专题22 欧姆定律与电功率-2020年中考物理真题分项汇编详细解答（全国通用）04期（教师版）

专题22  欧姆定律与电功率

一、选择题

1.（2020·辽宁省朝阳市)如图所示的电路，电源电压保持不变，将滑动变阻器的滑片P从中点移向b端的过程中，下列说法正确的是（  ）

A. 小灯泡变亮 B. 电流表示数变大

C. 电压表示数不变 D. 电压表与电流表的比值变小

【答案】C

【解析】

【详解】C．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，所以电压表示数不变，故C正确；

B．灯泡与滑动变阻器并联接入电路中，电流表测量通过灯泡的电流；在并联电路中，各支路互不影响，所以滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响，则灯泡的电流不变，即电流表示数不变，故B错误；

A．因为灯泡的电压和电流不变，所以灯泡的实际功率不变，亮度不变，故A错误；

D．由于电压表和电流表的示数都不变，所以电压表与电流表的比值不变，故D错误。

故选C。

2.（2020·甘肃省金昌市)如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“”，灯泡L标有“”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为，电压表量程为。要保证电路安全。下列说法正确的是（　　）

A. 电源电压为 B. 电路消耗的最大功率

C. 小灯泡的最小功率为0 D. 电流表的示数变化范围

【答案】D

【解析】

【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，灯泡额定状态下的电阻为

电路电流为

则电源电压为

故A错误；

B．由功率计算公式P=UI可知，电路电流最大，达到小灯泡额定电流0.5A时功率最大，为

故B错误；

C．根据功率计算公式可知，当电路电流最小时小灯泡功率最小，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为

此时小灯泡功率为

故C错误；

D．由以上分析可知，电路中最小电流为0.2A，最大电流为0.5A，即电流表的示数变化范围，故D正确。

故选D。

二、填空题

3．（4分）（2020·江苏省扬州市)某型号的电烤箱有“高温”和“低温”两档。电路如图所示，开关S接　   　时，是“高温”档；当开关S分别接“1”和“2”时，电流表的示数为5A和1A；则电阻R0＝　   　Ω、R＝　   　Ω．电烤箱处于“高温”档工作10min产生的热量为　   　J。

【答案】1；44；176；6.6×105。

【解析】解：

（1）当S接1时，只有电阻R0接入电路中，总电阻为R0；当S接2时，此时为串联电路，总电阻为R+R0；根据P＝可知，在电源电压不变的情况下，总电阻越小，功率越大，为高温档，所以开关S接1时，是“高温”档；

（2）当开关S接“1”时电流表的示数为5A，此时只有电阻R0接入电路中，根据欧姆定律可得R0的电阻为：R0＝＝＝44Ω；

当开关S接“2”时电流表的示数为1A，此时R、R0串联，根据欧姆定律可得总电阻为：R'＝＝＝220Ω；

则R的阻值为：R＝R'﹣R0＝220Ω﹣44Ω＝176Ω；

（3）电烤箱处于“高温”档工作10min产生的热量为：

Q＝W＝UI1t＝220V×5A×600s＝6.6×105J。

故答案为：1；44；176；6.6×105。

三、实验题

4.（2020·辽宁省营口市)下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。

（1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。

①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接______；

②小彬看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是______；

③小彬先将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V；

④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向______（选填“左”或“右”）端移动；

⑤小彬将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______；

（2）小彬将电阻换成标有“”字样的小灯泡，测量其额定电功率。

①正确连接电路，闭合开关、发小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______（选填“短路”或“断路”）；

②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，额定功率是______W；

（3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“20Ω ”字样，小灯泡的额定电流是，于是他利用现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验：

①闭合开关，开关接b，阻值调到最大处，阻值调到0，此时电流表的示数为；

②将阻值调到最大，闭合开关，开关接a，______，小灯泡正常发光；

③保持接入电路的阻值不变，闭合开关，开关接b，滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为。

则小灯泡额定功率______W。

【答案】    (1).     (2). 电流表正负接线柱接反了    (3). 2    (4). 左    (5). 反比    (6). 断路    (7). 0.2    (8). 0.5    (9). 调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A    (10). 0.875

【解析】

【详解】(1)①[1]电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示

②[2]电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。

③[3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。

④[4]保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。

⑤[5]分析实验数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

(2)①[6]闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，说明电压表与电源之间某一部分为断路，因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。

