2013中考物理试题分类汇编：电学压轴题之欧姆定律与电功率 2

2013 年中考物理试题电学压轴题之欧姆定律与电功率1、 （2013枣庄）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示电源电压恒为 8V，传感器电阻 R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为 0 时，R 2的电阻为 60使用前要通过调零旋扭（即滑动变阻器 R1的滑片）对酒精测试仪进行调零，此时电压表的为 6V（1）电压表的示数为 6V 时，电流表的示数为多少？（2）电压表的示数为 6V 时，滑动变阻器 R1的电阻值为多少？（3）调零后，R 1的电阻保持不变某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10s，若电流表的示数达到 0.2A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？解：由电路图可知，R 1与 R2串联，电压表测 R2两端的电压，电流表测电路中的电流（1）当酒精气体的浓度为 0 时，R 2的电阻为 60，此时电压表的示数为 6V，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电流表的示数：I= = =0.1A；（2）串联电路中总电压等于各分电压之和，此时 R1两端的电压：U1=UU 2=8V6V=4V，R 1= = =20；（3）调零后，R 1的电阻保持不变，此时变阻器两端的电压：U1=IR 1=0.2A20=4V，电压表的示数：U2=UU 1=8V4V=4V答：（1）电压表的示数为 6V 时，电流表的示数为 0.1A；（2）电压表的示数为 6V 时，滑动变阻器 R1的电阻值为 20；（3）调零后，电流表的示数达到 0.2A 时电压表的示数为 4V2、 （2013 日照）如图所示的电路中，电源电压不变，电阻 R1的阻值为 20 。当断开开关S1和 S2，闭合开关 S3时，电流表的示数为 0.50A；当断开开关 S2，闭合开关 S1、S 3时，电流表的示数为 0.90A。求：（1）电阻 R2的阻值。来源:Z,xx,k.Com（2）断开开关 S1和 S3，闭合开关 S2时，加在电阻 R1两端的电压。S22222S1S32解：（1）当 S1 和 S2 断开，S 3 闭合时，R 2 断路，I 1=0.50A电源电压 U= I1R1 =0.50A20=10V 当 S2 断开，S 1 和 S3 闭合时， R1 和 R2 并联过 R2 的电流：I 2= I- I1=0.90A-0.50A=0.40A R2=U/ I2=10V/0.40A=25 （2）当 S1、S 3 断开， S2 闭合时， R1 和 R2 串联，电流 I = I1= I2=U/ (R1 +R2)=10/45（A)R1 的电压：U 1= I1 R1= U R1/ (R1 +R2)=10V20/(20+25)=4.4V 3、 （2013 兰州）如图所示，变阻器 R2上标有“20 1A”的字样。只闭合开关 S1，将变阻器滑片 P 移到中点时，电流表 A1示数为 0.2A，灯泡 L 的实际功率为 0.8W；闭合开关S1、S 2，将变阻器滑片 P 移到 a 端时，灯泡正常发光，电流表 A1示数为 0.4A，此时电压表示数是多少？电阻 R1的阻值是多少？灯泡 L 的额定功率是多少？（不考虑温度对灯丝电阻的影响）解：由题意可知：当 闭合时 在中点时：1SP0.842LPwUVIA滑动变阻器两端电压为=0.1IR电源电压426LUV即电压表示数为 6当 闭合. 在 点时12SPa0.3LVIAR通过 的电流为：I16.UVRI031.8LPAwLS1PR2R1V A1A2 S2a b34、 （2013 咸宁）如图 24 甲所示，电源电压为 U 保持不变， R0为定值电阻。闭合开关，电流表 A 的示数为 I，电压表 V1的示数为 U1，电压表 V2的示数为 U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的 U1I 图线和 U2I 图线，如图 24 乙所示。随着电路中电流的增大，电压表 V1的示数 U1 ，电压表 V2的示数 U2 ；（选填“减小”或“增大” ）在 UI 坐标中两条图线在 Q 点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 ；请根据图像求电源电压 U 和定值电阻 R0的阻值。 解： 减小 增大 0 由图像可知：电源电压 U=4.5VU1=1.5V 时，电路中的电流 I=3.0A两端的电压 Uo=U U1=4.5V1.5V=3.0VoR的电阻 = 3.0VIA根据图像中不同的点，只要结果正确都得分5、 （2013 荆门）如图所示，电源电压保持不变，S 1 和S2 是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关，已知R1=12。当两个开关同时处于某一工作状态（断开或闭合）时，R 3 的功率 P3 为 2.25W,当两个开关同时处于另一个工作状态时，电流表的示数为 2A，此时 R2 的功率 P2 为 12W，求：（1）电源电压为多少？（2)R 2 和 R3 阻值各为多少？解：S 1和 S2断开时： 25.321RUS1和 S2闭合时： 21甲22220 1.0 2.0 3.0 I/A1.01.52.02.53.04.05.04.5U/VQ图 24R0V1V2AU乙R1 R3S1 S2R2A4 12RU联立得：U=12V，R 2=12，R 3=4 6、 （2013 黄石）如图所示，R 1 是 020 的滑动变阻器，闭合开关 S 后电压表示数为 6V，电流表 A1 的示数是 1.5A，电流表 A2 的示数是 0.5A，求：R 2 的阻值和变阻器 R1 接入电路的电阻?