专题06 欧姆定律的应用计算分析试卷（原卷版+解析版）-2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

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解题方法与技巧
1、欧姆定律公式为;由公式可以得到两个变形式U=IR、。对于欧姆定律公式，只要知道三个量中的两个，就可以求出第三个量；应用时，一定要注意三个量的对应关系。
2、画出对应的等效电路图，并在图上标出已知量和未知量，再分析求解是解题的常用方法。
3、对于一道应用题，如果能分步解答的，尽可能分步解答；如果不能分步解答的，可列方程（或方程组）解答。
4、欧姆定律在串并联电路中的应用
典例分析
计算1 动态电路类型
【典例1】（2022春•泉州月考）如图，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R1，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1。继续移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路中的电阻值变为R1，此时电压表的示数增大为2U1，电流表的示数变为I2。则（ ）
A．I1＝2I2 B．R0：R1＝2：3
C．电源电压为4U1 D．滑片P滑到b端时，电压表的示数为4U1
【典例2】（2023•凤台县三模）如图所示，电源电压恒定不变。定值电阻R1为10Ω，闭合开关，当滑片P滑到最左端时，电流表示数为0.3A；当滑片滑到最右端时，电流表示数为0.1A，则滑动变阻器最大阻值是 Ω。
【典例3】（2023秋•沙坪坝区校级月考）如图所示实物电路图中，电源电压保持不变。当开关S1、S2闭合，滑动变阻器R2的滑片移到最左端，电压表的示数为2.5V，电流表的示数为0.3A，通过R1的电流为0.1A。求：
（1）此时通过灯泡L的电流；
（2）1min通过R1的电荷量；
（3）当S1断开，S2闭合，移动R2的滑片，电压表的示数变为1.5V，R2两端的电压为多少。
【典例4】（2022•抚松县校级模拟）如图所示，电源电压恒为3V，电阻R的阻值为20Ω，当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为2V，此时，求：
（1）电流表的示数；
（2）滑动变阻器连入电路中的阻值。
计算2 图像结合类型
【典例5】（2022秋•肇源县期末）如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关S，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压表与电流电流表图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为1V
B．当滑动变阻器滑片P滑到中点时，电流表示数为0.4A
C．当电流表为0.4A时，滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω
D．R1阻值为1.8Ω
【典例6】（2023秋•蜀山区月考）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。请你计算滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
【典例7】（2023•梧州一模）某课外活动小组的同学设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路，如图甲所示。电源电压不变，定值电阻R0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压是多大？
（2）当电压表示数为4V时，求热敏电阻R1的阻值。
（3）如果将R0、R1并联接在该电路两端，当干路中的电流为0.5A时，环境温度是多少？
【典例8】（2023•河北模拟）小明参加学校物理社团活动，借助老师的器材设计了一个压力测试机，可以利用电流表的示数来反映压力的大小，其中用到了压敏电阻R0，其阻值随着压力的增大而减小，小明设计的电路图如图甲所示，电流与压力F的关系图象如图乙所示。已知电源电压为36V，定值电阻R1的阻值为40Ω，电流表量程为0～0.6A。当压力为0N时，电流表示数为0.15A。
（1）请计算当压力为0N时，R0的阻值；
（2）请写出压力F与R0阻值大小的数量关系式，并计算该测试机可以承担的最大压力；
（3）老师告诉小明用阻值为60Ω的定值电阻R2替换R1可以增大该测试机的量程，替换后测试机的测量范围为0～100N，求电流表的示数变化范围。（计算结果保留两位小数）
计算3 电路保护型
【典例9】（2023•莱西市一模）如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变，电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2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．电流表A的示数范围为0.15～0.3A B．电压表V2示数范围为0～3V
C．电压表V1示数范围为0～3V D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0～20Ω
【典例10】（2023•雨花台区三模）如图，R1＝6Ω，R2＝5Ω，电源电压不变，电流表均为大量程，电压表为小量程，R是滑动变阻器，规格是“20Ω 1.5A”。只有S闭合时，电流表A2的示数为0.2A，电压表示数为2V，则电源电压是 V，变阻器接入电路的电阻是 Ω；当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，电流表A1、A2的示数之比是 ，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是 。
