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2025年中考物理复习专题: 欧姆定律的综合计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片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。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电阻R1的阻值和电源电压;
(3)调节滑片P的位置,当电流表的示数为0.25A时,求滑动变阻器接入电路的阻值。
2.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小听关于这一问题设计了如图所示的电路。已知R1为10Ω,闭合S,断开S1时,电压表的读数是2.0V,再闭合S1时电压表的示数是3.0V。(已知整个实验过程中电池的电压不变),求被测电阻R2的阻值。
3.如图甲所示,电源电压U保持不变,灯泡规格为“”(分别为灯泡正常发光时的电压和电流)。当开关S1、S3、S4闭合S2和S5断开,滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端,有一只电表的示数变为原来的;将开关S3、S4、S5闭合,S1、S2断开,将电压表V1从原位置取下,并联到L两端,电压表V2改接到电路另一未知位置处(V1、V2新位置图中均未画出),将滑动变阻器的滑片从右向左移动直至灯泡正常发光,此过程中电流表A示数随电压表V1、V2示数变化关系如图乙所示;保持开关S3、S4、S5闭合,S1、S2断开(V1、V2在改接后的位置),将滑片移到滑动变阻器到某位置,电路的电流为;当开关S1、S3、S4、S5闭合,S2断开,将滑片移到滑动变阻器的中点时,电路的电流为,已知,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)电路电流为时,滑动变阻器的阻值。
4.电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示.系统电路由工作电路和控制电路组成:当电梯没有超载时,工作电路中的动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,工作电路中的动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作。当控制电路中的电磁铁线圈中电流达到20mA时,动触点K刚好接触静触点B,电铃发出警报声。已知电梯自重为,控制电路中的电源电压,保护电阻,压敏电阻的阻值随压力F大小变化如图乙所示。若g取,电磁铁线圈的阻值忽略不计。求:
(1)该电梯的最大载重质量;
(2)电梯空载时,通过电磁铁线圈的电流大小。
5.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是多少?
(2)当电压表示数为8V时,通过R0的电流是多少?
(3)当空气的湿度达到50%时,电压表的示数是多少?
6.如图所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有“8V ,10Ω”字样(8V是指灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏),电流表量程为0~3A,滑动变阻器R2标有“2A”字样。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压;
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I总=2A,求变阻器的最大阻值;
(3)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
7.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从a端移到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示。求:
(1)当电压表示数为4.0V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值;
(2)R0的阻值和电源电压;
(3)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,为了保证电路各元件安全,滑动变阻器接入电路的最大阻值。
8.将一个定值电阻接到电压为6V的电路两端时,通过它的电流是0.3A。
(1)求这个定值电阻的阻值大小;
(2)在某个电路中测得通过该定值电阻的电流是0.2A,求它两端的电压大小。
9.为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图,电源电压为6V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω、电压表量程为0~3V,RP的阻值随水深度变化而变化,其变化关系如图丙所示,RP允许通过的最大电流为0.5A。求:
(1)深度表在水面上时,求电路中的电流?
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度?
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度?
10.在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“100欧1安”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,电路正常工作。求:
(1)电阻R1两端电压。
(2)若可以选择合适的电表量程,在移动滑片的过程中,电路正常工作。
a.小明认为当滑动变阻器R2=0欧时,电路中电流最大。你认为此观点是否正确,请通过计算说明。
b.求出电路中电流的最大变化量。
11.如图所示是某晾衣机的工作电路图,电源电压U=220V,其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时,晾衣机开启风干功能,通过电动机的电流I1=0.2A;当开关S1、S2均闭合时,晾衣机开启烘干功能,通过R的电流I2=1A。求:
(1)电阻R的阻值;
(2)使用烘干功能时,电路中的总电流。
12.小灯泡L其正常工作时两端的电压为6V,通过它的电流为0.6A,把它和其它的电学元件连成电路,如图甲所示。当只闭合开关时,滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数和电流表示数I,并绘制出对应的图像(如图乙),且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻,求
(1)电源电压U;
(2)小灯泡正常发光时的电阻:
(3)当、、均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,电流表的示数。
13.现有一个满偏电流Ig(即允许通过的最大电流)为6mA的灵敏电流计G,其内阻Rg为10Ω,小明同学利用所学的物理知识将该电流计G改装成了一个既可以测电流也可以测电压的多用电表,改装的电路图如图所示。求:
(1)该电流计G的满偏电压(即灵敏电流计G指针偏转到最大刻度对应的电压);
(2)接A、B接线柱,多用电表可作量程为0.6A的电流表使用,电阻R1的阻值大小(保留一位小数);
(3)接A、C接线柱,多用电表可作量程为3V的电压表使用,电阻R2的阻值大小。
14.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求:
(1)电阻R1和电源电压;
(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
15.有一个灯泡,它正常工作的电压为6V,正常工作时的电阻是15Ω。如果把灯泡接在7.5 V的电源上,仍使灯泡正常发光,应给灯泡串联一个多大的电阻?
