一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为
A.3:2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B.2:3 C.7:5 D.5:7
闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为UR=5V,则由串联分压得
,即
①;闭合S、S2,断开S1时,
R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为UR′=7V,则由串联分压得
,即
②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.
2.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“20Ω 1A”,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~0.5A B.滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω C.灯泡的最小功率是0.45 W D.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UL?2.5V,此时电路中的电流大小为
IL?PL1.25W??0.5A UL2.5V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
UR?U-UL?4.5V-2.5V?2.0V
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
R?UR2.0V??4Ω IR0.5A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
I?IL?UL1.5V??0.3A RL5Ω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
R?UR3V??10Ω IR0.3A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IL?0.3A,灯泡的最小功率是
2PL?ILRL??0.3A??5Ω?0.45W
2C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
P?UI?4.5V?0.5A?2.25W
D错误。
3.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,滑片 P 从 b 端移动到 a端的过程中,电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为 4V
C.R1 电功率的最小值为 0.4W
B.电路总功率的最大值为 2.4W D.R2 的最大阻值为 10Ω
【答案】C 【解析】 【详解】
由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片于a端时,其接入电路电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,由I?源的电压
U可得,电RU?I1R1?0.6A?R1…①
当滑片于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
R2?故D错误;
U24V?=20Ω I20.2A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?I2R1?U2?0.2A?R1?4V…②
因电源的电压不变,由①②可得
0.6A?R1?0.2A?R1?4V
解得:R1=10Ω,电源的电压
U?0.6A?R1?0.6A?10Ω?6V
故A错误; 电路消耗的最大功率
P1?UI1?6V?0.6A?3.6W
故B错误;
R1电路消耗的最小功率
22P(0.2A)?10Ω?0.4W 1?I2R1?故C正确。 故选C。
4.如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,R0为定值电阻。闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器R的滑片从一端移动到另一端,U1、U2随I变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.5 V
B.滑片在最右端时,定值电阻R0的功率为6W C.滑动变阻器的最大阻值为12.5 Ω D.电灯的电阻随着电流的增大而减小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知,灯泡L与R0、R组成串联电路,电压表V2测量L两端的电压,电压表V1测量灯泡L与R两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V2变大,电压表V1变小,所以U2-I的图线为BQ, U1-I图线应该为AQ;
ABC.由图像乙知,Q点U1和U2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V,电路中的电流为2.0A,所以
3V?2.0R0?U电源…①
当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A,由图像知:电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为1V,所以
4.5V?1.0R0=U电源…②
由①②得:U电源=6V,R0=1.5Ω,故A错误; 此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U1?U2?4.5V-1V=3.5V
滑动变阻器的最大阻值为
R滑大=故C错误;
U滑3.5V==3.5Ω I小1.0A滑片在最右端时,U1和U2相等都是3V,电路中的电流为2.0A,已知R0=1.5Ω,定值电阻R0的功率为
P0?I2R0?(2.0A)2?1.5Ω=6W
故B正确;
D.通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D错误。
故选B。
5.如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R2的阻值为10Ω.当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R的滑片从a移至b处时,电压表先后的示数之比为4:3,电流表先后的示数之比为2:3.当开关S2闭合,S1断开,滑动变阻器R的滑片在a处时,电流表的示数为0.3A,滑动变阻器的滑片在b处时,电流表示数为0.5A.滑片在a处时,滑动变阻器的阻值为Ra,滑片在b处时,滑动变阻器的阻值为Rb.则以下说法正确的是( )
A.Rb=30Ω C.R1:R2=2:1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.电源电压为12V
D.该电路能达到的最大电流为1.6A
ABC.当开关S1闭合,S2断开,R1和R串联,电压表测R两端的电压,滑动变阻器R的滑片从a移至b处时,电压表先后的示数之比为4:3,即:
Ra?UR1?Ra4=;
Rb?U3R1?Rb即:
RaR1?Rb4?= ①; RbR1?Ra3电流表先后的示数之比为2:3,即:
UR1?Ra2=, U3R1?Rb即:
R1?Rb2= ②;
R1?Ra3联立①②可得:
中考物理欧姆定律的计算综合经典题含答案
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