【典例11】（2023•高新区模拟）如图所示，电源电压U＝4.5V，定值电阻R1＝5Ω，R2＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。
（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路的电流。
（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。
【典例12】（2023•嘉定区一模）在图（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2Α”字样。闭合开关S后，移动滑片P至变阻器R2的中点（即R2接入电路的阻值为5欧），电压表示数如图（b）所示。
①求通过滑动变阻器R2的电流I2和电源电压U。
②若用一个新的电源替换原来的电源，在保证电路安全的情况下，求电源电压的最大值U最大。
计算4 热电、光电综合型
【典例13】（2023•海淀区校级三模）体育中考跳绳的次数是自动记录，其简化电路如图甲所示。R1是光敏电阻，信号处理系统记录ab间的电压，每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的阻值会变大，自动计数器会计数一次。电源电压为6V，ab间电压随时间变化的图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A．该同学匀速连续跳绳1min的跳绳次数为120次
B．自动计数器计数一次时，ab间的电压2V
C．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻的阻值之比为1：4
D．有红外线照射时，R1与R2阻值之比为2：1
【典例14】（2023•丹阳市二模）如图1是小明设计的天然气泄漏检测电路，R1是气敏电阻，R2是电阻箱，V1和V2是电压表，电源电压U＝3V。由图2可知：当天然气浓度变大时，R1阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若V1示数用U1表示，V2示数用U2表示，则ΔU＝U1﹣U2。为检测天然气浓度是否超标（超标浓度≥0.6ppm），小明先调节电阻箱R2＝1kΩ，则当△U 0（选填“＝”、“＞”或“＜”）或在U2在 范围内时，可判断天然气浓度未超标。
【典例15】（2023春•福清市校级期中）图甲是大型机械厂用来称重的电子吊秤。某物理小组设计了“吊秤”的模拟电路（图乙），电路中电源电压恒为6V，R1为拉力敏感电阻，R0为定值电阻，拉力敏感电阻R1与所受拉力F的关系如表所示。
（1）当拉力为0时，电流表示数为15mA，求R0的阻值。
（2）当拉力敏感电阻受到250N的拉力时，电流表的示数为多少mA？
（3）若将电流表改装成“吊秤”刻度盘，其刻度线分布是否均匀？请简要说明理由。
【典例16】（2023•泗洪县三模）某科技小组利用热敏电阻为电暖箱设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示，控制电路中电源电压U1恒定为12V，热敏电阻R₁的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“电暖箱”共安装有2个标有“220V 440W”的发热电阻R，当电磁铁线圈中电流大于或等于60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下，使“电暖箱”工作电路断开；当线圈中的电流小于或等于50mA时，电磁继电器的衔铁被释放，使“电暖箱”工作电路闭合。求：
（1）发热电阻R的阻值。
（2）电暖箱中的最高温度为50℃时，滑动变阻器R2两端电压。
（3）当滑动变阻器R2阻值调节为10Ω时，则电暖箱温度变化的范围？
巩固训练
1．（2023•顺庆区校级模拟）如图，在图甲所示电路中，电源电压保持不变，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．滑动变阻器向右滑动时，V2的示数变小B．电源电压为5V
C．R2的最大值是10Ω D．定值电阻R1的值为5Ω
2．（2023•江岸区模拟）如图甲所示的电路中，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器规格为“200Ω 1A”，在移动滑片的过程中，电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻的关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压15V B．R1的阻值10Ω
C．R2的变化范围是10～200Ω D．电路中的电流最小为0.15A
3．（2023•阿克苏地区三模）如图甲所示是酒精浓度测试仪的原理图，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。若规定驾驶员呼出气体中酒精浓度大于20mg/100mL、小于80mg/100mL为酒驾，大于80mg/100mL为醉驾。当气体中酒精浓度为零时，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为15V，保持滑片位置不变，当气体中酒精浓度为40mg/100mL时，电压表示数为12V。下列电压表示数和对应的测试结果正确的是（ ）

A．6V，醉驾B．8V，酒驾C．10V，醉驾D．14V，酒驾
4．（2023•殷都区模拟）在图甲所示的电路中，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”字样。闭合开关S后，移动滑片P至变阻器R2的中点，电压表示数如图乙所示。则电源电压U是 V；若用一个新的电源替换原来的电源，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为 V。
