2020-2021中考物理综合题专练∶欧姆定律的计算问题含答案.docx

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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 一灯泡标有“6V 6W”字样，其工作时IU图像如图甲所示。将小灯泡和标有“101A”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（0 3V。闭合开关，在移） 小灯泡的最小功率为0.75W 滑动变阻器的阻值变化范围是0 4 电流表的变化范围是0.5A 1A 电路的总功率变化范围4.5W 6WA只有B只有C只有D只有【答案】 A【解析】【分析】【详解】灯泡标有“6V 6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W

2、，由图乙知，变阻器与灯串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测整个电路的电流，当滑片P 在最左端时，变阻器被短路，电路中只有灯接入，小灯泡恰好正常发光，故电源电压为6V；电压表的量程为0 3V，则变阻器两端的电压最大为3V，由串联电路分压的规律知，灯的最小电压为U LminUU R max6V3V3V由图甲知，此时通过灯的最小电流为I Lmin0.75A则灯的最小功率为PLminU Lmin I Lmin3V 0.75A 2.25W故错误；由欧姆定律可得，变阻器接入电路的最大阻值为U Rmax3VRmax4I Lmin0.75A则滑动变阻器的阻值变化范围是0 4，故正确；由上述分析知，电路中最

3、小的为0.75A，当灯正常发光时，由图甲知，电路中的最大电流为1A，则电流表的变化范围是0.75A 1A，故错误；根据PUI可得，电路消耗的最大功率和最小功率分别为PmaxUI max6V1A6W， PminUI min6V0.75A4.5W则电路的总功率变化范围4.5W 6W，故正确。故选 A。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R1 是光敏元件，每当绳子挡住了射向R1 的红外线时， R1 的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。 R2 是定值电阻，信号处理系统能记录 AB 间每时刻的电压。已知电源电压为 12 V，某时段 AB 间的电压

4、随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是A AB 两端电压为2 V 时，跳绳自动计数器会计数一次B绳子挡住了射向R的红外线时， R和 R的阻值相等112C绳子没有挡住射向112的 3倍R 的红外线时，R 的阻值是 RD绳子挡住了射向R1 的红外线时， R1 的阻值是R2 的 5 倍【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A由题知，当射向R1 的激光被挡时，R1 阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R1 分得电压增大， R22=UAB1的电阻变大，自动计数分得电压减小，由图乙知，此时U=2V，因为 R器会计数一次，即 AB 间电压为2V 计数一次，故A 项正确；B由串联分压的特点可知U 1U

5、U 2IR1R1，U 2U 2IR2R2即R112V-2V = 5，R22V1所以 R1=5R2，故 B 项错误；C当射向R1 的激光没有被挡时，R1 阻值变小， R1 分得电压减小，R2 分得电压增大，由图乙知，此时U2=UAB=6V，由串联电路的分压原理有：U 1 U U 2I R1R1 ，U 2U 2I R2R2即R112V-6V = 1，R26V1所以 R1R2 ，故 C 项错误；D结合 BC项， R15R1 ，即绳子挡住了射向R1 的红外线时， R1 的阻值是 R2 的 5 倍，故D 项正确。3 如图所示电路图，把端点A、B 接在电压 U 不变的电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数

6、为 U1，电流表 A1 的示数为 I1 ；把端点 C、D 接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为 U2，电流表 A2 的示数为 I2；把端点 A、 D 接同一电源两端，只闭合开关S1，电压表的示数为 U3，电流表 A1的示数为 I3；把端点 B、C 接同一电源两端，只闭合开关S2，电压表的示数为U4，电流表的示数为I4。己知： R1=R3=12 ， U1=8V， U1 U3=43 ，I3 ：I4=35。下列说法正确的是（）A电源电压为 30VB把端点 B、 C 接同一电源两端，闭合开关S1、 S2 ，总电阻 R=2.4 C定值电阻 R =32D把端点 B、 C 接同一电源两端，只闭合开

7、关S ，总功率 P=300W1【答案】 BC【解析】【分析】【详解】AC把端点 A、 B 接在电源两端，只闭合开关1 与 R串联，电压表测量 R2 两端S1，电阻 R2电压， U1 U3=4 3，则U=I (R +R )112U=I R =8V112U =6V3把端点 A、 D 接在电源两端，只闭合开关S1，电阻 R2 与 R4 串联，电压表测量R2 两端电压，则U=I3(R1+R2+R4)U3 =I3R2 =6V可得I1： I3=4： 3把端点 B、 C 接同一电源两端，只闭合开关S2 ，电路中只有电阻R3，电压表测量R3 两端电压，为电源电压，则U4=I4R3=U即I1 (R1+R2)=I

