩR =+=此时电路电流4.5V 0.3A 15ΩU I R ''=== 由UI R=可得灯泡两端电压 L L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ''''==⨯=则灯泡的功率L L 0.3A 1.8V 0.54W P I U '''''==⨯=故D 正确,不符合题意。

故选C 。

6.灯泡L 标有“6V ”字样,为探究其工作时的特点,小刚利用图甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30Ω、1A ”。

闭合开关后,将变动变阻器的滑片P 从a 端向右缓慢移动,直到电压表示数达到6V 时为止。

图乙是用获得的实验数据作出的U -1图像,下列判断正确的是( )A .闭合开关,在移动滑片P 的过程中,灯L 的最小电阻为10ΩB .变阻器的滑片P 移到b 端时,灯L 正常发光的额定功率为3.6WC .灯L 与5Ω的定值电阻R 1,并联接人电压为6V 电路,电路的总功率为7.2WD .灯L 与10Ω的定值电阻R 2串联接人电压为9V 的电路,R 2每秒消耗电能为2.5J 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .由图乙可知,当电压表示数为1V 时,灯泡的电流为0.2A ,此时其阻值最小min 1V =5Ω0.2AU R I == 故A 错误;B .当滑片P 在a 端时,连入阻值最大,为30Ω。

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