深圳中考物理《欧姆定律的计算》专项训练.docx
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深圳中考物理《欧姆定律的计算》专项训练
一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.图所示电路中,电源两端电压为U,且保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻,已知R1=5Ω,当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,电路消耗的总功率为P;当三个开关都闭合时,电流表的示数变化了1.95A,电路消耗的总功率为P′,当只断开开关S1时,电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为P′′,下列判断正确的是
A.U=6V,R2=20Ω
B.U=9V,R3=30Ω
C.R3=10Ω,P∶P′′=3∶2
D.R2=20Ω,P∶P′=2∶15
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当只闭合开关S2时,电阻、串联,则
=0.3A,P=0.3U
当三个开关都闭合时,电阻、并联,则
+=0.3A+1.95A,P′=2.25U
当只断开开关S1时,电路中只有,则
=0.45A,P′′=0.45U
解三式得
U=9v,R2=20Ω,R3=10Ω,P∶P′=2∶15,P∶P′′=2∶3
所以D正确。
故选D。
2.额定电压均为6V的甲、乙两灯的I﹣U图线如图所示,则下列说法不正确的是( )
A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大
B.甲、乙两灯的额定功率之比为2∶1
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,电阻之比为2∶3
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,实际功率之比为1∶9
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯泡电阻与两端的电压关系;
(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据求出甲、乙两灯的额定功率之比;
(3)甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,它们两端的电压均为2V,根据图像读出通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比;
(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据求出两灯泡的实际功率之比。
【详解】
A.由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为2V、6V时,通过甲的电流依次为0.3A、0.6A,通过乙的电流依次为0.2A、0.3A,由的变形式可知,甲灯泡的电阻依次为6.67Ω、10Ω,乙灯泡的电阻依次为10Ω、20Ω,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大,则A正确,不符合题意;
B.甲、乙两灯的额定电压均为6V,通过的电流I甲额=0.6A,I乙额=0.3A,则甲、乙两灯的额定功率之比:
,
则B正确,不符合题意;
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时,它们两端的电压均为2V,由图像可知,通过的电流分别为I甲=0.3A,I乙=0.2A,此时两灯泡的电阻之比:
,
则C正确,不符合题意;
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V,由图像可知,当电路中的电流、、时符合,则两灯泡的实际功率之比:
,
则D错误,符合题意;
故选D。
3.如图,电源电压保持不变,两根均匀的相同电阻丝ae和bf平行放置,其他导线电阻不计,c、d两环始终与电阻丝接触良好。
闭合开关,当cd处于图中位置时,电压表的示数为6V;当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V;若电阻R与cd段导线一起由图中位置向左移动一段相同距离后,电压表的示数变为()
A.6.5VB.7VC.7.5VD.8V
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
设,则在如图的电压可表示为
①
当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后,电源电压可表为
②
当电阻R与cd段导线一起向左移动一段相同距离后,电源电压可表为
③
由①②得
,
代入③得
故选C。
4.如图所示为一种电子显示的握力计和它的工作原理示意图。
电源电压不变。
握力显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)。
电路中电流变化的范围为0.1~0.6A。
则下列说法正确的是()
A.施加的力最大时电路中电流为0.6A
B.R1连入电路阻值变化范围是0~30Ω
C.电路消耗的总功率变化范围是0.3W~1.5W
D.R1消耗的最大功率为0.45W
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.两个电阻串联在电路中,不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端,此时电路电阻最小,电流最大为0.6A,可得电源电压为3V,移动到最下端时电路电阻最大,电流最小为0.1A,故A错误;
B.由电路图可知,滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时,只有R2接入电路,电路中电阻最小,电流最大为0.6A,电源电压
U=U2=I最大R2=0.6A×5Ω=3V
滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路中电流最小为0.1A,总电阻
R总==30Ω
滑动变阻器最大阻值
R1=R总-R2=30Ω-5Ω=25Ω
故B错误;
C.电路消耗的总功率最大为
P大=UI大=3V×0.6A=1.8W
电路消耗的总功率最小为
P小=UI小=3V×0.1A=0.3W
可得电路消耗的总功率变化范围是0.3W~1.8W,故C错误;
D.由电功率公式