8、3(R1+R2+R4)=I4R3将 R1=R3=12 ， I3： I4=3 5 代入可得R2=3， R4=5代回上述各式得I3=2A， U=40V故 A 错误、 C 正确；B把端点 B、 C 接同一电源两端，闭合开关2 与 R3 并联，可得总电阻为S1、 S2 ，电阻 RR2 R33 12RR32.4R23 12故 B 正确；D把端点 B、 C 接同一电源两端，只闭合开关12，可得总功率为S ，电路中只有电阻RU 240V 40VP533.3WR23故 D 错误。故选 BC。4 已知 R1 :R2=2:3，开关 S 由断开到闭合，图中电流表先后示数之比为2:5 的电路是（）ABCD【答案】 A

9、D【解析】【详解】A从图中可以看到，开关 S 断开时，电阻 R1 和 R2 串联在一起，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是I UUR1R25R当开关S 闭合时，只有电阻 R1 接入电路中，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是I UUR12R所以电流表先后示数之比是I : I U : U2 : 55R 2R选项 A 符合题意；B从图中可以看到，开关S 断开时，电阻R1 和 R2 串联在一起，电路中的电流大小是I UUR1R25R当开关 S 闭合时，只有电阻R2 接入电路，电路中的电流大小是I UUR23R所以电流表先后示数之比是I : I U: U3: 55R3RB 项不合题意；C从图中可以看

10、到，开关S 断开时，只有电阻R1 接入电路中，电路中的电流大小是I UUR12R当开关 S 闭合时，电阻R1 和 R2 并联在一起，电路中的总电阻大小是R1R26RR总R1R25电路中的电流大小是I U5UR总6R所以电流表先后示数之比是I : I U:5U3: 52R6RC 项不合题意；D从图中可以看到，开关S 断开时，只有电阻R2 接入电路，电路中的电流大小是I UUR23R当开关 S 闭合时，电阻 R126R，电路中的和 R 并联在一起，电路中的总电阻大小是R总5电流大小是I U5UR总6R所以电流表先后示数之比是I : I U : 5U2 : 53R6R选项 D 符合题意5 如下图甲的

11、电路中，闭合开关S 后，电压表的示数为2V，两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置，则（）A L1 中的电流为0.2 安B L1、 L2 中的电流之比I1 I2 4 1C电路的总电阻是10 欧D L1、 L2 消耗的电功率之比P1 P2 41【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由图可知：开关闭合后，两灯泡并联，一个电流表测量的是总电流，一个电流表测量的是灯泡 L2 电流，电压表测量测量灯泡L2 两端的电压；A根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：测量总电流的电流表量程是0 3A，所以电流表的示数为 1A；则电路总电流I=1A；测量灯泡 L2 电流的量程是0 0.6A，所以电流表示数为 0

12、.2A，也就是电灯 L2中的电流 I2=0.2A，所以 L1 的电流为I1I I 2 1A-0.2A=0.8A故 A 不符合题意；B通过两只灯泡的电流之比为I10.8A = 4I 20.2A1故 B 符合题意；UC由于两灯泡并联，则 U=U2=2V，根据 I可得RRU2V =2I1A故 C 不符合题意；D两灯泡消耗的电功率之比P1UI 1I14P2UI 2I 21故 D 符合题意。故选 BD。6 如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b 端时，电压表的示数为8 伏， 10 秒内定值电阻R1 做功为电压表的示数为6 伏。下列结果正确的是（20 焦；当滑片）P 移到滑动变

13、阻器的中点时，A电源电压为 12 伏B滑动变阻器 R 的最大阻值为8 欧C滑片在 b 端时，电流表示数为0.75 安D电路先后两次消耗的总电功率之比为2: 3【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A由电路图可知，R1 与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，从图可知，当滑片滑到b 端 ， 阻器接入 路的 阻最大 R且与 阻 R1串 ，滑 阻器两端 是 U max8V ，即U maxI bRUR 8V R1 R当滑片在中点 ， 阻器接入 路的 阻U CD 且与 R1 串 ， 滑 阻器两端 2U mid6V ，由欧姆定律可得， 路中 流I midURR12即RUR6V U midI m

