2025年中考物理专项：欧姆定律综合计算

2025年中考物理专项：欧姆定律综合计算 一、计算题 1．在跨学科实践活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图甲所示。已知电源电压为15V，为定值电阻，放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R（其阻值随压力F变化的关系图像如图乙）的检测区时，当物品质量超过3kg时，机械装置启动，实现自动筛选功能。（g取10N/kg）求： （1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为3V，的阻值是多少？ （2）机械装置启动，实现自动筛选功能时，电压表的最小示数为多少？ 2．如图所示，灯泡L1的电阻为，闭合开关后，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A。求： (1)灯泡L1两端的电压； (2)灯泡L2的阻值。 3．如图a所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图b所示．求下列物理量（写明计算过程）： （1）当滑片P移动到B端时电流表的示数．（2）电压表V2示数的变化范围． （3）R1消耗的功率范围． 4．如图是小萍学习了并联电路知识后设计的电路图，定值电阻R1=10Ω与R2并联在电路中，闭合开关S，通过R1、R2的电流分别为I1=0.3 A、I2=0.2A。求： （1）干路电流I。 （2）电源电压U。 （3）R2阻值。 5．为延长疏果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后。工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。 请完成下列问题： (1)通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度。 (2)在图丙所示的1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？ 6．如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，在将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化关系图像如图乙所示。求： （1）滑动变阻器R2的最大阻值； （2）电源电压和定值电阻R1的阻值； （3）试通过计算说明：当滑动变阻器R2的滑片P在中点时，两电表的示数对应于图乙中的B点。 7．某科技小组自制了一个测量池水深度的装置，如图甲，它主要是由控制盒和测量盒构成，其电路连接如图乙所示（连接导线带绝缘皮，足够长，不计电阻和质量）。测量盒是一个底面积为10cm2、高5cm、重2.0N的圆柱体，其底部为压敏电阻R，R与水接触的表面涂有绝缘漆，其阻值随下表面压力变化的部分参数见表：控制盒中电源电压恒定，R0为定值电阻。科技小组的同学将测量盒缓慢浸入水中，工作时测量盒底部始终与水平面相平，不考虑大气压强的影响。 F/N R/Ω 10 20 20 15 30 10 60 5 （1）当测量盒浸入深度为1m时，电压表的示数为2V，求此时R底部受到水的压强； （2）当测量盒浸入深度为2m时，电压表的示数为2.5V，求电源电压和R0的阻值； （3）将测量盒放入水平池底（R与池底未紧密结合，导线松弛），静止时电压表示数为5V，则池水深度为多少米？ 8．如图甲，电源电压为12V，R1的阻值10Ω，R2是0~50Ω的变阻器，合上S后，电流表A的示数0.5A，求： （1）电压表V的示数； （2）变阻器接入电路中部分的电阻值． 9．如图甲，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器。当把滑片P分别移动到变阻器的某点a和最右端点b两个位置时，得到电流表示数I和电压表示数U的数据，如图乙所示，因为粗心，记录时数据没有对应。求： (1)滑动变阻器的最大阻值； (2)电源电压和阻值。 10．在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R2的阻值为15欧。 ① 求通过电阻R2的电流I2。 ② 闭合开关S后，电流表的示数为0.6安，求电阻R1的阻值。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．（1）150Ω；（2）5V 【详解】解：（1）由图甲可知，闭合开关，电压表测定值电阻两端的电压，当检测区上没有物品时，R0两端的电压为3V，由图乙可知，此时R=600Ω，则R两端的电压为 UR＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V 电路中的电流为 R0的阻值 （2）在如图甲电路中，R与R0串联，电压表测量R0两端电压，当物品质量增大时，压力也随着增大，由乙图图象可知，压敏电阻R随着压力增大阻值变小，由欧姆定律可得，在电源电压不变时，电路中的电流会增大，R0两端电压也会随着增大，当物品质量超过3kg时，机械装置启动，实现自动筛选功能，所以，当物品质量为3kg时，电压表示数最小。质量为3kg物品的重力为 由图乙可知，此时R的阻值为300Ω。则电路中的总电阻 根据串联电路的分压作用可得，电压表的最小示数 答：（1）当检测区上没有物品时，电压表的示数为3V，R0的阻值是150Ω； （2）机械装置启动，实现自动筛选功能时，电压表的最小示数为5V。 2．(1)6V (2)15 【详解】（1）闭合开关后，、并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测电流。灯泡L1两端的电压为 （2）根据并联电压规律可知灯泡L2的电压为6V。根据并联电流规律，灯泡L2的电流为 则灯泡L2的阻值为 3．