5．（2023秋•南关区校级月考）如图甲所示是平衡木装置示意图，AB可绕O点无摩擦转动（AB重力不计）。硬杆CD与AB固定在一起，CD重为200N，底部装有压敏电阻片R，地面对它的支持力为F，压敏电阻R随支持力F变化的关系图象如图乙所示。AB＝5m、OA＝BC＝1m，定值电阻R0＝10Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，电源电压恒定。整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态。当重300N的小朋友站在某点时，电流表的示数为0.2A。
（1）定值电阻R0在电路中的作用是 。
（2）当小朋友从A点向左走1m时，压敏电阻阻值的变化量为 Ω。
（3）小朋友从O点向左走的距离越远，电流表的示数越 。
6．（2023•金平区一模）如图是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试过程中，向前推动测试仪的滑块，相当于移动滑动变阻器的滑片，通过电压表的示数用来反映被测试者的成绩。设电源电压恒为6V，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
7．（2021秋•夷陵区校级期中）如图，R1＝10Ω，R2是变阻器，铭牌上标有“20Ω、2A”字样，电源电压恒为10V。
（1）R2铭牌上的“20Ω”表示： ；“2A”表示：
。
（2）当R2的滑片P滑到A端时，电压表和电流表的示数分别为多少？
8．（2021秋•北辰区校级期中）如图电路中R1与滑动变阻器R2串联在电压不变的电源上，当滑动变阻器的滑片P滑到阻值最大的b端时，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A；当滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表的示数为6V。求：滑动变阻器最大阻值。
9．（2023•鼓楼区校级模拟）某兴趣小组研究电子秤的称量原理后设计了如图甲所示的装置，定值电阻R0＝60Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化的图像如图乙所示。R上的托盘（质量忽略不计）里不放物品时，电压表的示数为6V；在托盘内放一薄壁容器，容器的重力为5N，底面积为300cm2，往容器内放入一直立细杆（质量和体积均忽略不计）和一正方体物块，细杆一端固定在容器底，另一端连着物块，现缓慢向容器中加水至物块刚好浸没为止，细杆对物块的作用力大小F随水深变化的图像如图丙所示。求：
（1）正方体物块的体积；
（2）电源电压；
（3）通过分析说明，该装置的刻度是否均匀；
（4）当杆对物块的作用力为4N时，电压表的示数。
10．（2023•株洲模拟）热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；
（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？
11．（2022秋•凤台县期末）有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）现把该灯泡接入如图所示的电路中，电路的电源电压可调，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。
（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S3，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R1的阻值是多少？
（2）电源电压调至8V，断开开关S2、S3闭合开关S1，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。
12．（2023秋•莱西市校级月考）如图甲为湿度表的简化工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R0＝5Ω；R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示，电压表量程为“0～3V”；电流表量程为“0～0.6A”，闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为多少？
（2）当环境湿度为60%时，电压表的示数为多少？
类型
串联电路
并联电路
电
路
图
电流特点
电压特点
电阻特点
①
②串联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都大
③串联电路中接入的电阻越多或某一电阻阻值增大，则总电阻增大
①
②并联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都小
③其中任一个分电阻减小（相当于减小总电阻长度），则总电阻也减小，分电阻增大而增大
④增加支路条数（相当于增大总电阻横截面积），则总电阻减小
比例分配
串联分压：。即有两个及以上电阻串联的电路中，或者并联电路的某一支路上，其中某一电阻阻值增大，则分得的电压越多。
并联分流：。并联电路中，各支路上电阻的分配和电流的分配成反比关系。
三者关系
当电流一定时，电压与电阻成正比
当电阻一定时，电流与电压成正比
当电压一定时，电流与电阻成反比
拉力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R1/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…