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2025年中考物理一轮复习提升训练:欧姆定律计算题
1.如图所示的电路中,电源电压不变,灯L标有“6 V 3 W”的字样,当S1和S3闭合、S2断开时,灯L正常发光,电流表的示数为0.9 A,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R的阻值。
2.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为,定值电阻的阻值为。(提示:在串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和),求:
(1)当R的阻值为时,电路的电流。
(2)当通过电路的电流为时,地磅所受压力;
(3)地磅能够承受的最大压力。
3.如图(a)所示的电路中,电源电压18伏且保持不变,电阻阻值为10欧、变阻器上标有“100欧1安”字样,所用电表的表盘如图(b)所示。闭合开关并移动滑片至电流表示数为0.3安。求:
(1)10秒内通过电阻R1的电荷量Q1;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)如果移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同。请通过计算说明,移动滑片可以使哪些电表的指针达到满偏,并求出满偏时,变阻器R2相应的阻值。
4.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20Ω,R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图象,电源电压保持不变。当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.3A;若滑片P在b端,则电压表示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)该电路中的最大电流和最小电流之差是多少?
5.近年来热销的3D打印笔,是一款具有立体绘画功能的画笔,如图甲所示,通电后笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化,打印笔工作时有高温挡和低温挡两个挡位,加热电路简化后如图乙所示,电源电压恒为5V,,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)处于低温挡时,电路中的电流大小。
(2)低温档的功率大小。
(3)处于高温挡时,通电1min,打印笔产生的热量。
6.如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,电源电压为6V。问:
(1)滑片P在最左端时,求两端的电压和通过它的电流?
(2)滑片P在最右端时,求通过电阻的电流和它两端的电压?
(3)滑片P在最右端时,求两端的电压?
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻。闭合开关S,电流表A1的示数为,电流表A的示数为,求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压U;
(3)电阻的阻值。
8. 近年来,随着城市化的加速和工业化的扩张,空气污染日益严重。空气污染指数越高,空气污染越严重。某兴趣小组为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压为9V保持不变, ; 当电压表示数为3V时,通过计算回答:
(1)通过R0的电流是多少?
(2)此时气敏电阻的阻值是多少?
(3)此时空气污染指数是多少?
9.如图甲所示电路中,电阻的阻值为10Ω,电阻的阻值为20Ω,当开关S闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)电流表的示数是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)若将图甲电路改接成图乙所示电路,电源电压不变,闭合开关S后,电流表的示数为0.3A,则电路中电阻的阻值是多少?
10.如图所示电路中,电源电压恒定不变,已知,,当开关S接触点1时,电压表示数为4V,当开关S接触点2时,电流表示数为0.24A,求:
(1)电源电压;
(2)当开关S接触点2时,电压表示数;
(3)电阻R3的阻值。
11.如图所示的电路中,电阻R2的阻值为4Ω。闭合开关S后,电压表的示数为2V,电压表的示数为1V。
(1)电源电压为多少?
(2)通过电阻R2的电流多大?
(3)电阻R1的阻值有多大?
12.如图所示,电阻,,电源电压恒定,只闭合开关、时,电压表的示数为;只闭合开关、时,电压表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值;
(3)若将电压表换为电流表,闭合所有开关,电流表示数为多少?
13.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为30Ω。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.60A。求:
(1)求电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。
14.为了测出某定值电阻的阻值,小明设计了如图所示的电路,电源电压不变,用电压表测出电阻两端的电压是3V,通过电流表的电流是0.2A。电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”,试求:
(1)定值电阻的阻值是多少?
(2)当电阻两端的电压降至1.5V时,通过电阻的电流是多少?
(3)当电流表不能被烧坏的情况下,定值电阻最小是多少?
15.如图所示电路,甲、乙两图中电源相同,R1是R2的4倍。甲图,闭合开关S,电压表的示数为4 V,电流表示数为0.1 A;乙图,闭合开关S,电压表示数为5V。求:
(1)甲图通过R1的电流是多少?
(2)R1 电阻为多少?R2电阻为多少?
(3)乙图,电流表的示数为多少?