（1）0.5A； （2）0～8V； （3）2W～18W 【详解】试题分析：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）当滑片P在B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1两端的电压最小，由图b可知，此时电路中的电流为IB =0.5A，R1 两端的最小电压U1 =4V； （2）当滑片P在A端时，电路为R1的简单电路，V1测电源的电压，此时电路中的电流最大，电压表V2的示数为零，由图b可知，电源的电压U=12V，电路中的最大电流IA =1.5A，当滑片P移动到B端时V2的示数最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，V2的最大示数：U2 =U-U1 =12V-4V=8V，所以，电压表V2示数的变化范围为0～8V； （3）当滑片P移动到B端时，R1消耗的电功率最小，则P1小 =U1 IB =4V×0.5A=2W，当滑片P移动到A端时，R1消耗的电功率最大，则P1大 =UIA =12V×1.5A=18W，所以，R1消耗的功率范围2W～18W． 考点：电功率的计算 4．（1）0.5A；（2）3V；（3）15Ω 【详解】解：（1）如图所示，两电阻并联，R 1、R2的电流分别为0.3A和0.2A，由并联电路电流的规律，则干路电流为 （2）R1的电压即电源电压 （3）R2的电压也为电源电压，电阻为 答：（1）干路电流I为0.5A； （2）电源电压U为3V； （3）R2的阻值为15Ω。 5．(1) 5.6℃；(2) 6.48×106J。 【分析】(1)由图可知，R1与R2串联，由可求得该制冷器启动工作的总电阻，然后可知R1的阻值，查乙图可知定该制冷器启动工作的温度； (2)由丙图可知工作时间，利用W＝Pt可求得中制冷器消耗的总电能。 【详解】(1)由图可知，R1与R2串联，由可得，该制冷器启动工作的总电阻 则 查乙图可知定该制冷器启动工作的温度5.6℃。 (2)在图丙所示的1小时内工作时间 由可得，制冷器消耗的总电能 W＝Pt＝2400W×2700s＝6.48×106J 【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是根据图象得出相关信息。 6．（1）20Ω；（2）6V，10Ω；（3）见解析 【详解】解：（1）由图甲知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，此时通过电路的电流为0.2A，它两端的电压为4V。所以变阻器R2的最大阻值 （2）由图乙知，当电路中的电流为0.6A时，变阻器接入电路的阻值变0。据欧姆定律及串联电路的特点有 U=0.6A×R1 U=0.2A×R1+4V 解得，电源电压U=6V，定值电阻R1=10Ω。 （3）当变阻器R2的滑片置于中点时，即变阻器接入电路的阻值 据串联电路的分压特点有 6V:U2=(10Ω+10Ω):10Ω 解得，变阻器两端的电压U2=3V，电路中的电流 那么两电表的示数对应为3V、0.3A，对应图乙中的B点。 答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω； （2）电源电压为6V，定值电阻R1为10Ω； （3）两电表示数对应于图乙中的B点。 7．（1）1×104Pa；（2）10V； 5Ω；（3）5.85m 【详解】解：（1）当测量盒浸入深度为1m时，此时R底部受到水的压强 p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa （2）当h1=1m 时，水对R底部的压力 F1=P1 S=1×104Pa×10×10﹣4m2=10N 查表知道，R1=20Ω，根据串联电路的规律以及欧姆定律，电源电压   ① 当h2=2m时，水对R底部的压力 查表知道，R2=15Ω，根据串联电路的规律以及欧姆定律，电源电压   ② 由①②知道 U=10V，R0=5Ω （3）当电压表示数为5V时，同理有 U=I3 R3+UV 3 即 解得 R3=5Ω 查表得测量盒底部受到的总压力为 F3=60N 测量盒沉底时，受到重力、支持力和浮力 G=2N V排=10cm2×5cm=50cm3 由阿基米德原理 则池底对测量盒底部的压力为 F′=G﹣F浮=2N﹣0.5N=1.5N 故水对测量盒底部的压力为 F=F3﹣F′=60N﹣1.5N=58.5N 由F=pS=ρ水gh3S知道 答：（1）R底部受到水得压强为1×104Pa； （2）电源电压为10V；R0的阻值为5Ω； （3）池水深度为5.85m。 8．(1)5V；(2)14Ω． 【分析】(1)由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出R1两端的电压； (2)再根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻． 【详解】(1)电压表V的示数： ； (2)R1与R2串联，欧姆定律可得，电路中的总电阻： ， 变阻器接入电路中部分的电阻值： ． 答：(1)电压表V的示数为5V；(2)变阻器接入电路中部分的电阻值为14Ω． 9．(1) (2)12V， 【详解】（1）由图甲可知，开关S闭合后，定值电阻与变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，当滑片P在右端点b时，变阻器接入电路的电阻值最大，电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，由乙可知此时的电流值为0.5A，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压最小，由串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压最大，由乙图可知此时电压表的示数8V，根据欧姆定律可得，变阻器的最大电阻值 （2）由乙图可知，滑片在a点时，电压表的示数为6V，电路中的电流为0.75A，根据串联电路规律和欧姆定律可得，电源电压 滑片在b点时，根据串联电路规律和欧姆定律可得，电源电压 联立方程组解得 10．①0.4安；②30欧 【详解】解：①根据题意可知，闭合开关S，R1和R2并联，电流表测量干路电流，根据并联电路的电压特点可知 U2 = U 1 =U =6伏 过电阻R2的电流I2 ②通过电阻R1的电流是 I1 = I－I2 =0.6安－0.4安=0.2安 电阻R1的阻值 答：①通过电阻R2的电流I2是0.4安； ②电阻R1的阻值30欧。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$