14、id 2R1R22 立可解得R 2R1 ， U12V，A 正确；BC当滑片移到滑 阻器的b 端 ， 表的示数是8V， R1 两端的 是U R1U - U max12V -8V4V由 知， 10 秒内定 阻R1 做功 20 焦，由 WUIt 可得到 路中的 流IW20J0.5AU Rt4V10s1C ； 阻器的最大阻 RU max8V16I0.5AB ；D由上述可知，R 2R1 ，根据 PU2可得 路先后两次消耗的 功率之比是RPbU 2RR122PRRU 23mid1D 正确。故 AD。7 定 阻R1 有 “ 10 2A，”R2 有 “ 20 1.5A的字” 。 以下 法正确的是（）A若将两只

15、 阻串 使用， 允 通 阻的最大 流 2AB若将两只 阻串 使用，允 加在它 两端 的最大 是45VC若将两只 阻并 使用， 干路允 通 的 流最大 是3AD若将两只 阻并 使用， 路允 的 功率最大 是60W【答案】 BCD【解析】【分析】【详解】A 定值电阻R1 允许通过的最大电流为2A ， R2 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 = U 可得加在它们两端总电压R的最大值为U 大 = I大 R总 =1.5A(10+20 )=45V故

16、 B 正确；C由定值电阻R1 、 R2 的铭牌可知，加在它们两端的最大电压分别为U 1 = I 1 R1 =2A 10 =20V ， U 2 = I 2R2 =1.5A20 =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 R1 的电流为2A ，通过定值电阻 R2 的电流为U 120V=1AI 2 =20R2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 = U1 I并大 =20V3A=60W故 D 正确。故选 BCD 。8 如图所示，电源电压6V 保持不变，定值电阻 R1标有

17、 “ 100.5字A样；”滑动变阻器2R标有 “20 1 字A样”，电流表量程为0 0.6 A，电压表量程为03 V，闭合开关 S，下列做法能够保证电路安全的是()A电路中电流不超过0.6 AB R1 两端电压不超过5VC滑动变阻器连入电路的阻值在2 10范围内变化D电路的总功率在1.8 3 W 范围内变化【答案】 BCD【解析】【详解】由电路图可知，R1 与 R2 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。A当电压表的示数U2=3V 时，电路中的电流为U 1UU 26V 3VI minR10.3A ，R110因串联电路中各处的电流相等，且R1 允许通过的最大电流为0.5A，电流表

18、的量程为00.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以最大电流为0.5A，故 A 不符合题意；B R1 两端的电压最大：U 1大I 大 R10.5A 10 5V ，故 B 符合题意；C电路中的最大电流 I 大 =0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：RU6VI 大12，0.5A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小R R112 10 2，当电压表的示数U2=3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：R滑U 滑3VI min10 ，0.3A则滑动变阻器R2 接入电路的阻值允许变化范围可以为2 10，故

19、 C 符合题意；D电路消耗的最大功率：P大UI 大6V 0.5A3W ；当电压表的示数 U2=3V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小功率：P小UI 小6V0.3A1.8W，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W3W，故D 符合题意。9 如图甲，电源电压保持不变， R1 为定值电阻，滑动变阻器 R2 的最大阻值为 50，电压表的量程为 015V。闭合开关 S。移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（）A电源电压为18VB R1 的阻值为5C R1 的最小功率为0.9

20、WD为保证电压表安全， R1 的阻值与 R2 接入电路的最小阻值之比为 6 1 【答案】 AC【解析】【分析】由电路图可知，R1 与 R2 串联，电压表测R1 两端的电压；由图乙可知，当R2 的阻值为10和 20 时电压表的示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出 R1 的阻值，进一步求出电源的电压；当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑

21、动变阻器接入电路中的最小阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1 消耗的功率最小，根据欧姆定律和P=I2R 求出 R1 的最小功率。【详解】由电路图可知， R1 与 R2 串联，电压表测 R1 两端的电压；AB由图乙可知，当 R2=10 时 U1 =9V，当 R220时 U 16V ，因串联电路中各处的电流相等，则电路中的电流分别为U 19VU 16VI，IR1R1R1R1因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，则电源的电压U I R1R2I

22、R1R29VR1 106V R120R1R1解得： R1=10，电源的电压UI R1R29V10 1018V10故 A 正确， B 错误；C当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1 消耗的功率最小22U18VP小 I 小2 R1R1R110 0.9WR2大10 50故 C 正确；D当电压表的示数 U 115V 时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电流U 115VI 大1.5AR110此时滑动变阻器两端的电压U 2小UU118V15V3V则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R2 小U 2小3VI 大21.5A则 R1 的阻值与R2 接入电路的最小阻值之

