05欧姆定律的应用（计算题提升题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

05欧姆定律的应用（计算题提升题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

一、计算题

1．（2022·上海宝山·统考一模）在如图的电路中，电源电压为14V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“■Ω 1A”字样（电阻值数字模糊不清）。闭合开关S，电流表的示数为0.5A。

（1）求此时电阻R1两端的电压U1；

（2）求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值；

（3）移动滑片P，在保证各元件都能正常工作的情况下，电流表示数的最大值是最小值的5倍，求滑动变阻器R2最大阻值R2max。

2．（2022·上海杨浦·统考二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S，电流表A的示数为1.5安。

（1）求通过电阻R1的电流I1。

（2）求电阻R2的阻值。

（3）请利用欧姆定律及并联电路中电流、电压的规律，推导出并联电路电阻的规律。

3．（2022·上海长宁·统考一模）如图（a）所示的电路，电源电压为10伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样，电流表的表盘如图（b）所示。闭合开关S，电流表的示数为1.5安。求：

（1）通过电阻R1的电流I1；

（2）滑动变阻器的阻值R2；

（3）移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值Imax和最小值Imin。

4．（2022·上海浦东新·统考一模）在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。电流表的规格如图（b）所示，变阻器R2标有“100欧，2安”字样。闭合开关S时，电流表A1的示数为2安，求：

（1）通过R1的电流I1。

（2）滑动变阻器连入电路的电阻R2。

（3）选择适当的电表量程，在移动滑动变阻器的滑片的过程中，发现二个电表指针偏离零刻度的角度相等，求此时滑动变阻器连入电路的电阻R2'。

5．（2022·上海普陀·统考一模）在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，其中R2的阻值为15欧，闭合开关S，电流表示数如图（b）所示。

①求R2两端的电压。

②求R1的阻值。

③各电表量程不变，现用变阻器R0替换电阻R1、R2中的一个后，闭合开关S，在确保电路中各元件正常工作的前提下，移动变阻器滑片，电压表示数的最大变化量为4伏。请判断变阻器R0替换的电阻，并求出R0的最大阻值。

6．（2022·上海闵行·统考一模）在如图所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，的阻值为40欧。闭合开关S后，求：

①通过的电流；

②用滑动变阻器先后替换R1和，移动滑片P的过程中，两次电压表示数的最大值均为10伏，请确定滑动变阻器的规格。

7．（2022·上海嘉定·统考一模）在图所示的电路中，电阻的阻值为10欧，滑动变阻器的最大阻值为，滑片P位于变阻器的中点（即连入电路的阻值为R）。闭合开关S后，电压表示数为。

（1）若电压表示数为3伏，R2的值为25欧，求通过的电流和电源电压U；

（2）若保持滑片P的位置不动，用一阻值为20欧的电阻替换，为使闭合开关后电压表示数仍为，小嘉认为可通过改变电源电压的方法实现。你觉得可行吗？请说明理由。若不可行，请写出其他的方法；若可行，请计算电源电压（结果用、R表示）。

8．（2022·上海闵行·统考二模）如图（a）所示电路，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“1A”字样。

（1）闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，求R1两端电压；

（2）再用定值电阻R0替换R1，且在电路中并联一个电压表，当滑动变阻器滑片位于中点时，电流表的示数为0.7A，电压表的示数为3.5V。继续移动滑片P到达阻值最大一端，电压表示数如图（b）所示。求变阻器的最大阻值R2max。

某同学的解答过程如下：

若电压表V并联在R2两端，当滑片位于中点时

则

当滑片P移动到阻值最大一端的过程中，电压表V示数将变大，则U2´=10V

所以

此时I2´在变阻器允许通过的电流范围内，所以电压表V并联在R2两端，R2max=10Ω。请指出上述解答过程中的错误之处及理由，并计算变阻器的最大阻值R2max。

9．（2022·上海·校考二模）在图（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，所用电表的表盘如图（b）所示。求：

①若电源电压为6伏，闭合电键S，移动滑片P到某一位置，电流表的示数为1安。求电阻R1的电功率P1和此时滑动变阻器的阻值R2；

②若电源电压可变，为使通过干路的电流最大且电路安全，求电源电压的最小值U最小和最大值U最大。

10．（2022·上海普陀·统考二模）在图甲所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻的阻值为20欧，滑动变阻器标有“50欧2安”字样，电流表A和的表盘均如图乙所示，闭合开关S。

①求通过的电流；

②若两电流表指针偏离零刻度线角度相同。求此时滑动变阻器接入的电阻值；

③移动滑片P，在电路安全工作的前提下，求电路消耗的最大电功率。

11．（2022·上海松江·统考二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验。现有电压为6V的电源、待测小灯（如图所示）、电流表、开关、若干阻值已知的定值电阻及导线。小明连接电路进行实验，由于小灯上所标的额定电压模糊不清，他思考后将阻值不同的定值电阻与小灯串联，并记录相应的电流表示数，实验数据如下表所示。

