【物理】备战中考物理欧姆定律解答题压轴题提高专题练习及答案解析
苏州备战中考物理(欧姆定律提高练习题)压轴题训练

一、初中物理欧姆定律问题1.用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。
关于这两种接法,下列说法中正确的是()A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大【答案】A【解析】【分析】【详解】A.由图甲所示电路图可知,电流表采用内接法,由于电流表的分压作用,所测电压偏大,试验误差是由电流表的分压造成的,当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时,即甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小,故A正确;B.由图乙所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,使所测电流偏大,实验误差来源于电压表分流,当电压表内阻远大于待测定值阻值时,即乙图适合测量阻值较小的电阻,误差会减小,故B错误;C.甲电路是安培表内接法,如果不考虑操作的偶然误差,按甲、乙两种电路进行实验,甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和,所以甲图中电阻测量值R A RU U URR R+=>甲即测量值与真实值相比偏大,故C错误;D.乙电路是安培表外接法,流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和,所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小,故D错误。
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“24Ω 0.8A”,灯泡标有“3V 1.5W”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0~24ΩB .电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC .电压表示数的变化范围是1V~3VD .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P UI =可知灯的额定电流是L L L 1.5W0.5A 3V P I U ===额额额 还可知道灯泡的电阻是L L L 3V6Ω0.5AU R I ===额额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max L 0.5A I I ==额由此可计算得电路中的最小总电阻是min max 9V18Ω0.5AU R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总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L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max9V0.3A 30ΩU I R ===总 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Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=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()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=故选D 。
备战中考物理——欧姆定律问题压轴题专题复习含答案解析

一、初中物理欧姆定律问题1.如图是小成测量未知电阻R x 的实验电路,电源两端电压不变,其中R 0为阻值已知的定值电阻.当开关S 、S 1闭合,开关S 2断开时,电流表示数为I 1;当开关S 、S 2闭合,开关S 1断开时,电流表示数为I 2.则下列四个选项中,R x 的表达式正确的是( )A .R x =212I I I -R 0 B .R x =201I R I C .R x =2012I R I I - D .R x =121I I I -R 0 【答案】C【解析】【分析】【详解】 由电路图可知,当开关S 、S 1闭合,开关S 2断开时,R 0与R x 并联,电流表测干路的电流,记为I 1,当开关S 、S 2闭合,开关S 1断开时,R 0与R x 并联,电流表测R 0支路电流,示数为I 2,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R x 的电流:I x =I 1-I 2,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源的电压:U =I 2R 0,,则R x 的阻值:R x =2012I R I I - 故选C 。
2.如图甲所示的电路,电源电压U =10V (恒定不变),R 2=8Ω,闭合开关S 后,V 2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,A 1表的示数为1.75A ,下列说法正确的是( )A .甲电路中V 1表的示数为3VB .乙电路中A 2表的示数为2.25AC .R 1=12ΩD .乙电路中R 3的电流为0.5A【答案】CD【解析】【详解】 A .图甲中R 1、R 2和R 3串联,V 1表的测量电阻R 1和R 2的电压,V 2表的测量电阻R 2和R 3的电压,电源电压U =10V ,闭合开关S 后,V 2表的示数为7V ,根据串联电路电压规律,R 1两端电压为:10V-7V=3VV 1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A 1测量R 2和R 3中的电流,电流表A 2测量R 1和R 2中的电流,通过R 2的电流:I 2=2U R =10V 8Ω=1.25A 通过R 3的电流:I 3=I A1−I 2=1.75A−1.25A=0.5A故D 正确;根据欧姆定律可得,R 3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 +=7V 8Ω20Ω+=0.25A 根据串联电路电压的特点,U 1=U −U V2=10V−7V=3V由I =U R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=10V 12Ω+1.25A=0.83A+1.25A=2.08A 故B 错误;3.