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2025年中考物理计算题专项:欧姆定律
一、计算题
1.在如图所示的电路中,电源电压为9伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后,电流表的示数变化了0.6安。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电阻R2的电功率。
2.如图所示,,,电源电压、灯丝电阻保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,求:电源电压和电流表A2的示数;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求:R2两端的电压和小灯泡的电阻。
3.如图所示,电源电压恒为12V,电阻R为20Ω,电压表的示数为8V。求:
(1)电流表的示数;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
4.在如图所示的电路中,R2是标有“50Ω,2A“字样的变阻器,电流表A的量程为,A1表的量程为。闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表A的示数为1A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R1的阻值:
(2)变阻器R2连入电路的阻值;
(3)如果为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么范围内?
5.如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求:
(1)通过电阻R2的电流I2;
(2)电源两端电压U。
6.A电流表可看成是一个无内阻的电流表A和一个电阻RA串联(如图中虚线框所示)。现要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值,电路设计如图所示,电源电压不变,,,当S1闭合、S2断开时,电流表示数为1.6A,当S1断开、S2闭合时,电流表示数为1A。求电源电压和电流表内阻RA。
7.据统计,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关,常用的一种酒精测试仪(如图甲)是由酒精气体传感器(可视为一个阻值随酒精气体浓度变化而变化的变阻器R1)与电源,一个定值电阻R2及电流表等组成,原理如图乙,其中电源电压为6V,R1的阻值随气体中酒精含量变化的关系如图丙所示,定值电阻R2的阻值为10Ω。试问:
(1)当测试对象呼出的气体中不含酒精时,R1两端的电压为多大?
(2)气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL,为酒驾,当气体中酒精含量达到或者超过80mg/100mL时,为醉驾,若电流表示数为0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于醉驾还是酒驾;
(3)电池用久了,电压减小,这时测量出的酒精含量值与实际值相比偏大还是偏小?如果想照常使用该测试仪,只改变定值电阻R2,,应换用较大还是较小阻值的电阻?请你说出理由。
8.芳芳设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压20V(恒定不变),电压表的量程为0~15V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
9.如图甲所示的电路中,电源电压12V保持不变,滑动变阻器标有“ 2A”字样,闭合开关S,电流表的示数如图乙所示。
(1)求此时滑动变阻器R连入电路的阻值;
(2)求电路中的最小电流;
(3)试分析变阻器滑片P能否移到最左端?说出理由。
10.某校老师和实验小组的同学,想用实验室中的一卷涂有绝缘层的电阻丝自制一台电烘箱。要求电烘箱在家庭电路(电压为U)中使用,且通过电阻丝的电流为I。制作前需要知道电阻丝的长度。实验小组的同学截取了一小段电阻丝并刮去两端的绝缘层,测量出可连入电路的长度为(阻值约为,用“ ”表示)。实验室可供选择的器材有:电压约为6V的电源(电源电压不变),阻值为的定值电阻,一个量程为0~0.6A的电流表,一个量程为0~15V的电压表,开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作电烘箱的电阻丝长度L。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)0.9A;(2)5.4W
【详解】解:(1)电键断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,通过R₁的电流
(2)电键闭合后,两电阻并联,电流表测量干路中的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以,通过R1的电流不变,干路中的电流增加,电流表的示数变化了0.6安,即通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,所以,电阻R₂的电功率
P₂=UI₂=9V×0.6A=5.4W
答:(1)通过R1的电流为0.9A;
(2)R2的电功率为5.4W。
2.(1)12V;0A;(2)8V;20Ω。
【详解】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,R1和灯泡L并联,电流表A2和R2被短路,电流表A1测R1的电流;因并联电路中各支路两端电压相等,所以由可知,电源电压
因电流表A2被短路,所以电流表A2的示数为0A。
(2)当开关S1、S2都断开时,灯泡与R2串联,电流表A2测量电路电流,此时R2两端的电压
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以此时灯泡两端电压
因串联电路处处电流相等,所以灯泡的电阻
答:(1)电源电压为12V;电流表A2的示数为0A;
(2)R2两端的电压为8V;小灯泡的电阻为20Ω。
3.(1)0.4A;(2)10Ω
【详解】解:(1)闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压,UR=8V。根据欧姆定律可知通过电阻R的电流即电流表的示数
(2)滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UR=12V-8V=4V
通过滑动变阻器的电流
滑动变阻器接入电路的阻值
答:(1)电流表的示数为0.4A;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω。
4.(1)15Ω:(2)10Ω;(3)
【详解】解:由电路图可知,R1、R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1支路电流,电压表测量电源电压;
(1)因电压表示数为6V,所以电源电压为6V,因并联电路中各支路两端电压相等,所以由可知,定值电阻R1的阻值