（1）请画出小明连接的实验电路图；

（2）请根据相关信息，通过计算说明小灯的额定电压U额，并求出小灯的额定功率P额。

参考答案：

1．（1）5V；（2）18Ω；（3）60Ω

【详解】解：（1）由题意可知，R1的电阻为10Ω，通过此串联电路的电流为0.5A，故根据欧姆定律可得

U1=IR1=0.5A×10Ω=5V

（2）由题意可知，电源电压U=14V,电路中的电流I=0.5A，因此电路中的总电阻

定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值

R2=R总-R1=28Ω-10Ω=18Ω

（3）由滑动变阻器的铭牌可知，滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，因此由题意可知电流表示数的最大值为1A，则最小值为

当电流为0.2A时，电路中的总电阻为

因此滑动变阻器的电阻R2的最大阻值

R2max=R总′-R1=70Ω-10Ω=60Ω

答：（1）此时电阻R1两端的电压5V；

（2）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值18Ω；

（3）滑动变阻器R2最大阻值为60Ω。

2．（1）1.2A；（2）40Ω；（3）

【详解】（1）由电路图可知，电路为R1与R2的并联电路，根据欧姆定律通过电阻R1的电流I1

（2）由电路图可知，电流表测量干路电流，根据并联电路的电流规律，通过电阻R2的电流I2

电阻R2的阻值

（3）在并联电路中，干路中的电流是各支路的电流和

根据欧姆定律可得

在并联电路中各支路两端的电压与电源两端电压相等

故有

整理可得

答：(1)通过电阻R1的电流I1为1.2A；

(2)电阻R2的阻值为40Ω；

(3)并联电路的电阻规律为。

3．（1）0.5A；（2）10Ω；（3）2.5A，1A

【详解】解：（1）通过电阻R1的电流

（2）通过滑动变阻器R2的电流

I2＝I－I1＝1.5A－0.5A＝1A

滑动变阻器接入的阻值

（3）由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2安，所以，移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值

Imax＝2A＋0.5A＝2.5A

当R2最大＝20Ω时，通过滑动变阻器的电流

则

Imin＝I1＋I2'＝0.5A＋0.5A＝1A

答：（1）通过电阻R1的电流是0.5A；

（2）滑动变阻器的阻值是10Ω；

（3）移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表示数的最大值是2.5A，最小值是1A。

4．（1）1.2A；（2）7.5；（3）20

【详解】解：（1）通过R1的电流I1为

I1===1.2A

（2）流过滑动变阻器的电流

I2= I-I1=2A-1.2A=0.8A

则滑动变阻器连入电路的电阻R2为

R2===7.5

（3）由二个电表指针偏离零刻度的角度相等可知，A1测量干路中电流I’量程应为0~3A，A2测量R2支路中电流I2’量程应为0~0.6A，当偏转角度相同时，A1示数是A2示数的5倍，即

I’=5I2’

即

I1+I2’=5I2’

因通过R1的电流I1始终为1.2A不变，解得

I2’=0.3A

则此时滑动变阻器连入电路的电阻

R2'===20

答：（1）通过R1的电流I1为1.2A；

（2）滑动变阻器连入电路的电阻R2为7.5；

（3）此时滑动变阻器连入电路的电阻R2'为20。

5．（1）；（2）；（3）

【详解】解：（1）根据图b，电流表可知，选择小量程，分度值为0.02A，此时的读数为0.3A，根据串联电路电流规律，电流处处相等， R2两端的电压

（2）R1的电压为

R1的阻值

（3）若变阻器R0替换电阻R1，电压表测量定值电阻R2的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，只有定值电阻接入，此时电压表的示数为电源电压，为6V，此时的电流为

电流表是安全的，故可以只有一个定值电阻R2接入电路，根据电压表示数的最大变化量为4伏，可知，电压表的示数最小为2V，此时滑动变阻器全部接入，此时电路中的电流为

此时滑动变阻器的电阻为

若变阻器R0替换电阻R2，电压表测量定值电阻R0的电压，当滑动变阻器的阻值为零时，此时电压表的示数为零，只有R1接入电路，此时电流为

由于电流表的量程不变，故电流表超过了0.6A，则说明滑动变阻器的电阻不可能为零；根据电流表的量程可知，此电路的最大电流为0.6A，则此时电阻R1两端的电压为

则滑动变阻器两端的电压最小为3V，当滑动变阻器的阻值慢慢变大，根据串联分压，电压表的示数慢慢变大，但是不会大于电源电压，此时电压表的示数最大变化量不可能为4V，故不符合题意，故舍弃。

故滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。

答：（1）R2两端的电压；

（2）R1的阻值；

（3）滑动变阻器R0替代的是R1，R0的最大阻值为30Ω。

6．①0.36A；②“50欧  1安”

【详解】解：①由电路图知，两电阻串联在电路中，则电路中的总电阻

据串联电路的电流特点知

②当替换R1时，电压表测R0两端的电压，示数最大为10伏，此时接入电路中的阻值最大，R2两端的电压

据串联电路的分压特点有

即

解得，滑动变阻器的最大阻值

当替换时，电压表测R1两端的电压，示数最大为10伏，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，通过电路的电流最大，即允许通过变阻器的最大电流限制为

