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2024年中考物理大一轮复习:真题解析07 欧姆定律及其应用da
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这是一份2024年中考物理大一轮复习:真题解析07 欧姆定律及其应用da,共14页。试卷主要包含了欧姆定律,欧姆定律在串并联电路中的应用等内容,欢迎下载使用。
回归教材重难点07 欧姆定律及其应用欧姆定律及其应用是第十七章重点内容,同时在整个电学中也占据重要的地位。通过对欧姆定律及其应用的讲解,要求考生理解欧姆定律;熟练运用欧姆定律进行计算;能够利用欧姆定律解决实际问题。考生复习好了欧姆定律,为后续动态电路的分析、电功率计算和电路的极值问题的学习提供帮助。本考点是中考五星高频考点,难度中等偏上,在全国各地中考试卷中多次考查,从考题形式上看,主要分为选择题、填空题和计算题三个大类,无论那种题型,都涉及到利用欧姆定律的计算问题。1.欧姆定律(1)欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。(2)公式: 公式变形:,。(3)运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。2.欧姆定律在串并联电路中的应用分类串联电路并联电路电路图电流特点串联电路中各处电流相等并联电路的干路总电流等于各支路电流之和电压特点串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压电阻特点串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。分配特点串联电路中,电压的分配与电阻成正比并联电路中,电流的分配与电阻成反比电路作用分压(…)分流(…) 一、单选题1.(2023·北京石景山·统考一模)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是( )A.I1 >I2 B.I 1=I2 C.U1=U2 D.U1<U2【答案】B【详解】由图知,闭合开关S,电阻R1、R2串联,串联电路中各处电流都相等,即I1=I2;又因为R1>R2,由U=IR可知:U1>U2,故ACD错误,B正确。故选B。2.(2023·北京东城·统考一模)如图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。在滑片P从滑动变阻器的一端移动到另一端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I变化情况如图乙所示,则根据图像信息可知( )A.R0阻值是5Ω B.电路的最大总功率是11.2WC.电源电压是7V D.滑动变阻器的最大阻值是30Ω【答案】A【详解】D.由电路图可知,R0和R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电路为R0的简单电路,由乙图可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,R两端的电压UR=7V,则滑动变阻器的最大阻值故D不符合题意;A.电源电压U=I最小(R+R0)=0.2A×(35Ω+R0)电路中的最大电流I最大=1.6A,电源电压U=I最大R0=1.6A×R0电源电压恒定不变,则0.2A×(35Ω+R0)=1.6A×R0解得R0的阻值为5Ω,故A符合题意;C.电源电压U=I最大R0=1.6A×5Ω=8V故C不符合题意;B.电路的最大功率P最大=UI最大=8V×1.6A=12.8W故B不符合题意。故选A。3.(2023·福建·校联考模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω【答案】A【详解】由图得,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2电压,电流表测量电路电流,由图乙得,电路中最大电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路中电阻为0,只有R1工作,由欧姆定律得,电源电压为当电压表示数最大为4V时,电路中电流为0.2A,此时滑动变阻器接入电路中电阻最大,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大电阻故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。4.(2023·安徽合肥·校考一模)电阻R1、R2以不同的方式组成如图(a)、(b)所示的电路,其中R1∶R2=2∶1。在两电路中,电源、电压表、电流表规格完全相同且完好。闭合开关S,则下列说法正确的是( )A.电压表V1与电压表V2示数比为1∶2B.电压表V1与电压表V2示数比为2∶1C.电流表A1与电流表A2示数比为3∶2D.电流表A1与电流表A2示数比为2∶1【答案】C【详解】由图可知,图(a)中两电阻串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2两端的电压;图(b)中两电阻并联,电流表A1测量的是干路的电流,电流表A2测量的是R2的电流。