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片在滑动过程中,电压表V 1、数的变化量的大小分别为1U ∆和2U ∆,那么( )A .12U U ∆∆<B .12U U ∆∆>C .12U U ∆=∆D .因为无具体数据,故无法比较【答案】B【解析】【详解】滑动变阻器R 与电阻1R 并联,再与2R 、3R 串联,电压表V 1测并联部分电路两端的电压;V 2测中间定值电阻2R 两端的电压;当滑动变阻器滑片由B 向A 移动时,滑动变阻器的阻值减小,引起并联电路部分的总电阻变小,即电压表V 1的示数变小,变化量为1U ∆,根据串联电路的电阻分压特点可知,定值电阻2R 、3R 两端的电压变大;因为:123U U U U =--所以:123U U U ∆=∆+∆故:12U U ∆>∆故B 项符合题意、ACD 项不符合题意;4.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。
备战中考物理(欧姆定律提高练习题)压轴题训练及答案解析

一、初中物理欧姆定律问题1.灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,电路中电源的电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是A.电路消耗的总功率保持不变B.电压表与电流表示数的比值变小C.电流表的示数增大,电压表的示数减小D.灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量【答案】D【解析】【分析】【详解】AC.灯与R串联,电压表测L的电压,电流表测电路的电流,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器连入的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律,电路的电流变大,根据 ,电路消耗的总功率变大;通过灯的电流变大,灯的电压变大,故AC错误;P UIB.由欧姆定律,电压表与电流表示数的比值即灯的电阻,如下所示,通过灯的电流随电压变大而变大,而且电压的增大量大于电流的增大量,由欧姆定律,灯的电阻变大,即电压表与电流表示数的比值变大,B错误;D.电路的总电阻变小,故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量,即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量,D正确。
故选D。
2.如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变.电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是()A .定值电阻R 1的最大功率为3.6WB .电流表A 的示数变化范围为0.15A~0.45AC .滑动变阻器的最小功率为0.45WD .滑动变阻器R 2的阻值取值范围为0Ω~20Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A .从图中可以看到,这是一个串联电路,电阻R 1和滑动变阻器R 2串联在一起,电压表V 1测的是电阻R 1两端的电压,电压表V 2测的是滑动变阻器R 2接入电路中电阻两端电压,要求定值电阻R 1的最大功率,那么需要定值电阻R 1两端的电压最大,由题意可知,当R 1两端的电压是3V 时,电压表V 1的量程没有超出,流过R 1的电流为1113V ==0.3A 10ΩU I R =此电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,那么滑动变阻器R 2两端的电压为21 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=这个电压大小也没有超过电压表V 2的量程,所以当R 1两端的电压是3V 时能够保证电路安全,此时定值电阻R 1的最大功率为()221113V 0.9W 10ΩU P R === A 错误;B .当电流表的示数最小时,电路中电阻最大,滑动变阻器R 2接入电路中电阻最大,即220ΩR =,电路中的电流大小为12 4.5V 0.15A 10Ω20ΩU I R R ===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R 1两端的电压是1R 10.15A 10Ω 1.5V U IR ==⨯=R 2两端电压为21R R - 4.5V -1.5V 3V U U U ===这也没有超过两电压表的量程,所以电路中的电流最小可以为0.15A ; 当电流表的示数最大时,假设0.45A I =,此时R 1两端的电压是1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程,所以0.45A I ≠,所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ,B 错误;CD .当滑动变阻器R 2的电阻最小时,此时电路中电流最大,R 1两端的电压最大,只能是3V ,由上述可知0.3A I =,R 2两端的电压为2R 1.5V U =,R 2的最小值为2R 2 1.5V5Ω0.3AU R I=== 由上述可知,滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω,这也是R 2的最大值,所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω;设电路中的电流为I ,由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭+ 要使电功率P 最小,那么()2122-R R R 要最大,当R 2是5Ω或者20Ω时,()2122-R R R 最大,滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45W P =,可知,C 正确、D 错误。