所以滑动变阻器的规格为“50欧  1安”。

答：（1）通过R2的电流I2为0.36A；

（2）滑动变阻器的规格为50Ω、1A。

7．（1）0.3A， 10.5V；（2）可行，

【详解】解：（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，通过R1的电流

电源电压

U=I1(R1+R2)=0.3A×(10Ω+25Ω)=10.5V

（2）保持滑片P的位置不动，R2=R，用一阻值为20欧的电阻替换，此时R0=20Ω，由串联分压可知，电压表的示数变大，如果电压表示数仍为，可以通过改变电源电压的方法实现，此时通过电路的电流

此时电源电压

答：（1）通过的电流是0.3A，电源电压是10.5V；

（2）可行，电源电压是。

8．（1）5V；（2）30Ω

【详解】解：（1）R1两端电压

（2）只考虑了一种情况，另外一种情况也需要讨论，再分析。若电压表并联在R1两端，电流表的示数为0.7A，电压表的示数为3.5V，则此时电阻R1的阻值为

设电源电压为U，则滑动变阻器两端的电压为

此时滑动变阻器的阻值为

滑动变阻器的最大阻值为

当继续移动滑片P到达阻值最大一端，根据串联分压，滑动变阻器的阻值变大，那么滑动变阻器分担的电压变大，那么定值电阻R1分担的电压变小，故电压表的示数变小，故电压表选择小量程，分度值为0.1V，读数为2V，故电路中的电流为

则滑动变阻器两端的电压为

根据串联电路电压规律可以列等式

经整理可知

滑动变阻器的最大值为

答：（1）R1两端电压为5V；

（2）滑动变阻器的最大值为30Ω。

9．①3.6W，15Ω；②10V，15V

【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因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R1的电功率

由欧姆定律可得，电路中的总电阻

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，故有

即

解得

R2=15Ω

②电流表的示数最大I大=3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的最小电流为

I1小=I大-I2大=3A-2A=1A

由欧姆定律，电源电压的最小值

U最小=I1小R1=1A×10Ω=10V

并联电路各支路电压相等，根据U=IR，在电压不变时，电流与电阻成反比，两支路的电流之比

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流

则

当R2=50Ω时，I1有最大值

由欧姆定律，则电源的最大电压

U最大=I1大R1=2.5A×10Ω=25V

由电压表的量程为15V可知，电源的最大电压为15V。

答：①电阻R1的电功率为3.6W，此时滑动变阻器的阻值为15Ω；

②电源电压的最小值为10V，最大值为15V。

10．①0.3A；②20Ω或4Ω；③13.8W

【详解】解：①由图可知，R1与R2并联，A1测流过R1的电流，A2测流过R2的电流，闭合开关，由并联电路的电压规律可知

U1=U2=U=6V

则通过R1的电流为

②由于流过R1的电流为0.3A，两电流表指针偏离零刻度线角度相同，由乙图可知，电流表A2的示数可能为0.3A或1.5A，故当A2的示数I2=0.3A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为

当电流表A2的示数I2′=1.5A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为

故两电流表指针偏离零刻度线角度相同。滑动变阻器R2接入的电阻值为20Ω或4Ω。

③R1消耗的电功率为

P1=U1I1=6V×0.3A=1.8W

由P=UI可知，流过滑动变阻器R2的电流最大时，滑动变阻器消耗的电功率最大。电流表A2能测的最大电流为3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，为了电流安全，综合分析可知，流过滑动变阻器R2的最大电流Imax=2A。故滑动变阻器消耗的最大电功率为

P2max=U2Imax=6V×2A=12W

则电路消耗的最大电功率为

Pmax=P1+P2max=1.8W+12W=13.8W

答：①通过R1的电流为0.3A；

②两电流表指针偏离零刻度线角度相同。滑动变阻器R2接入的电阻值20Ω或4Ω；

③在电路安全工作的前提下，电路消耗的最大电功率为13.8W。

11．（1）；（2）2.5V，0.75W

【详解】（1）灯与电阻串联，实验中，依次更换定值电阻，电阻越大，电流越小。如下所示：

（2）由图可知，当定值电阻为10Ω时，电流为0.32A时，根据欧姆定律

可得，此时定值电阻的电压

UR=IR=0.32A×10Ω=3.2V

此时灯泡的电压

UL=U-UR=6V-3.2V=2.8V

因为电路此时的电流大于小灯泡的额定电流，所以灯泡此时的电压大于额定电压，即灯泡额定电压小于2.8V，故小灯泡的额定电压U额为1.5V或2.5V。

若小灯泡的额定电压为1.5V，则定值电阻两端电压

UR′=U-UL=6V-1.5V=4.5V

此时电流为0.3A，则此时定值电阻的阻值为

和表格数据相矛盾，故小灯泡额定电压不是1.5V，为2.5V。

小灯泡的额定功率为

P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W

答：小灯的额定电压U额为2.5V，小灯的额定功率P额为0.75W。