因电源电压不变,且R1∶R2=2∶1,根据串联电路的分压作用知,图(a)中两电阻两端的电压之比为则图(a)中电压表V1与电压表V2示数比为根据并联电路的分流作用知,图(b)中通过两电阻的电流之比为则图(b)中电流表A1与电流表A2示数比为故C正确,ABD错误。故选C。5.(2023·江苏徐州·统考模拟预测)如图甲所示,电源电压保持不变,R0、R1均为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示,则下列说法错误的是( )A.电源电压是6VB.图中a点应标的电压值是5VC.R1的阻值是8ΩD.R0的阻值是4Ω【答案】D【详解】由电路图可知,闭合开关,定值电阻R0、R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻R1与滑动变阻器两端的总电压,电流表测量电路电流;由乙图可知通过电路的最小电流为0.3A,此时,因串联电路总电压等于各分电压之和,所以定值电阻R1两端的电压由欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值因串联电路各处电流相等,则定值电阻R0的阻值可表示为①由乙图可知当通过电路的电流为0.5A时,此时定值电阻R1两端的电压根据串联电路电压规律可知即此时定值电阻R0的阻值可表示为﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②可得,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。故选D。二、填空题6.(2022·贵州铜仁·统考中考真题)如图所示电路中,R1=R2=10Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.6A,电源电压为______ V;若把电流表换成电压表,电压表示数为______ V;这两种情况下R2消耗的功率之比为______。【答案】 6;3;4∶1【详解】[1]由图可知,开关S闭合,电阻R2接入电路中,R1被短路,电流表的示数为0.6A,则电源电压U=IR2=0.6A×10Ω=6V此时R2消耗的功率P1=UI=6V×0.6A=3.6W[2]若把电流表换成电压表,开关S闭合,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端电压,电源电压为6V,电路中的总电阻R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω则电路中的电流 则R1两端的电压U1=I'R1=0.3A×10Ω=3V[3]此时R2消耗的电功率P2=I'2R2=(0.3A)2×10Ω=0.9W这两种情况下R2消耗的功率之比7.(2022·山东烟台·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1,灯泡L正常发光,此时灯泡L的电阻为______Ω;再闭合开关S2,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为______Ω,电阻R在10s内产生的热量为______J。【答案】;;【详解】[1]灯泡L标有“6V 6W”字样,说明灯泡正常工作时电压为6V,功率为6W。根据功率公式可知此灯泡正常工作时电阻为[2] 根据灯泡的规格以及公式,可知灯泡L正常发光时电流为设闭合开关后电流表示数为I2,由于闭合开关S2后,前后两次电流表的示数之比为2:3,即所以,因此此时通过R电阻的电流为此时电阻两端的电压仍未6V,故此时电阻R的阻值为[3]电阻R产生的热量根据焦耳定律8.(2023·河南郑州·二模)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=10Ω、R2为定值电阻。若开关S1、S2均闭合,甲、乙两表均为电压表,其示数之比为3∶2,则R2=______Ω;若开关S1闭合、S2断开,两表均为电流表,乙表的示数为______A,R1与R2的电功率之比为______。【答案】20;0.9;2∶1【详解】[1] 若开关S1、S2均闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,甲测电源电压,乙测R2的电压,电压表甲、乙示数之比为3∶2,说明R1的电压与R2的电压之比为1∶2,根据串联电路的分压作用,所以R2的阻值为20Ω。[2] 若开关S1闭合、S2断开,两表均为电流表,两电阻并联,乙表测量干路电流,示数为[3] 根据,电压一定时功率与电阻成反比,则P1∶P2 = R2∶R1=2∶19.(2023·河南驻马店·统考一模)如图所示,电源电压不变,电阻、。当开关闭合,和断开时,电流表的示数为;当开关都闭合时,电流表示数为,则电源电压______,电阻______,此时消耗的电功率______。【答案】 ; ; 【详解】[1]当开关闭合,和断开时,和串联接入电路,电流表测通过电路的电流。串联电路总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得电源电压[2]当开关都闭合时,R2被短路,和并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路各支路两端电压相等,则通过电阻的电流并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过电阻的电流根据欧姆定律可得,电阻的阻值[3]消耗的电功率10.