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题: 欧姆定律的综合计算》参考答案
1.(1)20Ω(2)10Ω,6V;(3)14Ω
【详解】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。
(1)(2)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,由可得,电源的电压为
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为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压为
因电源的电压不变,由上式可得
解得:R1=10Ω,电源的电压为
(3)当电流表的示数为0.25A时,电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(2)电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为6V;
(3)调节滑片P的位置,当电流表的示数为0.25A时,滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω。
2.5Ω
【详解】解:由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R1的简单电路,则电源的电压U=3V;当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压为2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得R2=5Ω。
答:被测电阻R2的大小为5Ω。
3.(1)20Ω;
(2)9V;
(3)60Ω
【详解】(1)小灯泡正常发光时的电阻
(2)当开关S3、S4、S5闭合,S1、S2断开时,灯泡L、R2、R3串联,电压表V1从原位置取下,并联到L两端,测量L两端的电压,由图乙可知,V2的示数随电流的增大而减小,且V1与V2的示数之和发生了变化,故V2测量R3两端的电压,电流表的示数是0.1A时,灯泡和R3两端的电压之和为
1V+7V=8V
电流表的示数是0.2A时,灯泡和R3两端的电压之和为
3V+4V=7V
当电流表的示数由0.1A变为0.2A时,灯泡和R3两端的电压之和由8V减小为7V,根据串联电路中电压的规律知,R2两端的电压增加1V,故R2的阻值为
当电路中的电流为0.1A时,R2两端的电压为
U2=IR2=0.1A×10Ω=1V
故电源电压为
U=UL+U2+U3=1V+1V+7V=9V
(3)当开关S1、S3、S4闭合,S2和S5断开时,R2、R3串联,且R3的阻值全部接入电路,V1测R2两端的电压,V2测R2和R3滑片左侧部分两端的电压,滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端,电流表和V1的示数不变,故V2的示数变为原来的,根据分压原理可知
R3max=7R2=70Ω
当开关S1、S3、S4、S5闭合,S2断开时,R2、R3串联,R3的滑片移到滑动变阻器的中点时,R3=35Ω,此时电路中的电流
已知
则
保持开关S3、S4、S5闭合,S1、S2断开,灯泡L、R2、R3串联,将滑片移到滑动变阻器到某位置,电路的电流为,电路的总电阻
滑动变阻器的阻值
R3=R总-RL-R2=90Ω-20Ω-10Ω=60Ω
4.(1);(2)
【详解】解:(1)由得,当电磁铁线圈中电流达到20mA时,控制电路的总电阻
压敏电阻的阻值
由图乙可知,此时压敏电阻所受的压力为,电梯的最大载重为
质量为
(2)由题图乙可知,当压敏电阻所受的压力时,压敏电阻阻值,通过电磁铁线圈的电流大小
答:(1)该电梯的最大载重质量是7×102kg;
(2)电梯空载时,通过电磁铁线圈的电流大小是0.005A。
5.(1)40Ω;(2)0.2A;(3)9V
【详解】解:由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)当电流表的示数为0.2A时,根据可得,定值电阻的两端电压为
此时R两端的电压为
根据欧姆定律可得,R接入电路中的阻值是
(2)当电压表示数为8V时,由串联电路的电压规律可得,定值电阻两端的电压为
根据欧姆定律可得,通过R0的电流是
(3)当空气的湿度达到50%时,由图丙可知,湿敏电阻接入电路的电阻为R′=60Ω,电阻的总电阻为
根据欧姆定律可得,此时电路的电流为
根据欧姆定律可得,湿敏电阻的两端电压为
即电压表示数为9V。
答:(1)当电流表的示数为0.2A时,R接入电路中的阻值是40Ω;