16.学习了设计电路后,小米设计了一个如图甲的简易坐位体前屈测试仪,简化原理图如图乙。测试时,被测试者向前推动测试仪的滑块就是移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数反应被测试者的成绩。电源电压恒定,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器标有“”的字样,滑片P每移动1cm,R的电阻变化,定值电阻大小可调。
(1)调节,P位于最左端,电流表示数为0.4A,求电源电压多大?
(2)某次测试中,调节,电压表示数为3V,则被测试者从最左端向右推动滑片P移动了多少cm?
(3)若既要保证电路中所有元件的安全,又能使滑片P从最左端推到最右端,则的阻值调节范围为多少?
17.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,的阻值不变,的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样。只闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端,电流表示数的变化范围为0.5~1A。求:
(1)电源电压?
(2)定值电阻的阻值?
(3)当只闭合开关,将一电压表并联在电路中,两电表选择合适的量程,移动变阻器滑片P到某位置,电路正常工作,电压表、电流表示数如图乙所示,则的阻值可能为多少?
18.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为100mA,再闭合开关,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
19.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则:
(1)电流表A1的示数为多少A?
(2)通过定值电阻R2的电流为多少A?
(3)定值电阻R2的阻值为多少?
20.如图所示的电路,电源电压恒定不变,其中R1=10Ω,R2=30Ω,求:
(1)当只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,电源电压是多少;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少;
(3)当S1、S2都闭合时,电路的总电阻是多少。
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参考答案
1.(1)6V
(2)15Ω
【详解】(1)当S1和S3闭合、S2断开时,灯泡与电阻并联,电流表测干路中的电流,灯L正常发光,灯泡两端的电压为额定电压6V,并联电路中,各支路两端的电压相等,都等于电源电压,因此电源电压。
(2)灯泡正常发光时的电流
电流表的示数为0.9 A,通过定值电阻的电流
定值电阻R的阻值
2.(1)0.3A
(2)1×104N
(3)2×104N
【详解】(1)由图可知,压力传感器R和定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35Ω时,根据串联电阻的规律及欧姆定律,电路的电流为
(2)当通过电路的电流为I′=0.4A时,电路的总电阻
R的阻值
R'=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力
F=1×104N
(3)因压力传感器的电阻随压力的变大而变小,电路的电阻变小,电路的电阻变大,故当电流表的示数最大为0.6A,地磅承受压力的最大。此时电路的总电阻为
压力传感器的电阻为
R"=R总'-R0=20Ω-5Ω=15Ω
由图乙可知最大压力
F′=2×104N
3.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流,电压表测电压,电压表测电压。根据串联电流规律,通过电阻的电流为0.3A,则10秒内通过电阻R1的电荷量为
(2)的电压为
根据串联电压规律,电阻R2两端的电压为
(3)电源电压18伏且保持不变,移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同,则两个电压表均选用的量程。当电压表满偏时,即电压表示数为15V时,根据串联分压原理则有
解得此时。当电压表满偏时,即电压表示数为15V时,根据串联分压原理则有
解得此时。当电流表选用量程且满偏时,即电流为0.6A时,总电阻为
则此时阻值为
当电流表选用量程且满偏时,即电流为3A时,总电阻为
不符合题意,舍去。
4.(1)6V
(2)40Ω
(3)0.5A
【详解】(1)当S1闭合,S2断开,滑片P在a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流为0.3A,则电源电压为
(2)当S1闭合,S2断开,滑片P在b端时,电路为R1、滑动变阻器R2串联,且滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大,电压表测R2两端电压,电压表示数为4V,则R1两端电压为
电路中电流为