可知当R1为5Ω时,消耗的功率最大为0.45W,故D正确。
故选D。
5.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()
A.要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V
B.当滑片P移到最右端时,通电100s滑动变阻器消耗的电能是192J
C.当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光
D.当滑片P移到变阻器的中点时,电阻R的实际功率是3.6W
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.从图中可以看到,这是一个串联电路,电压表测的是小灯泡L两端的电压,所以电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压也会增大1V,A错误;
B.可知,小灯泡L的电阻是
这是一个串联电路,电路中的电流大小是
通电100s滑动变阻器消耗的电能是
B正确;
C.当滑片P移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是
小灯泡L的电压是
小灯泡不会正常发光,C错误;
D.当滑片P移到变阻器的中点时,电路中的电流大小是,变阻器接入电路的电阻大小是,则滑动变阻器R的实际功率是
D错误;
故选B。
6.如图所示,四只相同的灯泡分成甲、乙两组,分别接在电压相同的电源两端,如果甲、乙两组灯泡消耗的电能相等,则()
A.L1与L3两端的电压之比是2:
1
B.通过L1与L3的电流之比是1:
2
C.甲组与乙组通电时间之比是1:
4
D.甲组与乙组的电功率之比是4:
1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设电源电压为U,一个灯泡的阻值为R;
A.串联电路起分压作用,由于四只灯泡相同,所以的灯泡L1两端的电压为,由于并联电路两端电压相等,故L3两端的电压为U,故L1与L3两端的电压之比为
故A不符合题意;
B.通过L1的电流,通过L3的电流,则通过L1与L3的电流之比为
故B符合题意;
C.甲电路的总电阻为2R,乙电路的总电阻为,由可得
故C不符合题意;
D.甲组与乙组的电功率之比
故D不符合题意。
故选B。
7.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10Ω
B.当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30W
C.电源电压为6V
D.只闭合开关S1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S1时,三个电阻串联,电压表V1测量电阻R与定值电阻R1两端电压,电压表V2测量定值电阻R2两端电压,电流表测量电路电流,此时
且
再将滑动变阻器的滑片P置于左端时接入阻值为零,此时
且
已知U1:
U1′=2:
1,U2:
U2′=1:
3,联立可得
即
U1:
U2=4:
1
则电源电压为
故C正确,C不符合题意;
滑片P置于左端时电路电流为
即定值电阻R1为
则滑动变阻器的最大阻值为
故A正确,A不符合题意;
只闭合开关S1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
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
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
故B错误,B符合题意。
故选B。
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:
R2为()
A.3∶2
B.2∶3
C.7∶5
D.5∶7
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;由可得,两种情况下的电流之比
因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以
整理可得
故选A。
9.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,灯泡L上标有“12V6W”字样,滑动变阻器R的规格是“50Ω2A”,电流表A1的量程是“0—0.6A”,电流表A2的量程是“0~3A”。
闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,在不损坏电路元件的情况下,下列说法错误的是()
A.电压表V的示数和电流表A1的示数之比不变
B.滑动变阻器接入电路的最小阻值是6Ω
C.电流表A2的示数变化范围是0.74~2.5A
D.电路消耗的最大功率是36W
【答案】D
【解析】
【详解】
A.电压表V的示数和电流表A1的示数之比等于灯泡的电阻,在不考虑灯泡的电阻受温度的影响时,电压表V的示数和电流表A1的示数之比不变,故A正确,不符合题意;
B.电流表A2是测干路的电流,电流表A1测灯泡的电流,当灯泡正常发光的电流为
当流经滑动变阻器的电流为最大2A时,干路中的电流为
电流表A2安全,此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
故B正确,不符合题意;
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为50Ω时,电流表A2的示数最小,此时滑动变阻器的电流为
干路中的电流为
由以上的B详解知干路中的最大电流为2.5A,故C正确,不符合题意;
D.电路消耗的最大功率为
故D错误,符合题意。
10.一灯泡标有“6V6W”字样,其工作时图像如图甲所示。
将小灯泡和标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器连接在图乙所示的电路中,电源电压恒定不变。
当滑片P最左端时,小灯泡恰好正常发光,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V。
闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,为保证电路安全,下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率为0.75W
②滑动变阻器的阻值变化范围是0~4Ω
③电流表的变化范围是0.5A~1A
④电路的总功率变化范围4.5W~6W
A.只有②④B.只有①②④C.只有①③D.只有③④
【答案】A
【解析】
【分析】
【