(2)当电压表示数为8V时,通过R0的电流是0.2A;
(3)当空气的湿度达到50%时,电压表的示数是9V。
6.(1)9V;(2)45Ω;(3)1.25Ω~5Ω
【详解】解:(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,如图1
电源电压为
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端(R2全连入)时,如图2,R1和R2并联,如图2
电路中的总电阻为
因为并联电路电阻满足 ,故
(3)只闭合S2时,如图3所示,灯L和R2串联
为保证电路安全,要考虑电压表的量程、电流表的量程是否合适,以及灯两端的电压要小于等于8V。
①对于电流表,量程为0~3A,当滑动变阻器连入电阻为0时,电流最大
故滑片左右移动时,电路中的电流不会超出电流表的量程。
②对于电压表,量程为0~3V,滑动变阻器两端的最大电压U大=3V,此时连入的电阻最大
③由题知,UL=8V是灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡容易损坏,此时滑动变阻器两端的电压最小
连入电路的电阻最小:
由①②③可知,为保证电路安全,滑动变阻器连入的电阻范围是1.25Ω~5Ω。
答:(1)电源电压为9V;
(2)变阻器的最大阻值为45Ω;
(3)在保证电路安全的情况下,变阻器连入电路的阻值范围为1.25Ω~5Ω。
7.(1)20Ω;(2)10Ω, 6V;(3)10Ω
【详解】解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。
(1)由图像可知,电压表示数为4.0V时,通过滑动变阻器的电流为0.2A,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
(2)当滑片位于a端时,R滑=0,电路为R0的简单电路,此时的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流Imax=0.6A,由欧姆定律可得,电源的电压为
U=ImaxR0=0.6A×R0①
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入的阻值最大,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压为
U=Imin×(R0+R滑)=0.2A×(R0+20Ω)②
联立①②可得:R0=10Ω,U=6V。
(3)因为电压表的量程为0~3V,所以滑动变阻器两端的最大电压为3V,由串联电路的电压特点可知,定值电阻两端的电压为
U0=U-UR=6V-3V=3V
由串联电路的电流特点可知,此时通过滑动变阻器的电流为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
答:(1)当电压表示数为4.0V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω;
(2)R0的阻值为10Ω,电源电压为6V;
(3)为了保证电路各元件安全,滑动变阻器接入电路的最大阻值为10Ω。
8.(1)20Ω;(2)4V
【详解】解:(1)定值电阻接到电压为6V的电路两端时,通过它的电流是0.3A,则定值电阻的阻值为
R=20Ω
(2)测得通过该定值电阻的电流是0.2A时,它两端的电压为
U'=I'R=0.2A×20Ω=4V
答:(1)这个定值电阻的阻值为20Ω;
(2)测得通过该定值电阻的电流是0.2A,它两端的电压为4V。
9.(1)0.12A;(2)40m;(3)60m
【详解】解:(1)分析乙电路图可知,RP和R0串联,电压表测R0电压。深度表在水面上时,即时,由丙图可知此时,则电路中的电流为
(2)电压表示数为2.4V时,电路中的电流为
则电路总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时,潜水员下潜的深度。
(3)电压表量程为0~3V,则电压表示数为3V时,电流为
RP允许通过的最大电流为0.5A,所以在保证电路安全的情况下,电路中最大电流为0.3A,此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时,该深度表能浸入水中的最大深度。
答:(1)深度表在水面上时,电路中的电流为0.12A;
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度为40m;
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度为60m。
10.(1)6V
(2)a.见解析,b.0.55A