滑动变阻器R2的最大阻值为
(3)当电路中电阻最大时,电路中电流最小,由图可知,当电路为R1、滑动变阻器R2串联,且滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大时,电路中的总电阻最大,电路中电流最小,据(2)问分析可知,电路中最小电流为Imin=0.1A;当电路中电阻最小,电路中电流最大,据图可知,当R1、R3并联时,电路中的总电阻最小,根据并联电路中电压相等,结合乙图可知,R3支路的电流为0.3A,由于并联电路中各用电器互不影响,(1)问中R1的简单电路时的电流为0.3A,则此时电流仍为0.3A,则电路中最大电流为
则该电路中的最大电流和最小电流之差是
5.(1)1A
(2)5W
(3)1800J
【详解】(1)由图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电路的电阻较大;开关S1、S2均闭合时,R1和R2并联,电路的电阻较小,根据可知,只闭合开关S1时,电路消耗的电功率较小,打印笔处于低温挡;开关S1、S2均闭合时,电路消耗的电功率较大,打印笔处于高温挡。处于低温挡时,电路中的电流
(2)根据可知,低温档的功率为
(3)处于高温挡时,R1和R2并联,根据可知,R2的功率为
则高温挡功率为
所以处于高温挡时,通电1min,打印笔产生的热量
Q=W=P高t=30W×60s=1800J
6.(1)6V,0.6A
(2)0.2A,2V
(3)4V
【详解】(1)滑片P在最左端时,电路为的简单电路,两端的电压为
通过的电流
(2)滑片P在最右端时,和的最大阻值串联,根据串联电路电流处处相等的特点,通过电阻的电流为
此时两端的电压
(3)滑片P在最右端时,两端的电压为
7.(1)0.6A
(2)12V
(3)40Ω
【详解】(1)由图知两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1所在支路电流,根据并联电路分流可求出通过电阻R2的电流为
(2)两电阻并联,各支路电压等于电源电压,根据求电源电压为
(3)两电阻并联,各支路电压等于电源电压,根据求的阻值
8.(1)0.6A
(2)10Ω
(3)25
【详解】(1)由电路图可知,与R串联,电压表测两端的电压。当电压表示数为3V时,通过电阻的电流为
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压为
因串联电路中各处的电流相等,则
所以由得,此时气敏电阻的阻值为
(3)由图乙可知,气敏电阻的阻值为10Ω时,此时空气污染指数为25。
9.(1)0.2A;
(2)6V;
(3)20Ω
【详解】(1)电路中,两电阻串联,电阻的阻值为10Ω,电压表示数为2V,则由欧姆定律可知电路中的电流为
(2)根据欧姆定律可知,电阻两端的电压为
故电源电压为
(3)由题意电源电压不变,电流为0.3A,则电阻为
10.(1)12V
(2)7.2V
(3)
【详解】(1)开关S接触点1时,电阻R1、R2串联,电路中的电流为
电源电压为
(2)开关S接触点2时,电阻R1、R3串联,此时R1两端的电压为
电压表示数为
(3)电阻R3的阻值为
11.(1)3V
(2)0.25A
(3)8Ω
【详解】(1)闭合开关S后,电路为定值电阻R1、R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端电压,电压表V2测定值电阻R2两端电压,根据串联电路中电压规律可得,电源电压为
(2)已知定值电阻R2两端电压为1V,定值电阻R2的阻值为4Ω,通过电阻R2的电流为
(3)串联电路中电流是处处相等的,则通过定值电阻R1的电流与通过电阻R2的电流相等均为0.25A,则电阻R1的阻值为
12.(1)6V;
(2)5Ω;
(3)1.8A
【详解】(1)解:只闭合开关S1、S2时,R1与R3串联,电压表测量R3两端的电压,此时电路中的电流为
电源电压为
(2)只闭合开关S1、S3时,R2与R3串联,电压表测量R3两端的电压,此时电路中的电流为
R2两端的电压为
R2的阻值为
(3)若将电压表换为电流表,闭合所有开关,R1与R2并联,R3被短路,电流表在干路上测量干路电流,则电流表的示数为
13.(1)15V;
(2)150Ω;
(3)2.5V
【详解】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得
(2)当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,并联电路中各支路独立工作、互不影响,通过R1的电流仍为0.50A。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过电阻R2的电流为
并联电路中各支路两端的电压相等都等于电源电压,电阻R2的阻值为
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的电流为
加在电阻R1两端的电压为
14.(1)15Ω
(2)0.1A
(3)5Ω
【详解】(1)据图可知,电路是定值电阻单独串联,电压表测定值电阻两端电压,相当于测电源电压,则电源电压为3V,电流表测电路中的电流,则定值电阻的阻值是