备战中考物理(欧姆定律问题提高练习题)压轴题训练含答案

一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,MN 间电压恒定,1R 为定值电阻,滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P 处于a 端时,电流表示数为0.25安;当滑片P 处于ab 中点时,电流表示数为0.40安,则MN 间的电压是A .6伏B .5伏C .4伏D .3伏【答案】D 【解析】 【详解】R 1与滑动变阻器R 2并联,设MN 间的电压为U ,根据并联电路的电流关系, 则210.25U U A R R +=……………….① 120.412U UAR R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。
故D 正确为答案.2.在如图所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 1,R 2,R 3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V 1,V 2的示数分别增大△U 1,△U 2,在这个过程中( )A .△U 2<△U 1B .通过电阻R 1的电流增加△U 1/R 1C .通过电阻R 2的电流减小△U 2/R 3D .电阻 R 3两端的电压增大△U 2【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】A .根据串联电路电压的规律有:U =U 1+U R2+△U R3,即原来:U 1=U -(U R2+△U R3)-----①,移动滑片后,U 1′=U -(U R2′+△U R3′)----②②-①得:U 1′-U 1=(U R2+△U R3)-(U R2′+△U R3′)=(U R2-U R2′)+(△U R3-△U R3′)=△U R2+△U R3, 即:△U 1=△U R2+△U R3---③,根据串联电路各部分电压之和不变,故:△U 2=△U R3----④,由③④得:△U 2<△U 1故A 正确;B .由欧姆定律,原来通过R 1的电流:I 1=11U R ------⑤ 移动滑片后:I 1′='11U R -----⑥⑥-⑤得:I 1′-I 1='11U R -11U R ='111U U R ;故通过电阻R 1的电流增加△I 1=11U R ,故B 正确; CD .由串联电路电压的规律,R 3两端电压减小△U 2,故D 错误; 类似B 选项,故通过R 3两的电流减小23U R ,由串联电路的规律,流经R 2、R 3的电流相等,故通过电阻R 2的电流减小23U R ,故C 正确.3.把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中,各电表选择的量程如图所示,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定值(灯丝电阻不变),下列说法正确的是( )A .在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B .电路的总功率最大值为10.8WC .小灯泡的电功率最小值为0.75WD .滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流(所选量程为0~0.6A ),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V )。
中考物理(欧姆定律提高练习题)压轴题训练及答案解析(1)

一、初中物理欧姆定律问题1.如图a 所示是电阻甲和乙的I —U 图像,下列说法不正确的是( )A .电阻甲为定值电阻,电阻乙的阻值随着温度的升高而减小B .当电阻甲两端电压为1V 时,R 甲=5Ω,此时甲的实际电功率为0.2WC .如图b 所示,当开关闭合,电路电流为0.5A 时,电路总电阻是10ΩD .如图c 所示,当开关闭合,电源电压为2V 时,电路总功率为0.8W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化,再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答;(2)由图像可知,当甲两端的电压为1V 时对应的电流,根据欧姆定律求出R 甲,根据P UI =求出此时甲的实际电功率;(3)甲和乙串联,由图b 读出电路电流为0.5A 时甲和乙电阻两端的电压,利用欧姆定律可求出R 乙,根据串联电路的电阻特点可得总电阻;(4)甲和乙并联,由图c 读出电源电压为2V 时甲和乙电阻对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出总电流,再根据P UI =求出此时电路的总功率。
【详解】A .由图a 可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变;随着电压的增加,乙电阻的热功率增加,温度升高,其阻值变小,故A 正确,不符合题意;B .由图a 可知,当甲两端的电压为1V 时,通过的电流为0.2A ,根据欧姆定律可得1V052AΩ.U R I ===甲甲甲 此时甲的实际电功率1V 0.2A 0.2W P U I ==⨯=甲甲甲故B 正确,不符合题意;C .如图b 所示,甲、乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.5A 时,由图a 可知,甲和乙两端的电压均为2.5V ,根据UR I=可知,此时甲乙的阻值相同,则电路总电阻 5Ω5Ω10ΩR R R =+=+=甲乙故C 正确,不符合题意;D .如图c 所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V 时,由图a 可知0.4A I =甲,0.2A I =乙根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流0.4A 0.2A 0.6A I I I =+=+=甲乙则此时电路的总功率2V 0.6A 1.2W P UI ==⨯=故D 错误,符合题意。
【物理】备战中考物理欧姆定律的计算问题解答题压轴题提高专题练习含答案解析