23、比为R1 : R2 小10: 25 :1故 D 错误。故选 AC。10 如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器R1 、 R2允许通过的最大电流均为 1A，电流表量程为 00.6A，电源电压保持不变。闭合开关S、 S12，断开开关 S ， R1的滑片从最右端滑到最左端后，保持 R1 的滑片不动；再闭合开关 S、 S2，断开开关 S1，在保证所有元件安全的情况下，将 R2 的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中是两次移动滑片的过程中电流表和电压表的示数关系图像。下列说法正确的是（）A电源电压为9VB小灯泡的额定功率为 1.67WCR1和 R2的最大阻值相等D整个过程中小灯泡工作时消耗

24、的最小功率滑动变阻器是 0.6W【答案】 D【解析】【分析】【详解】AB闭合开关 S、 S1，断开开关 S2，灯泡与滑动变阻器 R1串联，由于电压表接在滑片上，所以变阻器 R1 始终以最大值连入电路，则 R1 的滑片从最右端滑到最左端的过程中，电路中总电阻不变，通过的电流不变，由图知可知，此时电路中的电流为0.5A，当变阻器R1 的滑片移动到最左端时，电压表测整个变阻器R1 的电压，且此时电压表的示数最大，由图可知，此时 R1的电压为6V，由欧姆定律可得变阻器R1 的最大阻值U 1max6V12R1max0.5AISS21串联，电压表测R2 两端的电压，再闭合开关 、，断开开关 S 时，灯泡与

25、滑动变阻 R2在保证所有元件安全的情况下，将R2 的滑片从最右端向左进行最大范围移动，灯与变阻器R2 、电流表串联，通过的电流相等，由图象知，最大电流为0.5A，而0.5A0.6A1A故可知灯的额定电流为0.5A，故小灯泡的额定功率为PL额U 额 I 额 5V 0.5A2.5W由图像可知，电压表示数为6V，即变阻器 R2的电压为6V，此时灯泡正常发光，则由串联电路电压的规律，电源电压为UU 额 U 25V 6V11V故 AB 错误；C灯泡与变阻器 R2 串联时，滑片在最右端时，变阻器R2 接入的阻值最大，其分得的电压最大，电流最小，由图像可知变阻器R2 最大电压为 9V，最小电流为0.3A，则

26、变阻器 R2 的最大阻值为U 2max9V30R2max0.3AI故 C 错误；D通过灯的电流最小时，消耗的功率最小，由图像知，此时最小电流为0.3A，变阻器的电压为 9V，由串联电路分压的规律知，此时灯的电压为U LminUU 2max11V9V2V则小灯泡消耗的最小功率为PLminU Lmin I min2V 0.3A0.6W故 D 正确。故选 D。11 如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6VL的电”字样，通过灯泡流与电压关系如图像所示，电压表选择015V 的量程，电流表选择03A 的量程。闭合开关 S，断开 S120.4A；变阻器的滑片滑和 S ，滑动变阻器的滑片在某处时

27、，电流表的示数为到另一处时，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 5B电源的电压为 11VC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】12122A闭合开关 S，断开 S 和 S 时，灯泡L 与定值电阻 R 、滑动变阻器R串联，电压表测 R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

28、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U L=1V， U L=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= U L +IR1+U 2 =1V+0.4A R1+8V，U= U L +IR1+ U 2 =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=5，故 A 正确，不符合题意；B电源的电压：U L +I R1+ U 2 =1V+0.4A 5 +8V=11V，故 B 正确，不符合题意；C

29、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 =11V3A=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+4 R1 )= UL 小 + I 小 5 R111V= UL 小+ I 小 25，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

30、小 =11V 0.4A=4.4W，故 D 正确，不符合题意。故选 C。12 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 从右端滑到左端的过程中，R1、R 2 的 I- U 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是（）A A 图线是电阻R2 的 I- U 关系图象B电源电压为18VC R1 的阻值是20D滑动变阻器R2 的最大阻值为30【答案】 D【解析】【详解】A 由电路图可知， R与 R 串联，电压表 V测 R 两端的电压， V测 R两端的电压，电流121122表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0 时，电路中的电流最大， R1 两端的电压最大， R2 两

31、端的电压为0；由图象可知， A 为滑动变阻器 R2的 U - I 关系图象， B 为电阻 R1 的 U- I 图象，故 A 正确，不符合题意；B当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小；由U- I 图象可知，电路中的最小电流 I=0.2A ， R1 两端的电压 U1=4V ， R2 两端的电压 U2=14V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U=U1+U2=14V+4V=18V故 B 正确，不符合题意；C由 I= U 可得，定值电阻R1 的阻值RR1= U1 =4V=20 I0.2A故 C 正确，不符合题意；D由 I= U 可得，滑动变阻器的最大阻值：R2U2=14VR