2020-2021备战中考物理欧姆定律的计算问题综合题及答案解析.docx

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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（）A．滑动变阻器两端的最大电压是3VB．该电路的最大总功率是4.5WC．电路中电流变化的范围是0.173A~0.5AD．滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~10Ω【答案】C【解析】【分析】【详解】A．灯泡L的电阻UL22RL3VPL6Ω1.5W当滑动变阻器接

2、入电路的电阻最大时，其两端的电压最大，设这个电压大小U滑，根据欧姆定律可知4.5V-U滑U滑I6Ω20Ω解得U滑3.5V，A错误；B．由题意可知，灯泡L的额定电流PL1.5W0.5AIL3VUL可知道电路中的最大电流只能是0.5A，不能再大了，当电流是0.5A时，电路的总电阻R总4.5V9Ω0.5A这种情况符合题意，所以该电路的最大总功率PmaxUI4.5V0.5A2.25W该电路的最大总功率是2.25W，B错误；C．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，其电流值4.5V0.173AImin6Ω20

3、Ω电压表的示数U电压IminRL0.173A6Ω1.038V这个电压值没有超过电压表的量程，电路是安全的，所以电路中的最小电流可以是0.173A，由上述可知，电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A，C正确；D．由上述可知，电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω；电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是R滑R总-RL9Ω-6Ω=3Ω那么滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~20Ω，D错误。故选C。2．如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S1时，电压表V的示数为U1，电阻R1消耗的功率P123

4、212的示数为1.8W；只闭合开关S、S时，电压表V的示数为U，电流表A和A分别为I1和I2；所有开关都闭合时，电流表A2的示数比I2增加了0.9A；已知U1:U21:3，I1:I24:1，则（）A．电阻R2和R3的比值为4:1B．电阻R1的阻值为20ΩC．电源电压为20VD．电流表A1示数I1为2.4A【答案】BD【解析】【分析】【详解】只闭合开关S1时，等效电路图如图甲所示：；只闭合开关S2、S3时，等效电路图如图乙所示：；所有开关都闭合时，等效电路图如图丙所示：；A．由图乙可知UUI1R2R3R2R34I

5、2UR31R2所以R23⋯①R31故A不符合题意；BC．由图乙可知电压表测的是电源的电压，因为U1:U21:3，所以由图甲可得R11R1R2R33即2R1R2R3⋯②由①②两式可得R12R3，所以P1I2R1(U)2R11.8WR1R2R3即U216.2R1⋯③由图乙、丙可知I2I20.9A即U0.9A⋯④R1由③④两式可得R1=20Ω，代入④式可得U=18V；故B符合题意，C不符合题意；D．由图乙可得：电路的总电阻RR2R33R3R33R331R13R1R2R33R3R34428所以I1UU8U80.9A2.

6、4AR3R13R138故D符合题意；故选BD。3．如图甲所示的电路中，电源电压为12V保持不变，R2是定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L正常发光。图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。下列说法正确的是（）A．定值电阻R的阻值是20ΩB．小灯泡的额定功率为1.8W2C．小灯泡正常发光时，R的阻值为5ΩD．滑动变阻器R的最大阻值为35Ω11【答案】BCD【解析】【分析】【详解】由电路图可知，滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中，电压表V1测量滑动变阻器R1和R

7、2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑片P从最左端向右滑动时，滑动变阻器连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据I＝U可知，电路中的电流变大；由U＝IR可知，灯泡L和R2两端的电压变大，因串联电路R中总电压等于各分电压之和，R1和R2两端的总电压变小，由此可知：图像中上半部分为电压表V1示数变化图线，下半部分为电压表V2示数变化图线；A．由图像可知，当灯泡L正常发光时电路中的电流最大，为0.3A，此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压UV1＝6V，

8、电压表V2的示数为R2两端的电压U2＝4.5V，根据I＝U可得RU2＝4.5V＝15ΩR2＝I最大0.3A故A错误；B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时灯泡两端的电压UL＝U﹣UV1＝12V﹣6V＝6V所以P额＝PL＝ULI最大＝6V×0.3A＝1.8W故B正确；C．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡L正常发光时R1两端的电压U1＝UV1﹣U2＝6