(2)当电阻两端的电压降至1.5V时,通过电阻的电流是
(3)因为电流表量程为“0~0.6A”,所以电路中最大电流是0.6A,则定值电阻最小是
15.(1)0.1A
(2)40Ω,10Ω
(3)
【详解】(1)由图甲知道,R1与R2串联,由于电流处处相等,所以通过R1的电流为0.1A。
(2)由图甲中,电压表测量的是R1两端的电压,由欧姆定律知道,R1 电阻为
根据题意知道,R1是R2的4倍,故R2电阻为
(3)由图乙知道,R1与R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,由欧姆定律知道,通过R1与R2的电流分别是
由并联电路电流的特点知道,电流表的示数为
16.(1)12V
(2)14cm
(3)
【详解】(1)调节,P位于最左端,电流表示数为0.4A,只有R0接入电路,故由欧姆定律电源电压为
(2)R0两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器的接入电阻为
每移动1cm为0.5Ω,故滑片移动了14cm。
(3)为了保证电路中所有元件的安全,电流表的最大电流为0.6A,滑动变阻器的最大电流为1A,故滑片处于最左端的时候,电流取最大值为0.6A, 故此时R0接入的阻值最小为
当滑动变阻器的滑片位于最右端,电压表不能超过量程,故此时电流为
R0接入电阻为
所以,要确保滑动变阻器能调节到最右边,电压表不超过量程,R0接入电阻至少为45Ω。
17.(1)10V
(2)10Ω
(3)15Ω或20Ω
【详解】(1)由图甲可知,只闭合开关S1、S2,此时R1和R3串联,电流表测的是电路电流;滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端,电流表示数的变化范围为0.5~1A。即当变阻器连入电路的电阻为零时,此时的电路电流为1A;当变阻器连入电路的电阻最大时,此时的电路电流为0.5A;根据欧姆定律可得,当变阻器连入电路的电阻为零(即最左端)时,电源电压为
①
当变阻器连入电路的电阻最大(即最右端)时,根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压为
②
联立①②解得,电源电压为。
(2)由(1)的①②联立计算可得,定值电阻。
(3)当只闭合开关S1、S3,此时R2和R3串联,电流表测量电路电流,由于滑动变阻器上标有“10Ω 1A”字样,即允许通过变阻器的最大电流为1A;由图乙可知,当电流表的量程选用0~3A时,分度值为0.1A,示数为2A,不符合题意,故电流表的量程应选用0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,由欧姆定律得,此时电路中总电阻为
当变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时,R2接入电路中电阻最小为
则R2的阻值可能为15Ω或20Ω。当R2的阻值为15Ω时,R3连入电路的阻值为
由欧姆定律可得,此时R2的两端电压为
R3的两端电压为
由图乙可知,当电压表选择大量程时,分度值为0.5V,示数为10V;当电压表选择小量程时,分度值为0.1V,示数为2V;由此可知,当R2的阻值为15Ω时,电源表应测的是电源电压,符合要求。
当R2的阻值为20Ω时,R3连入电路的阻值为
由欧姆定律可得,此时R2的两端电压为
R3的两端电压为
可知,此时电源表应测的是R3的两端电压,符合要求。综上,R2的阻值可能为15Ω或20Ω。
18.(1)20V
(2)60%
(3)0.15A
【详解】(1)只闭合开关,电流表示数为100mA,定值电阻,根据串联电路电压特点可知,电源电压为
(2)再闭合开关,电流表示数为200mA,此时两电阻并联,根据并联电路电压和电流特点可知,定值电阻两端的电压不变,与传感器电阻两端电压相等,流过定值电阻的电流不变,电流表测干路电流,因此流过传感器电阻的支路电流为
根据并联电路电压特点可知,电源电压等于传感器电阻两端的电压,根据欧姆定律可知,此时传感器电阻为
由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
(3)由图乙可知,空气中的湿度为20%时,传感器电阻为400Ω,则电路总电阻为
干路电流为
所以此时电流表示数为0.15A。
19.(1)0.3
(2)0.6
(3)10
【详解】(1)由电路图知道,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1即电流表A1的示数
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流
(3)由欧姆定律知道,定值电阻R2的阻值
20.(1)6V
(2)0.8A
(3)
【详解】(1)当只闭合S1时,单独工作,电流表测电路电流,则电源电压为
(2)当S1、S2都闭合时,、并联,电流表测干路电流,此时电流为
根据并联电流规律,电流表的示数为
(3)当S1、S2都闭合时,电路的总电阻为
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