第23讲 欧姆定律、电功率的理解及简单计算（word练习）-【卓文中考·加速度】2024年河北中考物理复习

第23讲　欧姆定律、电功率的理解及简单计算 一、选择题 1.[2023自贡]由欧姆定律I＝变形可得R＝，下列说法正确的是 （　 　）　 A.导体电阻大小跟它两端的电压成正比 B.导体电阻大小跟通过它的电流成反比 C.导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定 D.导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值 2.[2023广西]小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的 （　 　） A.额定电压变大 B.实际电压变大 C.额定功率变小 D.实际电压变小 3.[2023临沂]如图所示电路的电源电压为1.5 V，电阻R1的阻值为2 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3 A，则 （　 　） 第3题图 A.通过R1的电流大于0.3 A B.电阻R1和R2是并联的 C.电压表的示数为0.9 V D.电阻R2的阻值为3 Ω 4.[2023湘潭]如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是 （　 　） 第4题图 A.电能表是用来测电功率的仪器 B.此时电能表的读数为61 985 kW·h C.这个电能表通过的电流一定为10 A D.这个电能表应该在220 V的电路中使用 5.[2023金昌]学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如图所示。其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时,R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是 （　 　） 第5题图 A.显示仪一定是电流表 B.室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小 C.室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小 D.若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻 6.[2023深圳]已知R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在相同的电源上，则 （　 　） 第6题图 A.图甲中R1与R2的电流比I1∶I2＝2∶3 B.图乙中R1与R2的电压比U1∶U2＝3∶2 C.图甲与图乙的总功率比P1∶P2＝6∶25 D.图甲与图乙的总功率比P1∶P2＝25∶6 7.[2023齐齐哈尔]如图所示，电源电压恒定，先只闭合开关S1，两电表均有示数；再断开S1，同时闭合S2和S3，此过程中 （　 　） 第7题图 A.电压表示数变大，电流表示数变小 B.电压表示数变小，电流表示数不变 C.电压表示数与电流表示数乘积变大 D.电压表示数与电流表示数比值不变 8.[2023随州]某科技小组设计了一个地磅，地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧（弹簧处于弹性限度内）引起滑片P移动，当电路的电流I≥I0（I0为某一定值）时，电路中电铃会发出警示声（电铃可视为一个小电阻），表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量，R0为保护电阻，电源电压不变。下列说法正确的是 （　 　） 第8题图 A.车辆越重，弹簧的弹性势能越小 B.车辆越轻，电压表的示数越小 C.车辆越重，电压表的示数越小 D.当地磅上无车辆时，电路消耗的总功率最大 9.[2023龙东地区]标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是 （　 　） A.通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B.灯L1和L2两端的电压之比为2∶1 C.灯L2和L1的发光亮度相同 D.能够正常发光的灯应是灯L2 10.[2023丹东]（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10 Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是 （　 　） 第10题图 A.电源电压为8 V B.R1的最小电功率为1.6 W C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω D.当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3 二、填空及简答题 11.[2023齐齐哈尔]小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5 W和15 W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能 kW·h，小夏一家外出 h。（电路其他元件损耗电能不计）  第11题图 12.[2023内江]有一只小灯泡上标有“3.6 V　0.3 A”字样，小灯泡正常发光时的电流是 A。如果我们只有电压为6 V的电源，要使小灯泡正常发光，需要串联一个 Ω的电阻。  13.生活情境[2023丹东]小潘家的电能表上标着“3 000 revs/（kW·h）”。他将家里台式电脑单独接入电路,工作3 min,电能表转盘转了30转,台式电脑消耗的电能为 J，电功率为 W。  14.[2023宜昌]某品牌电动汽车的电池容量为130 Ah，额定电压为400 V，充电时它将电能转化为 能存储起来，充满电后它存储了 kW·h的能量。  15.[2023齐齐哈尔]如图所示，已知R1∶R2＝2∶1。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为U甲∶U乙＝ ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为I甲∶I乙＝ 。（电路中各元件均未损坏）  第15题图 16.