初中物理中考复习 专题17 欧姆定律及其应用问题(解析版)
展开用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破(二轮复习通用)
第一部分 中考重点基础考点专题篇
专题17 欧姆定律及其应用问题
一、选择题
1.(2022湖南张家界)如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A. 4V 10Ω B. 4V 20Ω C. 6V 10Ω D. 6V 20Ω
【答案】D
【解析】由电路图知道,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。当滑片位于b端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图乙知道,电路中的电流Ib=0.6A,由知道,电源的电压
U=IbR1=0.6A×10Ω=6V
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙知道,电路中的最小电流Ia=0.2A,电压表的示数U2=4V,由知道,滑动变阻器的最大阻值
故D符合题意。故选D。
2.(2022黑龙江牡鸡)如图所示电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
A. 1∶2 B. 2∶1
C. 1∶3 D. 3∶1
【答案】C
【解析】当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当S1和S2都闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由欧姆定律得:
(1)(2)
由(1)(2)计算得出: ,故C选项是正确.故选C
3.(2022黑龙江牡丹江)如图所示,电源两端电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.6A B. 的电阻为25Ω
C. 两端的电压为3V D. 两端的电压为2.5V
【答案】B
【解析】A.该电路是串联电路,在串联电路中电流处处相等,电流表示数为0.1A,所以通过的电流为0.1A,故A错误;
B.电源电压为3V,由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻
故B正确;
C.两端的电压
故C错误;
D.两端的电压
故D错误。故选B。
4.(2022北京)图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
A U1>U2 B. U1<U2 C. I1>I2 D. I1=I2
【答案】C
【解析】AB.由图可知,两电阻并联,根据并联电路电压特点可知,U1=U2,故AB错误;
CD.两电阻两端的电压相等,I1R1=I2R2,由于R1<R2,所以I1>I2,故C正确,D错误。故选C。
5.(2022甘肃金昌)如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A. 4V 2Ω B. 5V 1Ω C. 4V 1Ω D. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。故选C。
7.(2022安徽)图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. 将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端电压大于R2两端的电压
D. 将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【答案】C
【解析】AB.由图知电阻R1和R2的I-U图像,都是过原点的斜线,说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时,通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A,由欧姆定律可知,电阻R1和R2的阻值分别为
由计算可知,R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意;
C.将R1、R2串联接入电路,由串联电路电流处处都相等可知,通过电阻R1和R2的电流相同,因R1的阻值大于R2的阻值,由U=IR可知,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,电阻R1和R2两端的电压相等,因R1的阻值大于R2的阻值,由可知,通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。故选C。
二、填空题
1. (2022安徽)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,则电阻R2=______Ω。
【答案】30
【解析】由图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为
U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V
根据并联电路电压关系,R2两端电压
U2=U1=12V
根据并联电路电流特点,通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A
则
2.(2022黑龙江牡鸡)如图所示,电源电压4.5V保持不变,电压表选择“0~3V”量程,电流表选择“0~0.6A”量程,电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”,闭合开关S,移动滑片P的过程中,电路中的最大电流为________。
【答案】0.3A
【解析】由于电阻R1与滑动变阻器R2串联,当电路电流最大,电压表的示数,即电阻R1两端的电压U1也达到最大,U1最大为3V, R1阻值为10Ω,所以电路中的最大电流为
3. (2022贵州黔东南州)如图所示,电源电压为12V保持不变,R1=10Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压U1=___________V,R2=___________Ω;当断开开关S,闭合S1、S2时,则电流表的示数为_______A。
【答案】 3 30 1.6
【解析】如图,只闭合开关S时,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压
R2两端的电压
R2的电阻值
当断开开关S,闭合S1、S2时,两个电阻并联,电流表测干路中的电流,则电流表的示数为
4.(2022黑龙江龙东)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则、电阻之比为__________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为__________。
【答案】 3∶2 3∶5
【解析】 开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,此时电阻R1和R2串联,电压表甲测的是电源电压,电压表乙测的是的电压,示数之比为5∶2,则R1和R2的电压之比为3∶2,由于串联电路电流处处相等,由公式可知,R1和R2的电阻之比为3∶2。
若开关闭合、断开,两表均为电流表,此时电阻R1和R2并联,则R1和R2的电压之比为1∶1,由于R1和R2的电阻之比为3∶2,当电压相同时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,所以,通过R1和R2的电流之比为3∶2,由于电流表乙测的是干路电流,电流表甲测的是R1的电流,所以甲、乙两表的示数之比为3∶5。
5.(2022湖南岳阳)如图,电源电压不变,已知R2=15Ω,合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过R1的电流为_______A,电源电压为_______V。
【答案】 0.3 3
【解析】由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A1测干路电流。由题意可知,通过R2的电流为0.2A,干路电流为0.5A。
根据并联电路电流特点可知,通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
并联电路两端的电压相等且等于电源电压,故电源电压为
U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V
6.(2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则_______。
【答案】 右 20
【解析】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻两端电压 ,电流表测电流,由于
根据串联分压
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式,可得
R0接入的阻值为
代入由①式
解得
则Rx两端电压和电流为
Rx电阻为
7.(2022广西北部湾)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
【答案】 并 电压 3∶1
【解析】由题意可知,若断开开关,两表均有示数,若两表均为电压表,则电路处于断路状态,两表不会有示数,所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时与并联。
两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
与并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
所以R2=2R1,此时,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过的电流为
所以
三、综合计算题
1.(2022甘肃金昌)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)9V;(2)10Ω
【解析】(1)根据电阻R1为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;根据欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S2也打开时,此时电源电压不变,此时A1的示数仍为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,故此时通过R2的电流为0.9A,故R2的电阻为
答:(1)电源电压9V;(2)电阻R2的阻值10Ω。
2.(2022福建)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
【答案】(1)1A;(2)4Ω
【解析】(1)根据得,电路中的电流
(2)两端的电压
的阻值
答:(1)电路中的电流是1A;
(2)RP的阻值是4Ω。
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