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压为4.5V ,电压表量程为“0-3V ”,电流表量程为“0-0.6A ”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L 电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )①小灯泡的额定电流是0.6A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω ③电压表示数变化范围是0-3V ④电流表示数变化范围是0.3-0.5A A .只有①、③正确 B .只有②、③正确 C .只有①、④正确 D .只有②、④正确 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V ,功率为1.25W ,由P =UI 可得:小灯泡正常发光时的电流为:L L 1.25W 0.5A 2.5VP I U === 故①错误;当电路中的电流为0.5A 时,滑动变阻器电阻最小分得电压最小,串联电路总电压等于各分电压之和,此时电压表的示数L 4.5V 2.5V 2V U U U 滑=﹣=﹣=故电压表的示数变化范围为2 V3V ,故③错误2V <3V没有超出电压表的量程,灯泡两端的电压可以达到2.5V ,串联电路中各处的电流相等,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为min max 2V4Ω0.5AU R I ===滑滑 当电压表的示数为3V 时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡两端的电压L max 4.5V 3V 1.5V U U U '=-=-=滑灯泡的电阻L L L 2.5V5Ω0.5A U R I === 电路中的最小电流L min L 1.5V0.3A 5ΩU I R === 电路中电流变化的范围是0.3A ~0.5A ,故④正确; 滑动变阻器接入电路中的最大阻值max max 3V10Ω0.3Amin U R I ===滑滑 滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故②正确。
【物理】备战中考物理欧姆定律压轴题提高专题练习及答案解析
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 1.5V 0.3A 5ΩU I R === 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-1.5V 4.5V U U U ===根据串联分压灯灯R U R U = 有4.5V 5Ω1.5VR= 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 =L ⨯1Ω/cm =30cm ⨯1Ω/cm=30Ω两根30cm 长的电阻线并联后总电阻12并1215Ω2R R R R R R ===+ 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R 1是光敏元件,每当绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。
R 2是定值电阻,信号处理系统能记录AB 间每时刻的电压。
2020-2021备战中考物理(欧姆定律问题提高练习题)压轴题训练及答案解析
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压为4.5V ,电流表量程为“0~0.6A ”,滑动变阻器规格为“10Ω1A ”,小灯泡L 标有“2.5V 1.25W ”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证所有元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )A .向左移动滑片,两表示数都变大B .电流表的示数变化范围是0.3~0.6AC .电压表的示数变化范围是0~3VD .滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω 【答案】D 【解析】 【详解】A .从图中可以看到,向左移动滑片,变阻器接入电路的电阻在变大,这是一个串联电路,电路的总电阻在变大,根据UI R=可知,电路中的电流在变小,电流表的示数在变小;灯丝的电阻是不变的,那么灯泡两端的电压是变小的,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端的电压是变大的,即电压表的示数是变大的;A 错误; BCD .小灯泡的电阻是()22LL L 2.5V 5Ω1.25WU R P ===为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是L Lmax L 2.5V0.5A 5ΩU I R === 这也是电路中的最大电流,所以电流表的最大读数是0.5A ,这时电路中的总电阻大小是min max 4.5V9Ω0.5AU R I ===总 则滑动变阻器的最小电阻是L min min -9Ω-5Ω4ΩR R R ===滑总由于灯泡的电阻不变,那么这时灯泡两端的电压是最大的,则滑动变阻器的电压是最小的,大小是max min min 0.5A 4Ω2V U I R ==⨯=滑滑即电压表的最小示数是2V ;当滑动变阻器的电阻最大时,即大小达到10Ω,这时电路中的电流最小,大小是min max4.5V0.3A 10Ω5ΩU I R ===+总这个电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的规格要求,也没有超过小灯泡的额定电流,所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω,电流表的读数最小可以是0.3A ,这时滑动变阻器的电压是min max max 0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=滑滑即电压表的最大示数是3V ;综上所述,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A ,电压表的示数变化范围是2~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