电流表 A1 的量程是 03A，电流表 A2 的量程是 00.6A，为使电表不损坏，滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大？解：（1） R= = =12 2IU5.06I1=I 总 I 2=1.50.5=1A R1= =6 IU（2）若 满偏，且 A2一定且为 0.5A， 则 I5.03, ，总故 ,滑动变阻器连入电路的阻值至少要 2.44.26,1IUR， 接7、(2013 菏泽）图 15 甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为 0-0.6 A 的电流表改装而成） ，滑动变阻器 R 的最大值为 60 ，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度电源电压为 24 V，R0 为定值电阻，（1） R0的作用是 ，当油箱油面下降时，油量表的示数将变 。（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值,此时，滑动变阻器的触头在某一端） ，求 R0 的阻值。（3）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端） ，电路中的电流为多少？（4）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图 15 中的乙图已画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计。R0R浮标油量表R0R浮标油量表R1A1VR2SA2A15要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。解：当油量表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由得 RUImI046.2AV（3）公式正确得 1 分，计算过程、单位、结果正确得 2 分。不带单位或单位错误扣 1分，仅结果计算错误扣 1 分）解：当油箱中汽油用完时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由得RUI0=0.24A4.26V(4)、设计改装原理图，有如下两种设计，电路正确均得 2 分，油量表一端接在滑动触头上也给分（其它合理答案均给分）8、 （2013德州）如图甲所示，额定电压为 20V 的灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联接入点路，电源电压为 24V灯泡 L 的 IU 图象如图乙所示，当灯泡正常发光时，求：（1）通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率（2）滑动变阻器接入电路的阻值解：（1）灯泡正常发光时的电压 UL=20V，由图乙可知此时通过灯泡的电流 IL=0.4A，R0R浮标油量表R0R浮标油量表6灯泡所消耗的电功率：PL=ULIL=20V0.4A=8W；（2）串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压：UR=UU L=24V20V=4V，串联电路中各处的电流相等，滑动变阻器接入电路中的电阻：R= = = =109、 （2013 沈阳）培养菌种需要在恒温下进行，图 10 是探究小组设计的恒温箱的简易图，他们将一段阻值为 72 的电热丝接入电源电压为 36V 的电路中（假设电热丝阻值不随温度变化） ，请解答下列问题：（1）电路工作时，通过电热丝的电流是多少安？（2）电热丝工作 1h 消耗电能多少焦耳？（3）为了保证某种菌种的培养，恒温箱的发热功率应调整为 12W，在不改变电源电压和原电热丝的情况下，需在箱内串联一个阻值多大的电热丝？ 解：（1）电路工作时通过电热丝的电流是 I=36V/72=0.5A；（2）电热丝工作 1h 所消耗的电能是W=UIt=36V0.5A3600s=64800J；（3）P=调整后电路的总电阻为 R 总 = = =108需要串联的电阻为 R 串 =R 总 R=10872=3610、 （2013 镇江）如图所示，电源电压为 6V，R 为“30 0.25A”滑动变阻器，R 1 为“10 0.4A”电阻，电压表量程为 0 3V图中虚线框内接有一只 “20 0.3A”电阻 R2（未画出）已知： 闭合 S1 和 S2，断开 S3 时，调节 R，使其接入电路的阻值为 10，此时电路消耗的电功率为 1.2W； 断开 S1，闭合 S2、S 3，调节 R，使其接入电路的阻值为 6，此时电压表的示数为 1.0V 在情形 中，求电路的总电阻； 请在答题卷的图中画出虚线框内的电路； 当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围解： 题中告诉了总功率和电源电压，由公式 P 总 = U2/R 总 得 R 总 = 30 如图所示（分析略） 当闭合所有开关时，R 2 与 R 串联7比较 R2 与 R 允许的最大电流，为保证电路安全，电流最大为 0.25A当 I1 = 0.25A 时，U = I1(R2 + R) 解得 R = 4 为保证电路安全，电压表示数最大为 3V根据串联分压规律有，U R/U = R/(R2 + R) 代入数据解得 R = 20 为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值 R 的范围应为：4 R 20 11、 （2013 上海）在图 12 所示的电路中，电源电压为 18 伏保持不变，电阻 的阻值为 101R欧。