(2)因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流
此时滑动变阻器连入电路的阻值
(3)因电流表A的量程为,电流表A1的量程为,且通过R1的电流为0.4A不变,因此通过R2的最大电流
又因为滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,所以通过R2的最大电流为2A,则滑动变阻器接入电路的最小阻值
因滑动变阻器的最大阻值为50Ω,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
答:(1)电阻R1的阻值为15Ω:
(2)变阻器R2连入电路的阻值为10Ω;
(3)为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值范围为。
5.(1)0.5A;(2)6V
【详解】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)闭合S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,则干路电流I=0.8A,通过电阻R1的电流I1=0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流
I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得,电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:(1)通过电阻R2的电流为0.5A;
(2)电源两端电压为6V。
6.8V,2Ω
【详解】解:当S1闭合、S2断开时,定值电阻R1与电流表串联,由知,电源电压为
当S2闭合、S1断开时,定值电阻R2与电流表串联,由知,电源电压为
联立以上两式解得
,
答:电源电压为8V,电流表内阻RA为2Ω。
7.(1)5V;
(2)见解析;
(3)见解析
【详解】(1)由图乙可知,气敏电阻R1与定值电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,当测试对象呼出的气体中不含酒精时,R1的阻值为50Ω,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,此时电路中的电流为
则此时R1两端的电压为
(2)当电流表示数为0.2A时,电路的总电阻为
则此时R1的阻值为
由图丙可知,气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL,属于酒驾。
(3)由题可知,气体传感器的电阻随着酒精含量的增大而减小,该酒精测试仪由电流表改装而成,由欧姆定律可知
酒精的含量越大,气体传感器电阻越小,电流表示数越大,从而表示酒精含量越大。电池用久了,电压减小,在电流一定时(显示的酒精含量值不变),由可知,电路的总电阻会减小,由于定值电阻的阻值不变,则所测气体传感器的阻值会减小,由图丙可知,这时实际的酒精含量值会变大,而电流表显示的对应的酒精含量不变,即测量出的酒精含量值与实际值相比会偏小。所以要想照常使用该测试仪,即气体传感器的阻值不变,只改变定值电阻R2,就应换用较小阻值的电阻。
8.(1)200Ω;(2)12V;(3)80℃
【详解】解:由电路图可知,闭合开关,R0、R1串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图乙知,当环境温度为40℃时,R1的阻值是200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流
此时电压表的示数为
(3)从图乙中可知,环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,根据串联分压特点可知,热敏电阻分得的电压越小,则R0两端的电压越大,电压表两端电压不能超过其最大测量值,故当R0两端的电压达到15V时,此电路所允许的环境温度最高,此时电路中的电流为
根据串联电路的电压特点可知,此时热敏电阻两端的电压为
根据欧姆定律可知,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的环境温度为80℃,即此电路所允许的最高环境温度是80℃。
答:(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω;
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是12V;
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是80℃。
9.(1)15Ω
(2)0.6A
(3)见解析
【详解】(1)由图乙可知,电路中的电流为0.8A,则滑动变阻器接入电路中的阻值为
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,则最小电流为
(3)当变阻器滑片P移至最左端时,电路中无用电器,发生电源短路,会损坏电流表和电源,因此不能将变阻器滑片P移至最左端。
10.(1)图见解析;(2)见解析;(3)或
【详解】解:(1)由欧姆定律可知,若将电阻丝样品与定值电阻R0串联接在电源上电路中的最小电流
最大电流
1.2A>0.6A,所以第二种方法电路中不能使用电流表。
方法一:
(1)电路图如图所示
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电压表的示数U1;电流表的示数为I1
(3)当开关S闭合,,R0和R(待测电阻丝)串联,此时电压表测量R两端的电压;电阻丝长度与电阻关系式,要求所需电阻丝长度,同样材料的电阻丝,ρ和S都相同,只需要知道电阻R的值就可求得,即
所以电阻丝长度
方法二
当电路中不能使用电流表时
(1)电路图如图所示
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关S1,读出电压表的示数U1;
③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2。
(3)当开关S1闭合,S2断开时,R0和R(待测电阻丝)串联,此时电压表测量R0两端的电压;当再闭合开关S2时,电阻R被短路,此时只有R0接入电路,电压表的示数即为电源电压;根据串联电路电压的特点可得R两端的电压为
U电阻丝=U2-U1
电阻丝长度与电阻关系式,要求所需电阻丝长度,同样材料的电阻丝,ρ和S都相同,只需要知道电阻R的值就可求得,即
所以电阻丝长度
答:方法一
(1)
(2))①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电压表的示数U1;电流表的示数为I1。
(3)电阻丝长度。
方法二
(1)
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关S1,读出电压表的示数U1;
③再闭合开关S2,读出电压表的示数U2。
(3)电阻丝长度。
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