[2023泰州]如图甲所示电路，开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置，示数如图乙所示，则通过R1的电流为 A，两电阻之比R1∶R2＝ ；只断开开关S2，电流表A1的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。  第16题图 三、计算应用题 17.[2023丹东]如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，定值电阻R1阻值为20 Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18 Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： 第17题图 （1）小灯泡L的电阻。 （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数。 （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。 18.[2023深圳]R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20 Ω，电源电压恒为6 V，电流表量程为0～0.6 A。 第18题图 （1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值。 （2）用300 N的力推电阻，求R0的电功率（图乙）。 （3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。 1.[2023内江]计算机鼠标内装有自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向右移动时 （　 　）　　　　　　　　　　　　　　　 第1题图 A.电流表示数不变，电压表示数变小 B.电流表示数变大，电压表示数变大 C.电压表示数和电流表示数的比值变大 D.电压表示数和电流表示数的比值不变 2.[2023大连]下列各电路中，电源电压不变。先闭合开关S，再闭合开关S1，电流表示数不变的是 （　 　） A. B. C. D. 3.[2023云南]（多选）如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向下移动，则 （　 　） 第3题图 A.电压表V1和电流表A的示数之比不变 B.电压表V2和电流表A的示数之比变大 C.电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大 D.电压表V2示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值不变 4.[2023济宁]如图是灯泡L的I－U图象。结合图象分析,下列选项正确的是（　 　） 第4题图 A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比 B.当通过灯泡L的电流为0.3 A时，其实际功率为0.72 W C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端，电路的总功率为0.24 W D.将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联在3.6 V的电源两端，电路的总电阻为6 Ω 5.[2023兰州]如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20 Ω　 1 A”的字样，电压表的量程为0～3 V，灯泡L1和L2上分别标有“2 V　0.8 W”和“2.5 V　1.25 W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2 V时，灯泡L2恰好正常发光。 第5题图 （1）请根据实物图画出开关S、S1断开状态下的电路图。 （2）求电源电压。 （3）当开关S、S1闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 （4）只闭合开关S时，计算电路在1 min内最多消耗的电能。 第23讲　欧姆定律、电功率的理解及简单计算 夯基础·基础巩固 1.D　2.B　3.D　4.D　5.D　6.C　7.C　8.B 9.B　【解析】“6 V　6 W”表示L2的额定电压为6 V、额定功率为6 W；“6 V　 3 W”表示L1的额定电压为6 V、额定功率为3 W；由P＝UI可知，灯L1的额定电流I1额＝＝＝0.5 A；灯L2的额定电流I2额＝＝＝1 A，由欧姆定律可知，灯L1的电阻R1＝＝＝12 Ω；灯L2的电阻R2＝＝＝6 Ω。A.将它们串联在某电源上，通过的电流相等，电流之比为1∶1，故错误；B.串联电路电流相等，电压之比等于电阻之比U1∶U2＝R1∶R2＝12 Ω∶6 Ω＝2∶1，故正确；C.通过灯L1、L2的电流相等,灯L1、L2的电阻不同，根据P＝I2R可知，灯L1、L2电功率不同，L1、L2的亮度不同，故错误；D.因为I1额＜I2额，所以电路中的最大电流I最大＝I1额＝0.5 A，灯L1正常发光，故错误。 10.ACD　【解析】由图可知,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大为0.8 A，则电源电压U＝I最大R1＝0.8 A×10 Ω＝8 V，故A正确；由图可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路,阻值为30 Ω,此时电路中电流最小为0.2 A，R1的电功率最小，则P最小＝R1＝（0.2 A）2×10 Ω＝0.4 W，故B错误，C正确；当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15 Ω，则R1与R2的电功率之比＝＝＝＝，故D正确。 11.4.8　240　12.0.3　8　13.3.6×104　200　14.化学　52 15.1∶2　1∶2　【解析】当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，电压表甲测量R2两端的电压，电压表乙测量R1两端的电压，串联电路的电流处处相等，根据U＝IR可知两表示数之比为U甲∶U乙＝U2∶U1＝IR2∶IR1＝R2∶R1＝1∶2；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量通过R1的电流，电流表乙测量通过R2的电流，并联电路各支路两端的电压相等，根据I＝可知两表示数之比为I甲∶I乙＝I1∶I2＝R2∶R1＝1∶2。 