2023年中考物理高频考点提升练习-欧姆定律的计算.docx
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1、2023年中考九年级数物理高频考点提升练习-欧姆定律的计算1在如图甲所示的电路中,电源电压可调,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R1上标有“20 1A”字样,R2是电阻箱。只闭合开关S1,移动滑片P,使电压表的示数为10V,此时灯泡L恰能正常发光。(1)求电源电压和此时R1的阻值。 (2)此时,调节电源电压,在保障小灯泡正常工作的情况下,电源输出功率的范围是多大? (3)断开S1,电压表和电流表选用合适量程,将电源电压调至16V闭合S2,调节R2,使两表的指针同时能达到图乙所示的位置,且电路各元件都能正常工作,求此时R2的阻值。 2若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定
2、短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图1甲所示。他们把一个电源(电压恒为U0)、一个定值电阻(阻值为R0)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。请你解答如下问题:(1)在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电
3、压表示数U的关系式:(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0 U02 时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图(如图2所示)。 3如图小罗同学发现在学校实验室有电压可调两档的学生电源,一档为12V,另一档未知(标示不清),灯泡L标有“6V 4.5W”字样,且阻值不变,滑动变阻器标有“50 2A”字样,电压表V1,V2的量程均为“014V”。当开关S、S1闭合,可调电源调至12V,滑动变阻器滑片P滑至A点时,灯泡L恰好正常发光;当只闭合开关S并将
4、电源电压调至未知电压档,滑片仍处在A点时,灯泡L仍然正常发光;然后移动滑片P移至B点,此时电压表V1、V2的示数分别为11V和7V。求:(1)灯泡L的额定电流; (2)滑片处于A点时,滑动变阻器的电阻RA; (3)求另一档未知电压的大小; (4)当只闭合开关S,将电压调至未知电压档,在保证电路元件安全情况下,求电阻R1的最小功率。 4在如图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,电阻不随温度变化。滑动变阻器的最大阻值是10 。当开关S断开,滑动变阻器的滑片P在b端不动时,电流表的示数为0.2 A。闭合开关S,再将滑片P移动到变阻器的a端时,电流表的示数为0.4 A。求:电阻R1、R2的阻值。
5、5如图所示,电源电压保持不变,R2为定值电阻,小灯泡L上标有“12V 6W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响),只闭合S1,将滑动变阻器的滑片P移动到A端时,L正常发光;闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为1800J。已知电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V。求:(1)电源电压和小灯泡的电阻分别是多少?(2)R2的阻值和1min内R2消耗的电能分别是多少?(3)在保证各元件安全的前提下,只闭合S1时,电路中消耗的最小功率和最大电功率分别为多少?6小明同学在物理实验室发现一个电学元件,是由一个标有“2V 2W的小灯泡和一个定值电阻R连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中,
6、电源电压恒为6V,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数总在0.2A-1A的范围内变化(小灯泡的电阻不随温度变化,且电路元件始终完好)。求:(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻;(2)定值电阻R0与小灯泡的连接方式;(3)定值电阻R0的阻值;(4)滑动变阻器R的最大阻值。7下表是某电热饮水机的铭牌数据,其电路原理图如图所示。该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制)。求:热水箱容量1L加热时功率2000W额定电压220V保温时功率44W(1)当开关S闭合、S0断开时,饮水机的功率是多大? (2)电阻R2的阻值是多少? (3)若电热饮水机正常工作时电热器加热
7、的效率为80%,将一满热水箱的水从20加热至100需要多长时间?c水=4.2103J/(kg),水=1.0x103kg/m38一只“3V 1.5W”的小灯泡串联一个0.6的电阻后接到电源上,小灯泡正常发光。求:(设灯泡的灯丝电阻值不随温度变化)(1)电源两端的电压。 (2)若把小灯泡直接接在此电源上,若小灯泡不被烧坏,通电1min小灯泡实际消耗的电能。 9有一种电子秤的原理如图所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆 ABO,压力传感器 R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示重力大小的仪表(实质是电流表)。其中 AO 长 20 厘米,BO 长5 厘米,压力传感器 R 的阻值与所受
8、压力的关系如下表所示。踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,电源电压为 6 伏。压力/牛050100150200250300电阻/欧30272421181512(1)重 300 牛的学生站在踏板上时,双脚与踏板的接触面积为 0.04 米2,此时对踏板的压强为多少帕?(2)电子秤开机后,没有秤量物体时压力传感器 R 消耗的电功率为多少瓦?(3)当林林同学站在踏板上时,通过压力传感器 R 的电流为 0.25A,林林同学的体重是多少牛?10在某次科技活动中,刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所
9、示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,R0是阻值为3的定值电阻,R1是滑动变阻器。小海进行了如下的实验操作:(I)把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为1.8V,电流表示数为0.6A;()用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,此时电流表的示数为1.8A;()把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,小海发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45V,电路的总功率均变化了0.18W。(1)请根据操作(I)求出黑盒子BC间的电阻; (2)在操作()中,求黑盒子工作1
10、00s消耗的电能; (3)请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值;小海接下来继续进行研究,他将AB两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S移动R1的滑片,黑盒子的电功率会随之变化,求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。11实验中常忽略电源的电阻,但在精确计算中其内阻是不可忽略的,精确的测量中将电源看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻r串联(如图中虚线框内的电路所示).在图中,当滑动变阻器的滑片停在某一位置时电流表和电压表的示数分别为0.20A和1.98V,改变滑片的位置后,两表的示数分别为0.40A和1.96V,则电源电压和内阻分别为多少?12如图所示是简化的智能灯电路原理图。灯