【物理】备战中考物理欧姆定律压轴题提高专题练习附答案解析
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中,定值电阻R0两端的电压随滑动变阻器R1接入电路的阻值变化情况如图乙所示,下列说法错误的是()A.电源电压为6VB.定值电阻R0的阻值为10ΩC.当滑片P在b端时,通过R0的电流为0.6AD.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,R0消耗的电功率为0.4W【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由图乙可知,当滑动变阻器R1接入电路的阻值为0时,定值电阻R0两端的电压为6V,此时定值电阻R0两端的电压等于电源电压,故A项正确,不符合题意;BC.当滑片P在b端时,由图乙可知,滑动变阻器R1接入电路的阻值最大为50Ω,此时定值电阻R0两端的电压为1V,根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端的电压为106V1V5VU U U=-=-=因为串联电路电流处处相等,则通过R0的电流为01 015V=0.1A 50ΩU UIR R===根据UIR=可得定值电阻R0的阻值1V10Ω0.1AURI===故B项正确,不符合题意,C项错误,符合题意;D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,由图乙可知,此时定值电阻R0两端的电压为2V,根据2UPR=可得R0消耗的电功率()()222V0.4W10ΩUPR'===故D项正确,不符合题意。
故选C。
2.如图所示是A、 B两定值电阻的U-I图像,由图像中的信息可知A.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则A两端的电压大B.若将A、B两电阻串联在某电源两端,则B的功率大C.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则通过A的电流大D.若将A、B两电阻并联在某电源两端,则A的功率小【答案】AD【解析】【详解】由图像可以看出,当电压一定时,通过A的电流较小,由UIR=的变形公式URI=可知,R A>R B;A.若将R A、R B两电阻串联在某电源两端,因串联电路中各处的电流相等,且R A>R B,所以,由UIR=的变形式U IR=可知,R A两端的电压大,故A符合题意;B.由公式2P I R=可知,R A的实际功率大,故B不符合题意;C.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由UIR=可知,通过R B的电流大,故C不符合题意;D.若将R A、R B两电阻并联在某电源两端,因并联电路中各支路两端的电压相等,由2UPR=可知,R A的实际功率小,故D符合题意。
备战中考物理(欧姆定律提高练习题)压轴题训练及答案解析
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.左图中所示的装置是水位监测仪,图甲是该水位监测装置的模拟电路图。
柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。
已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V 2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h 的倒数,即x=h-1)。
则下列说法中正确的是()A.容器内水柱越高,两金属板间的湖水电阻R越大B.将电流表改为水位计,水位越高电流表示数越大C.当湖水水位高于警戒水位5m时,灯泡的实际功率大于2WD.当湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数为0.6A【答案】B【解析】【分析】(1)容器内水位上升时,根据图乙判断其电阻的变化;(2)由2UPR=计算灯泡电阻,根据图像得出R与x的关系式,再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式,分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况;(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时,电流表示数,再根据2P I R=求出此时灯泡的实际功率,据此判断;(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数。
【详解】由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联,由图乙可知,R与h-1成正比,所以h 越大,R越小;A.容器内水柱越高时,则A内湖水电阻R变小,故A错误;B.由2UPR=可得,灯泡电阻()22L 2V 2Ω2W U RP ===额额由图像可知,R =4Ω时,x =0.2m −1,R =8Ω时,x =0.4m −1,设R =kx +b ,则14Ω0.2m k b -=⨯+,18Ω0.4m k b -=⨯+解得:k =20Ω·m ,b =0,则R 与x 的关系式20Ωm 20Ωm R x h⋅=⋅⨯= 串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以I 与h 的关系式L 6V 20Ωm 2ΩU I R R h==⋅++由表达式可知,水位越高电流表示数越大,故B 正确;C .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 1=5m 时,电流表示数116V 6V 1A 20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω5mI h ===⋅⋅++ 此时灯泡的实际功率()2211A 2Ω2W P I R ==⨯=实 故C 错误;D .由B 中I 与h 的表达式可知,当h 2=0.4m 时,电流表示数226V 6V 0.12A 20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω0.4mI h ==≈⋅⋅++ 故D 错误。