16.1.44　1∶4　变小　【解析】当闭合开关S1、S2后，两电阻并联，电流表A1测干路的电流，电流表A2测电阻R2电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针的偏转相同，所以,电流表A2的量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,通过R2的电流I2＝0.36 A,电流表A1的量程为0～3 A,分度值为0.1 A，干路电流I＝1.8 A，则通过R1的电流I1＝I－I2＝1.8 A－0.36 A＝1.44 A；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比＝＝＝1∶4；开关S1、S2闭合时，两电阻并联，电流表A1测干路中的电流I，只断开开关S2时，只有R2工作，电流表A1测通过R2的电流I2，由并联电路的电流特点可知I2＜I，所以，只断开开关S2后，电流表A1的示数将变小。 17.解：（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据P＝UI＝可知，小灯泡L的电阻RL＝＝＝12 Ω （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，定值电阻和小灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电压U＝UL＝6 V，通过小灯泡的电流 IL＝＝＝0.5 A 通过定值电阻的电流 I1＝＝＝0.3 A 电流表的示数 I＝IL＋I1＝0.5 A＋0.3 A＝0.8 A （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知，电路电流I'＝＝＝0.2 A 小灯泡L的电功率 P灯＝I'2RL＝（0.2 A）2×12 Ω＝0.48 W 18.解：（1）由图甲可知，当F＝0时，电阻R＝40 Ω （2）图乙中，R和R0串联，已知F＝300 N，由图甲可知电阻R'＝10 Ω，串联电路的电流 I＝＝＝0.2 A R0的功率P＝I2R0＝（0.2 A）2×20 Ω＝0.8 W （3）图丙中，R和R0并联，通过R0的电流 I0＝＝＝0.3 A 由于电流表的量程为0～0.6 A，干路电流最大为 Imax＝0.6 A 根据并联电路电流的特点，通过R的电流 IR＝0.6 A－0.3 A＝0.3 A 则电阻R的阻值R＝＝＝20 Ω，由图甲可知推力的最大值F＝200 N 提能力·综合提升 1.C　2.C 3.ABD　【解析】A.根据I＝可知，R1＝，R1的阻值与P的滑动无关，故V1和A的示数之比不变,故正确；B.根据I＝可知,R2＝,P向下滑动,R2接入电路的电阻变大,因此V2和A的示数之比变大,故正确；C.根据I＝可知,R1＝＝＝＝｜｜，所以V1和A示数变化量的比值的绝对值不变，故错误；D.根据串联电路的电压规律可知，U1＋U2＝U，故｜ΔU2｜＝｜ΔU1｜，即｜｜＝｜｜，所以电压表V2示数的变化量和电流表A示数变化量比值的绝对值不变，故正确。 4.D　【解析】A.灯泡L的I－U图象是一条曲线，所以通过灯泡的电流与它两端所加电压不成正比，故错误；B.由图象可知，通过灯泡L的电流为0.3 A时，灯泡两端的电压小于2.4 V，此时灯泡的实际功率PL＝U实I实＜2.4 V×0.3 A＝0.72 W，故错误；C.由串联电路的电压特点可知，两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端时，每个灯泡两端的电压UL串＝U串＝×2.4 V＝1.2 V，由图象可知，当灯泡两端的电压为1.2 V时,通过灯泡的电流为0.2 A,此时电路的总功率P串＝U串IL串＝2.4 V×0.2 A＝0.48 W，故错误；D.由并联电路的电压特点可知，灯泡和定值电阻两端的电压UL＝UR＝U并＝3.6 V，由图象可知,当灯泡两端的电压为3.6 V时,通过灯泡的电流为0.4 A,此时通过定值电阻的电流IR＝＝＝0.2 A,由并联电路的电流特点可知，干路电流I并＝IL并＋IR＝0.4 A＋0.2 A＝0.6 A，由欧姆定律可知，电路的总电阻R并总＝＝＝6 Ω，故正确。 5.解：（1）如答图所示 第5题答图 （2）闭合开关S、S1，灯泡L1短路，灯泡L2与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压；调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为U＝2 V时，灯泡L2恰好正常发光，灯泡L2两端的电压U2＝2.5 V，则 U电源＝2 V＋2.5 V＝4.5 V （3）当开关S、S1闭合时，在确保电路安全的情况下，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路中阻值越大，电压表示数越大；因灯泡L2的额定电压为2.5 V，故可知灯泡L2两端电压最大为U2＝2.5 V，故由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端最小电压 U滑小＝U电源－U2＝4.5 V－2.5 V＝2 V 根据P＝UI得，此时电路中的电流 IL＝＝＝0.5 A 由欧姆定律可知，滑动变阻器R接入电路中的最小阻值 R滑小＝＝＝4 Ω 因电压表量程为0～3 V，故滑动变阻器两端最大电压为U滑大＝3 V，此时灯泡两端电压 U2'＝U电源－U滑大＝4.5 V－3 V＝1.5 V 根据P＝得，灯泡L2的电阻 R2＝＝＝5 Ω 由欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流 IL'＝＝＝0.3 A 此时滑动变阻器接入电路中的最大阻值 R滑大＝＝＝10 Ω 故可知滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4～10 Ω （4）只闭合开关S时，灯泡L1、灯泡L2与滑动变阻器串联，根据P＝得，灯泡L1的电阻 R1＝＝＝5 Ω R1＝R2＝5 Ω，则灯泡L1、灯泡L2的电压最大都为U1″＝U2″＝2 V 由欧姆定律可得，此时通过灯泡的电流 IL″＝＝＝0.4 A 电路在1 min内最多消耗的电能 W＝U电源IL″t＝4.5 V×0.4 A×60 s＝108 J 学科网（北京）股份有限公司 $$