备战中考物理欧姆定律的计算大题培优附答案解析.docx

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备战中考物理欧姆定律的计算大题培优附答案解析

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．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:

2B．2:

3C．7:

5D．5:

7

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

闭合S、S1，断开S2时，R1、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR=5V，则由串联分压得，即①；闭合S、S2，断开S1时，R2、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR′=7V，则由串联分压得，即②，由①②解得R:

R2=3:

2．故选A．

2．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“24Ω0.8A”，灯泡标有“3V1.5W”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0~24Ω

B．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A

C．电压表示数的变化范围是1V~3V

D．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，根据电功率公式可知灯的额定电流是

还可知道灯泡的电阻是

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

由此可计算得电路中的最小总电阻是

那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是

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

电路中的最小电流是

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

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

故选D。

3．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V的量程，电流表选择0~3A的量程。

闭合开关S，断开S1和S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V变化到4V，电流表的示数变化了0.4A，已知R1：

R2=1：

4，R2为滑动变阻器的最大阻值。

在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（）

A．R1的阻值为5ΩB．电源的电压为11V

C．整个电路的最大电功率是11WD．整个电路的最小电功率是4.4W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．闭合开关S，断开S1和S2时，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：

I′=0.4A，

I″=0.4A+0.4A=0.8A，

由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为=1V，=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：

U=+I′R1+=1V+0.4A×R1+8V，

U=+I″R1+=3V+0.8A×R1+4V，

因电源的电压不变，所以，

1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V，

解得：

R1=5Ω，

故A正确，不符合题意；

B．电源的电压：

+I′R1+=1V+0.4A×5Ω+8V=11V，

故B正确，不符合题意；

C．当开关S、S2闭合，断开S2时，电路为R2的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I大=3A时，电路消耗的电功率最大，则：

P大=UI大=11V×3A=33W，

故C错误，符合题意；

D．当闭合开关S，断开S1和S2，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：

UL小+I小（R1+R2）=UL小+I小（R1+4R1）=UL小+I小×5R1

11V=UL小+I小×25Ω，

由图象可知，当I小=0.4A，UL小=1V符合，则电路的最小电功率：

P小=UI小=11V×0.4A=4.4W，

故D正确，不符合题意。

故选C。

4．如图所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。

只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I-U图像如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。

下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5.5V

B．只闭合S、S1时，整个电路的最大功率为2.7W

C．只闭合S、S1时，灯泡2s内最少消耗2.4J电能

D．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω

【答案】D

【解析】

【详解】

A．分析乙图可知在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，滑动变阻器阻值逐渐减小，电压减小，回路中电流增大，故左侧的图像为小灯泡的I-U图像，刚开始时小灯泡两端电压为，滑动变阻器两端电压为，设电源电压为，则有

故A错误；

B．只闭合S、S1时，当电流最大时，整个电路的功率最大，设最大功率为，则有

故B错误；

C．只闭合S、S1时，灯泡最小功率为刚开始时的功率，设为，则有

设2s内最少消耗电能为，则有

故C错误；

D．滑片在a点的电阻为

只闭合S、S2，与串联，设R2允许连入电路的阻值最大电阻为，此时电压表示数达到最大，设为，由欧姆定律可得此时电路中的电流为

则滑动变动器最大阻值

设滑动变阻器最小电阻为，此时电流数示数达到最大值，设为，则有

解得。

故R2允许连入电路的阻值范围是1.5Ω~12Ω，故D正确。

故选D。

5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L的电阻随温度变化而变化，R0为定值电阻，滑动变阻器Rx的规格为“20Ω2.5A”闭合开关S，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，移动滑动变阻器的滑片P从A端至B端，U2与U1的关系如图乙所示当滑片P滑到B端时，灯L恰好正常发光。