(2023·广东东莞·统考一模)在如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,R2=40Ω,电源电压保持不变。当开关S1断开、S2接B时,电流表的示数是0.2A,则电源电压为_____V,R1消耗的功率为_____W。当开关S1闭合、S2接A时,电流表的示数为_____A。【答案】10; 0.4;1.25【详解】[1]当开关S1断开、S2接B时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各串联电阻之和,所以电路中的总电阻R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω由欧姆定律可知,电源电压U=IR总=0.2A×50Ω=10V[2]由串联电路电流规律可知,通过R1的电流I=0.2A,则R1消耗的电功率[3]当开关S1闭合、S2接A时,R1、R2并联接在电源两端,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以U1=U2=U=10V由欧姆定律可知,通过R1的电流通过R2的电流干路电流等于各支路电流之和,所以,此时电流表的示数三、计算题11.(2022·贵州铜仁·统考中考真题)你知道串联、并联电路的特点吗?请观察如图所示的电路,已知电源电压恒定,电阻R1=10Ω ,R3=30Ω。当开关S1、S2断开,S闭合,电流表的示数为0.3A;当开关S、S1、S2均闭合,电流表的示数变化数值为0.2A。求:(1)电源电压;(2)设电路中有两个电阻被烧坏,只有一个电阻处于工作状态,且电流表示数不为零,请你分析并计算电路中电流的大小。【答案】(1)12V;(2)0.5A【详解】解:(1)由图可知,当开关S1、S2断开,S闭合,电路为R1、R3的串联电路,电阻R1=10Ω ,R3=30Ω,此时电流表的示数为0.3A,电源电压U=IR=I(R1+R3)=0.3A×(10Ω+30Ω)=12V(2)由图可知,当开关S、S1、S2均闭合,电阻R1被短路,R2、R3并联在电路中,电路中有两个电阻被烧坏,若电阻R2、R3被烧坏,则电路断路,电流表没有示数,所以电阻R2、R3中有一个是正常工作的,则被烧坏的电阻中一定有R1,若电阻R2被烧坏,电路是R3的简单电路,电源电压是12V,则电路中的电流 此时电流表示数的变化量 与题中电流表变化0.2A不符,所以电阻R2正常工作,电阻R3烧坏,电流表的示数变化数值为0.2A,此时电路中的电流为I2=I+0.2A=0.3A+0.2A=0.5A答:(1)电源电压为12V;(2)电路中电流的大小为0.5A。12.(2022·江苏徐州·统考中考真题)如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将滑片P移到最右端时,R2两端的电压为5V,电流为0.1A;将滑片P移到另一位置时,R1两端的电压为6V,R2的功率为0.4W。求:(1)滑动变阻器R2的最大阻值;(2)电源电压。【答案】(1)50Ω;(2)8V【详解】解:(1)由题意可知,闭合开关,将滑片P移到最右端时,R2接入电路中的电阻最大,此时R2两端的电压为5V,电流为0.1A,根据欧姆定律可知,滑动变阻器R2的最大阻值为(2)由电路图可知,R1、R2串联。当滑片在最右端时,根据串联电路电压特点可得,电源电压为U=5V+0.1A×R1①将滑片P移到另一位置时,电路中的电流为由于R2的功率为0.4W,所以此时R2两端的电压为根据串联电路电压特点可得,此时电源电压为② 联立①②,解得U=8V。答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω;(2)电源电压为8V。13.(2022·四川德阳·统考中考真题)如图所示,电路的电源电压恒定不变,灯泡L标有“10V 10W”字样,R1是滑动变阻器,变阻范围为,定值电阻R2的阻值为40Ω。求:(1)灯泡L正常发光10min消耗的电能;(2)闭合开关S2、S3,调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14Ω时,灯泡L恰好正常发光,电路的电源电压;(3)当同时闭合S1、S2、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器R1连入电路的阻值。【答案】(1)6000J;(2)24V;(3)11.2Ω【详解】解:(1)灯泡L正常发光时的功率为10W,则灯泡正常发光10min消耗的电能(2)闭合开关S2、S3,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流(即电路的电流)滑动变阻器R1两端的电压电路的电源电压(3)当同时闭合S1、S2、S3,灯泡与L1并联,然后再与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,灯泡两端的电压为10V,通过灯泡的电流为1A;通过R2的电流干路电流,即通过滑动变阻器的电流滑动变阻器R1连入电路的阻值(1)灯泡L正常发光10min消耗的电能为6000J;(2)电路的电源电压为10V;(3)当同时闭合S1、S2、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器R1连入电路的阻值为11.2Ω。
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