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一、初中物理欧姆定律问题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是()A.电路中电流变化的范围是0A~0.5AB.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最大功率是1.25W【答案】C【解析】【详解】AB.当灯泡的电压最大时,即L 2.5VU=,此时电路中的电流大小为LLL1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L- 4.5V-2.5V 2.0VU U U===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为RR2.0V4Ω0.5AURI===这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为LLL1.5V0.3A5ΩUI IR====这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为RR3V10Ω0.3AURI===这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B错误;C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L0.3AI=,灯泡的最小功率是()22L L L0.3A5Ω0.45WP I R==⨯=C正确;D.该电路的电流最大时,根据P UI=,电路中的功率最大,大小为4.5V0.5A 2.25WP UI==⨯=D错误。
2.如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
在保证所有元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是()A.向左移动滑片,两表示数都变大B.电流表的示数变化范围是0.3~0.6AC.电压表的示数变化范围是0~3VD.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω【答案】D【解析】【详解】A.从图中可以看到,向左移动滑片,变阻器接入电路的电阻在变大,这是一个串联电路,电路的总电阻在变大,根据UIR=可知,电路中的电流在变小,电流表的示数在变小;灯丝的电阻是不变的,那么灯泡两端的电压是变小的,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端的电压是变大的,即电压表的示数是变大的;A错误;BCD.小灯泡的电阻是()22LLL2.5V5Ω1.25WURP===为保证灯泡正常工作,流过灯泡的电流最大是LLmaxL2.5V0.5A5ΩUIR===这也是电路中的最大电流,所以电流表的最大读数是0.5A,这时电路中的总电阻大小是minmax4.5V9Ω0.5AURI===总则滑动变阻器的最小电阻是L min min -9Ω-5Ω4ΩR R R ===滑总由于灯泡的电阻不变,那么这时灯泡两端的电压是最大的,则滑动变阻器的电压是最小的,大小是max min min 0.5A 4Ω2V U I R ==⨯=滑滑即电压表的最小示数是2V ;当滑动变阻器的电阻最大时,即大小达到10Ω,这时电路中的电流最小,大小是min max4.5V0.3A 10Ω5ΩU I R ===+总这个电流大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的规格要求,也没有超过小灯泡的额定电流,所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω,电流表的读数最小可以是0.3A ,这时滑动变阻器的电压是min max max 0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=滑滑即电压表的最大示数是3V ;综上所述,电流表的示数变化范围是0.3~0.5A ,电压表的示数变化范围是2~3V ,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。
故选D 。
3.明明设计了一个自动测高仪,给出了四个电路,如图所示,R 是定值电阻,R ′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大,而且示数与身高成正比的电路是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【详解】A .从图中可以看到,电压表测的是电源电压,身高越高,电压表示数还是不变,这与题意不符合,A 项不合题意;B .从图中可以看到,身高越高时,电压表测量的电阻阻值越大,根据U IR =可知,电压表示数越大,设人的身高是h ,由题意可知''-h l R Sρ=,可得到''--h l I I l U I h S S Sρρρ==⋅ 由此式可知电压表示数与身高成正比,选项B 符合题意;C .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电压表的示数越大,可得到关系式''--U h l U h l S R Sρρ=⋅+电源 可知电压表示数与身高不成正比,C 项不合题意;D .从图中可以看到,这是一个串联电路,身高越高时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据分压原理可知,滑动变阻器两端的电压越大,电阻R 两端的电压越小,即电压表的示数越小,这与题意不符合,D 项不合题意; 故选B 。