②[7][8]读图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W

(3)②[9]将阻值调到最大，闭合开关，开关接a，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A。

③[10]闭合开关，开关接b，阻值调到最大处，阻值调到0，此时电流表的示数为，电路为得简单电路，电源电压为

根据步骤③可得

解得

又小灯泡的额定电流是IL=，根据步骤②可得

解得

小灯泡额定功率

5.（2020·江苏省南京市)有两个阻值未知的定值电阻R1、R2（R1约6Ω，R2约500Ω）和一个电水壶，要求测出未知电阻的阻值和电水壶的额定功率。

(1)图甲是测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池；

①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）（      ）；

②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到______（选填“A”或“B”）端；

③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线______（选填“a”“b”或“c”）内部断路；

④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1=______Ω；

(2)小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0~9999Ω  5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值请将所选元件符号填入虚线框内

(3)小华利用家里的电子式电能表和秒表估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1，由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2，则电水壶的额定功率为______。

【答案】    (1).     (2). B    (3). b    (4). 5    (5).     (6).

【解析】

【详解】(1)①[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：

②[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即B端。

③[3]闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，电路中可能出现断路，发现电压表有示数，说明电压表与电源连通，可能是导线“b”内部断路。

④[4]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数为0.24A，则

R1==5Ω

(2)[5]可以使用电压表、开关和电阻箱测量电阻R2，如图所示：

闭合开关S1和S，电压表测量R2两端的电压Ux，变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1和S2，电压表测量R2和R的总电压U，因串联电路中各处的电流相等，所以

(3)[6]电能表常数为N，电热水器的额定功率

P0=

电水壶的额定功率为

三、计算题

6.（2020·上海市)在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。

①求电阻R1的阻值；

②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做功W；

③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。

【答案】①10Ω；②9J；③1.35W

【解析】

【详解】①只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电阻R1的阻值

②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功

③闭合开关S2，R1 R2并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过的R2电流

电路中最小电流

则最小总功率

答：①电阻R1的阻值为10Ω；

②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W为9J；

③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，此最小总功率P最小为1.35W。

7.（2020·内蒙古呼和浩特市)如图所示电路，电阻的阻值为50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω，电源电压10V保持不变，闭合开关，求：

(1)当P移至b端时， 电路中的电流大小；

(2)当P从b端移至a端的过程中，电路中消耗功率的最小值。

【答案】(1)1.0A；(2)1W

【解析】

【详解】(1)当P移至b端时，定值电阻被短路，此时电路中的总电阻就是滑动变阻器的最大阻值，电路中的电流为

(2) 当P从b端移至a端的过程中，，根据公式，要想使电路中的总功最小，电路中的总电阻最大为100Ω，故电路中消耗功率的最小值为

答：(1)当P移至b端时， 电路中的电流为0.1A；

(2)当P从b端移至a端的过程中，电路中消耗功率的最小值为1W。

8.（2020·吉林省长春市)一根100Ω的电阻丝接入电路后，通过它的电流是0.2A。求：

(1)电阻丝两端的电压；

(2)通电10s，电阻丝产生的热量。

【答案】(1)20V；(2)40J

【解析】

【详解】(1)根据可知，电阻丝两端的电压

电阻丝两端的电压是20V。

(2)根据焦耳定律，通电10s，电阻丝产生的热量

电阻丝产生的热量是40J。

答：(1)电阻丝两端的电压是20V；(2)通电10s，电阻丝产生的热量是40J。

9.（2020·广东省广州市)如图所示，小灯泡L的额定电压为3.8V，定值电阻R阻值为20Ω，闭合开关，流过R的电流为0.1A，流过L的电流为0.2A。求

(1)此时L的电阻；

(2)L的实际功率；

(3)通电20s，L、R共消耗的电能。

【答案】(1) 10Ω；(2) 0.4W；(3) 12J

【解析】

【详解】(1) 由图可知，闭合开关，小灯泡L与定值电阻R并联，由欧姆定律可得定值电阻R两端的电压

UR=IRR=0.1A20Ω=2V

并联电路电压相等，都等于电源电压，由欧姆定律可得此时L的电阻

RL===10Ω

此时L的电阻10Ω。

(2)由P=UI得L的实际功率

PL=UIL=2V0.2A=0.4W

L的实际功率为0.4W。

(3) 小灯泡L与定值电阻R并联，干路电流

I=IR+IL=0.1A+0.2A=0.3A

通电20s，L、R共消耗的电能

W=UIt=2V0.3A20s=12J

答：(1)此时L的电阻为10Ω；

(2)L的实际功率为0.4W；

(3)通电20s，L、R共消耗的电能为12J。