【详解】(1)根据欧姆定律变形式可得电阻R1两端电压
(2)a.我认为此观点不正确;
理由:当R2小=0Ω时,电路最小电阻
R小=R1+R2小=20Ω+0Ω=20Ω
由欧姆定律可得此时电路最大电流
大于滑动变阻器允许通过的最大电流1安,电路不能正常工作,所以此观点不正确。
b.当最大电流I大=1A时,由欧姆定律可得定值电阻两端电压
(舍去)
所以电压表示数最大为15V,此时电路最大电流
符合题意;
当R2大=100Ω时,此时电路最大电阻
R大=R1+R2大=20Ω+100Ω=120Ω
电路最小电流
由欧姆定律可得定值电阻两端电压此时
符合题意;所以电路中电流的最大变化量
11.(1)220Ω;(2)1.2A
【详解】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,R和电动机M并联,电源电压U=220V,通过R的电流I2=1A,由以及并联电路电压规律可知R的阻值为
(2)当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有电动机,此时通过电动机的电流I1=0.2A;并联电路中各个支路之间互不影响,因此使用烘干功能时,通过电动机的电流不变,由并联电路的电流特点可知使用烘干功能时,电路中的总电流为
I=I1+I2=0.2A+1A=1.2A
答:(1)电阻R的阻值为220Ω;
(2)使用烘干功能时,电路中的总电流为1.2A。
12.(1)6V
(2)10Ω
(3)1.1A
【详解】(1)解:由图甲可知,当只闭合S1,滑动变阻器的滑片滑至最左端时,只有灯L接入电路,且灯泡正常发光,所以电源电压为
(2)根据欧姆定律可得,当小灯泡正常发光时的电阻为
(3)当只闭合S1时,灯泡L和R1串联,电压表测R1的电压,由图乙可知,电路中的最小电流为
滑动变阻器的最大值为
当、、均闭合,且滑动变阻器的滑片处于中点位置时,灯泡L被短路,滑动变阻器和R0并联在电路中,电流表测干路的电流,则流过滑动变阻器的电流为
流过R0的电流为
电流表示数为
13.(1)0.06V;(2)0.1Ω;(3)4.9Ω
【详解】解:(1)小量程电流表的满偏电压
Ug=IgRg=6×10-3A×10Ω=0.06V
(2)接A、B接线柱时,改装成量程为0.6A的电流表,电阻R1和电流表G并联,因并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流最大为0.6A时,通过电阻R1的电流
I1=I-Ig=0.6A-0.006A=0.594A
电阻R1的阻值
(3)接A、C接线柱时,改装成量程为3V的电压表,电阻R1和电流表G先并联,再和电阻R2串联,因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,则A、C两端电压最大为3V时,串联电阻R2两端的电压
U2=U-Ug=3V-0.06V =2.94V
由于R1与电流表G并联,则A、C两端电压最大为3V时,通过电阻R2的电流(干路电流)最大为0.6A;电阻R2的阻值
答:(1)该电流计G的满偏电压是0.06V;
(2)接A、B接线柱,多用电表可作量程为0.6A的电流表使用,电阻R1的阻值大小是0.1Ω;
(3)接A、C接线柱,多用电表可作量程为3V的电压表使用,电阻R2的阻值大小是4.9Ω。
14.(1)30Ω,9.6V;(2)0.192A,5.76V
【详解】解: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。
(1)由可得,电阻R1的阻值为
滑动变阻器接入电路中的电阻
此时滑动变阻器两端的电压
根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压为
U=U1+U2=7.2V+2.4V=9.6V
(2)因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器移到右端时,电路中的电流
即电流表的示数为0.192A;电压表的示数为
U1′=I′R1=0.192A×30Ω=5.76V
答:(1)电阻R1为30Ω,电源电压为9.6V;
(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数分别为0.192A,5.76V。
15.3.75Ω
【详解】仍使灯泡正常发光,即灯泡的电压是6V,电阻是15Ω,未知电阻的电压是1.5V,流过未知电阻的电流是
这个未知电阻的阻值大小
即应给灯泡串联一个电阻阻值是3.75Ω的电阻。
答:仍使灯泡正常发光,应给灯泡串联电阻是3.75Ω的电阻。
答案第1页,共2页
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