4.如图所示,电源电压和灯泡电阻不变,当闭合开关S 2和S 3,断开S 1,灯泡L 正常发光;当闭合开关S 1和S 3,断开S 2,电压表示数为6V ,电流表示数为1.6A ;当只闭合开关S 2时,灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19,R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1,下列说法正确的是( )A .电源电压为10VB .灯泡L 的额定功率为3.6WC .R 2的阻值为15ΩD .当只闭合S 2时,R 1的电功率为1.2W 【答案】B 【解析】 【分析】【详解】A .当闭合开关S 1和S 3,断开S 2时,电阻R 1与R 2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,即电源电压为6V ,故A 错误;BCD .当只闭合开关S 2时,电阻R 1、R 2与灯泡串联,电压表测R 1两端的电压,由R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1,根据2P I R =可知,R 1与R 2之比为3∶1,即R 1=3R 2;则电阻R 1与R 2并联时的电流之比为1∶3,根据并联电路的电流规律可知12113 1.6A I I I II =+=+=解得:10.4A I =,2 1.2A I =;根据欧姆定律可知,R 1与R 2的阻值分别为116V 15Ω0.4A U R I ===,226V 5Ω1.2AU R I === 当闭合开关S 2和S 3,断开S 1时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡L 正常发光,则灯泡L的额定电压为6V ;又灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19,根据2U P R=可知,灯泡L 的实际电压为额定电压的13,即实际电压为 116V 2V 33U U ==⨯=额实根据串联电路的电压规律可知,R 1与R 2的总电压为6V 2V 4V U U U =-=-=总实此时电路中的电流为124V0.2A 15Ω5ΩU I R R '===++总则灯泡L 的额定功率为9992V 0.2A 3.6W P P U I '===⨯⨯=额实实当只闭合S 2时,R 1的电功率为()22110.2A 15Ω0.6W P I R'==⨯= 故B 正确,CD 错误; 故选B 。
5.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E 为干电池;电子秤示数表盘由电流表A 改装而成;R 是一根长为6cm 阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a 端时,电流表示数为0.6A ;在b 端时,电流表示数为0.15A .C 是一根弹簧,其所受压力F 与压缩量△L 的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g 取10N/㎏,不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a 端,所称物重最大时P 在b 端).下列说法正确的是()A .该电子秤中R 0阻值为0.5ΩB .闭合开关,不称重物时电阻R 0两端电压为6VC .电子称工作时电路中电阻R 0消耗的电功率范围是0.1125W ~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A处时,电路中的总电阻:R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的阻值:R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,由题意可知,此时弹簧的压缩量:L=×5Ω=2cm ,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G=F=20N,由G=mg可得,物体的质量:m===2kg,故D错误.故选C.6.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为A.0.5A 12V B.1.5A 12V C.1.5A 8V D.0.5A 8V【答案】D【解析】【分析】【详解】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定电流为0.5A.两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流I=0.5A。
由图可知U甲=2V,U乙=6V,则电源电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.7.如图电路,电源电压保持不变.闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是()A.滑片可在R2上向右任意移动B.电流表A1示数不变,A2示数变小C.电压表V示数与电流表A2示数的比值变大D.滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等【答案】D【解析】【详解】A.从电路图可以看到,当滑片P向右移动到最右端时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻阻值为零,电路会被短路,电路会损坏,没有电流流过电阻1R,所以滑片不可在R2上向右任意移动,A错误;B.从电路图可以看到,这是一个并联电路,电阻1R和滑动变阻器2R并联接在电路中,1R两端的电压是电源电压,大小不变,自身电阻大小不变,根据欧姆定律可知,流过1R 的电流大小不变,即电流表A1示数不变,但是滑动变阻器2R接入电路的电阻在变小,那么流过2R的电流在变大,电流表A2测的是干路电流大小,根据并联电路电流规律,干路电流在变大,即电流表A2示数在变大,B错误;C.从电路图可以看到,电压表V示数是电阻1R两端电压大小,也是电源电压大小,大小不变,但是电流表A2示数在变大,那么电压表V示数与电流表A2示数的比值变小,C错误;D.当滑动变阻器接入电路的阻值从2R变为'2R时,电功率的变化量为22'222'22U UP P PR R∆=-=-整个电路电功率变化的量为22'''121222U U U U U UP P P U UR R R R R R⎛⎫⎛⎫∆=-=+-+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即2P P∆=∆,滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等,D正确。