闭合电键 ，电流表 的示数如图 13（ ）所示。SAa 求电阻 两端的电压 。1R1U 求此时滑动变阻器 连入电路的阻值。2 现有标有“ ”、 “ ”字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如0A50图 13（ ）所示的电压表可接入电路。b当选用标有 字样的变阻器替换 ，并把电压表接入 两点间时（选填“2R”、 “ ”、 “ 或 ”） ，在移动电阻器滑片 的过程中电压表示数的变化量ABCDBP最大。求电压表示数的最大变化量 。U最 大U解： 从图中可读出电流表示数为 0.08A，U 1=IR1=0.8A10=8V滑动变阻器两端电压 U2=U-U1=18V-8V=10V滑动变阻器的阻值 R2=U2/I=10V/0.8A=12.5由于这两个变阻器的阻值都比 R1 的阻值大，当变阻器滑到最右端时分得电压超过总电压的一半，假设变阻器的阻值可以调到零（即变阻器的电压可调到零） ，故电压表接到变阻器两端时，电压表示数变化较大。小题答案：“ ”； ； ；（提示：“50 1A”20ACD22=1U最 大 最 大 最 小 伏的变阻器电阻最小调到 8 欧，再小电流超过 1A 会损坏该变阻器，通过计算得电压表示数变化范围从 15V8V。而“20 2A”的变阻器阻值可调到零，通过计算得电压表示数变化范围从 12V0V，故用“20 2A”的滑动变阻器时电压表示数变化量最大。计算过程略。 ）12、 （2013 遵义）如图所示，电路中电源电压和灯 L 的电阻保持不变，定值电阻 R = 20，灯 L 标有“8V 6.4W”字样，电流表8用 0-0.6A 量程，电压表用 015V 量程。（1）灯泡 L 的电阻为多少？（2）开关 S1 闭合，S 2、S 3 断开时，电压表的示数为 6V，电源电压为多少？（3）将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关 S1、S 2、S 3 时，电流表的示数为 0.6A，滑动变阻器的最大电阻为多少？（4）当开关 S2 闭合，S 1、S 3 断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是多少？解：（1）R L=U2/P=(8V)2/6.4W=10(2)开关 S1 闭合，S 2、S 3 断开时，R 与 L 串联，I=UR/R=6V/20=0.3A 电源电压 U=UR+IRL=6V+0.3A10=9V(3)将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关 S1、S 2、S 3 时，R 与 Rab 并联，IR=U/R=9V/20=0.45A Iab=II R=0.6A0.45A=0.15ARab=U/ Iab=9V/0.15A=60(4)开关 S2 闭合，S 1、S 3 断开，R ab 与 L 串联，在确保电路安全的情况下,电流 I/不能超过 0.6A，此时灯两端电压 U2=I/RL=0.6A10=6V滑动变阻器分得电压 Uab=UU 2=9V6V=3V滑动变阻器消耗的功率 Pab=UabI/=3V0.6A=1.8W13、（2013 南京）小明按如图所示的电路进行实验，已知电源电压不变，闭合开关，改变a、b 之间的电阻箱 R 的阻值，得到一组电压表的示数 UR 的图象如图乙所示。 （说明：该图不够准确，纵坐标为 3 时，横坐标应为 5；纵坐标为 4.5 时，横坐标应为 15；也可将就用该图,方法相同，答案不同。）（1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R 0两端的电压_（选填“增大”、“减小”或“不变”） （2）将a、b间 的电阻箱换成未知电阻Rx，读得电压表示数为4.5V，则Rx=_，此时电路中电流为_ A。 （3）取下 Rx，分别将电阻 R1 和 R2 接入 a、b 之间，读得对应的电压表示数为 1V 和 3V，9在这两种情况下，R 0 上消耗的电功率变化了多少？解：（1）减小、（2）15、0.3、 （3）R 1 接入电路时，U 1=1V，由图像可得 R1=1 ，则电路中的电流 I1=U1/R1=1V/1=1AR2 接入电路时，U 2=3V，由图像可得 R2=5 ，则电路中的电流 I2=U2/R2=3V/5=0.6A电源电压不变，有I1（R 1+R0)=I2（R 2+R0)1(1+R0)=0.6(5+R0) ，解得 R0=5R1 接入电路时，R 0 消耗的功率 P01=I12R0=125W=5WR2 接入电路时，R 0 消耗的功率 P02=I22R0=0.625W=1.8WR0 上消耗的电功率变化量 P=P01P 02=5W1.8W=3.2W14、（2013 茂名）小明用如图 19（甲）所示的电路测额定电压为 6V 的灯泡的功率，保护电阻 R02。闭合开关 S，滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中，通过灯泡的电流 I 与其两端电压 U 的关系如图 19（乙）所示。求：（1）灯泡的额定功率；（2）电源的电压；（3）滑动变阻器的最大电阻值。图 19（1）由图像知 I 额 1.0A灯泡的额定功率 P 额 U 额 I 额 6V1.0A6W（2）滑片在最左端时，灯泡 L 与