11、L标有“12V3W”字样,当滑动变阻器的滑片P在最左端a时,灯L正常发光。若电源电压不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:(1)电源电压U; (2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12时,灯L消耗的实际功率; (3)当滑片P位于中点b和最右端c时,灯L两端电压之比为3:2,则滑动变阻器的最大阻值是多少? 13如图甲所示,是一种自动测量油箱内油量的装置,油量表(由较灵敏的电流表改装而成)的指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油为50L时,浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端。油的体积V和变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为1000。闭合开关S,则:(1
12、)当油箱加满油时,电路中的电流为多少A?(2)油箱内油量剩余一半时变阻器R两端的电压UR为多大?(3)当油量为零时,电路中的电流为多少A?(不考虑浮球的体积)(4)通过具体数据说明,该油量表的刻度是否均匀?14如图甲所示电路,电压表的量程为015V,小灯泡的额定电压为12V,其两端电压与电流的关系如图乙所示。定值电阻R0=10。只闭合开关S,S2,当滑动变阻器的滑片P移到中点时,电压表的示数为8V,小灯泡正常发光。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)电源电压;(3)当闭合开关S、S1时,滑动变阻器能接入电路的最大阻值;(4)闭合开关S和S2移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡和滑动变阻器的功率
13、之比为23,此时电路消耗的总功率。15如图甲是恒温水箱温控电路,它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器R上标有“220V2200W”的字样;控制电路电源电压U0=30V,热敏电阻Rt作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图18乙所示,R0为滑动变阻器。为了把温度控制在40左右,当水温低于40时,继电器的弹簧会将衔铁拉起来,使工作电路中的动触点和静触点接通,电热器R开始工作;当水温升高到40时,控制电路中线圈的电流恰好增大到100mA,此时衔铁被电磁铁吸下来,工作电路中的电热器R停止工作。已知电热器R的加热效率为70%,电热器R正常工作25min可将水从30加热到4
14、0。若不计继电器线圈的电阻,求:(1)电热器R正常工作时的电阻;(2)电热器R正常工作25min产生的热量;(3)恒温水箱内装有水的质量;(4)当水温升高到40时滑动变阻器R0消耗的功率。16某科技兴趣小组用一个88的电阻R1、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求:(1)通过R1的电流;(2)R1消耗的电功率;(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。你认为应按照图 (选填“乙”或“丙”) 进行改装;闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。答案1【答案】(1)解
15、:闭合开关S1时,R1与L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流, 因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光、电压表的示数为10V,所以,电源的电压UU1+UL10V+6V16V,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由PUI可得,电路中的电流I PLUL 3W6V 0.5A,由I UR 可知,此时R1的阻值R1 U1I 10V0.5A 20答:电源电压为16V,此时R1的阻值为20(2)解:当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且灯泡正常发光时,电源的电压最大,电源输出功率最大, 则P大UI16V0.5A8W,调节电源电压,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零且灯泡正
16、常发光时,电源的电压最小,电源输出功率最小,则P小PL3W,所以,调节电源电压,在保障小灯泡正常工作的情况下,电源输出功率的范围是3W8W答:电源输出功率的范围是3W8W(3)解:闭合S2时,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, 由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流不能超过1A,所以,图乙中电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,电路中的电流I0.4A;若图乙中电压表的量程为015V,分度值为0.5V,其示数为10V,若电压表的量程为03V,分度值为0.1V,其示数为2V,因可以确定电路中的电流为I0.4A,则当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,其两端的最
17、大电压:U1大IR10.4A208V10V,即电压表指针不能达到图乙所示的位置,所以,图乙中电压表的量程应为03V,其示数为2V,即变阻器两端的电压U12V,此时R2两端的电压:U2UU116V2V14V,所以,此时R2的阻值:R2 U2I 14V0.4A 35答:此时R2的阻值为352【答案】(1)解: (2)解:图1中:R0两端的电压U=U0-U; 则电流I= UR0 = U0-UR0 ,则AB之间的电阻为R= UI = UU0-UR0 = UR0U0-U ,所以AB的长度L= 12 Rr = 12 UR0U0-Ur = UR02r(U-U0) ;图2中:电流I= UR0 ,AB之间的电压
18、UAB=U0-U;则AB之间的电阻为R= UABI = U0-UUR0 = (U0-U)R0U ,所以AB的长度L= 12 Rr = 12 (U0-U)R0Ur = (U0-U)R02Ur ;(3)解: 3【答案】(1)解:灯泡L标有“6V 4.5W”字样,那么灯泡L的额定电流是 IL=PLUL=4.5W6V=0.75A答:灯泡L的额定电流 0.75A(2)解:当开关S、S1闭合,可调电源调至12V,滑动变阻器滑片P滑至A点时,灯泡L和滑动变阻器串联接入电路中,灯泡L恰好正常发光,那么灯泡L的电压是6V,电路中的电流是0.75A,滑动变阻器两端的电压是 UR=U-UL=12V-6V=6V那么滑
19、片处于A点时,滑动变阻器的电阻RA是 RA=URIR=6V0.75A=8答:滑片处于A点时,滑动变阻器的电阻 RA=8(3)解:由上述可知,灯泡L的电阻是 RL=UL2PL=(6V)24.5W=8当只闭合开关S,灯泡L、滑动变阻器R和电阻R1串联接在电路中,滑片仍处在A点时,灯泡L仍然正常发光,电路中的电流大小为0.75A,设另一档未知电压的大小为 U ,那么存在关系式 0.75A(8+8+R1)=U然后移动滑片P移至B点,那么电路中的电流大小为 I=U8+RB+R1由电压表V1、V2的示数分别为11V和7V可知 (U8+RB+R1)(8+RB)=11V(U8+RB+R1)(R1+RB)=7V
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