下列结果中正确的是（）

①电路中最小电流为1A

②定值电阻R0的阻值为6Ω

③灯L正常发光时的电阻为12Ω

④灯L的额定功率为48W

A．只有①正确B．只有②③正确

C．只有①③正确D．①②③④都正确

【答案】A

【解析】

【详解】

由图知灯泡L、定值电阻R0、滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻R0两端的电压，电压表V2测量灯泡L和定值电阻R0两端的总电压，当滑片P滑到B端时，此时电路的总电阻最小，总电流最大，两电压表的示数都达到了最大，即两电压表的示数为36V和24V；当滑动变阻器的滑片P在A端时，总电阻最大，电路中的总电流最小，两电压表的示数为16V和12V；

（1）当滑片在B端时，电压表V2的示数为36V，则电源电压为36V，此时灯L恰好正常发光；

当滑动变阻器的滑片P在A端时，滑动变阻器的电阻最大，电路中的总电流最小，此时滑动变阻器两端的电压为：

U滑＝U﹣＝36V﹣16V＝20V，

则此时电路的最小电流为：

I最小===1A，

故①正确；

定值电阻R0的阻值：

==12，

故②错误；

（2）当滑片在B端时，滑动变阻器的电阻为零，电路的电流最大，此时灯L恰好正常发光，定值电阻两端的电压为24V，

此时电路的最大电流为：

I大===2A，

灯泡两端的额定电压为:

UL＝U2﹣U1＝36V﹣24V＝12V；

灯L正常发光时的电阻为：

RL===6，

故③错误；

灯泡L的额定功率为：

PL＝ULI大＝12V×2A＝24W，

故④错误。

故选：

A。

6．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。

7．如图甲所示电路中，电源电压8V且保持不变，标有“8V，8W”小灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P由A端滑到B端过程中，根据两电压表与电流表示数绘制出的U-I图像，两图像交于Q点，如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．Q点处滑动变阻器两端电压U4VB．Q点处流过小灯泡的电流I0.5A

C．Q点处整个电路总功率P4WD．Q点处小灯泡实际功率P灯2W

【答案】D

【解析】

【详解】

由甲可知，该电路是灯泡与电阻器串联，电压表V1测灯泡L电压，电压表V2测变阻器R的电压，二者电流相等，电流表测电流I。

对甲电路进行动态分析可得，当滑片往A移动，滑动变阻器R电阻变小，电路电流变大，电压表V1示数变大，电压表V2示数变小。

A．从图中可以获得信息，Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等即

IR=IL，UR=UL

灯泡与变阻器串联，所以二者电压之和等于电源电压，即

UL+UR=8V

所以

UR=UL=4V

故A错误；

B．设灯泡正常发光时的灯丝电阻为RL1，灯泡两端电压为4V的时候灯丝电阻为RL2，

RL1===8Ω

灯泡L的电阻在变化，随着电压增大，灯丝的温度变高，电阻变大。

电压减少时，灯丝温度较低，电阻较小，即：

RL1>RL2，则：

RL2<8Ω。

Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等。

所以Q点时电流，

IQ==>=0.5A

故B错误；

C．由于IQ>0.5A，所以此时电路总功率

PQ=UIQ>8V×0.5A=4W

故C错误；

D．灯泡的实际功率

PLS=UIL2=4V×IL2>4V×0.5A=2W

故D正确。

故选D。

8．如图，电源的电压U保持6V不变，R=5Ω，当开关S闭合前后，通过电灯的电流变化了0.2A，则灯泡的电阻是（　　）

A．5ΩB．10ΩC．15ΩD．25Ω

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

如图所示，当开关S闭合时，电路中只有电灯，此时电路中的电流为

当开关S未闭合，电灯和电阻R串联，此时电路中的电流为

因为开关S闭合前后，通过电灯的电流变化了0.2A，所以

解之得R灯=10Ω。

故选B。

9．如图所示电路，电源电压为9V保持不变，滑片P由A点滑到B点时（图中未标出），电压表的示数由6V变为3V，电流表的示数变化了0.3A。

关于变阻器接入电路的阻值RA和RB的大小关系、定值电阻R0的电功率变化量△P0，下列选项正确的是（）

A．RA>RB、△P0=2.7WB．RA>RB、△P0=1.9W

C．RA

【