专题13 欧姆定律及其应用（解析版）

专题13欧姆定律（解析版）★考点列表序号考点考点释义备注1欧姆定律的简单应用欧姆定律及其变形公式的应用重点2欧姆定律综合应用欧姆定律综合计算重点3欧姆定律的大型计算题压轴题或欧姆定律的综合应用题难点★三年真题考点一：欧姆定律的简单计算一、2021年中考真题1．（2021·甘肃中考真题）将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是（）。A．一定小于0.6AB．一定大于2.4AC．一定大于0.6A，但小于1.2AD．一定大于1.2A，但小于2.4A【答案】B。【解析】本题采用赋值法，设电源电压U=6V，甲图中，R1、R2串联，据欧姆定律可得R1+R2=UI=6V0.6A=10Ω再设R1=4Ω，R2=6Ω，乙图中，R1、R2并联，干路电流I′=1UR+2UR=6V4Ω+6V6Ω=2.5A故ACD错误，B正确。故选B。2．（2021·湖南常德市）如图所示电路中，电阻R1＝12Ω，R2＝6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（）。A．1VB．2VC．3VD．4V【答案】B。【解析】当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V，此时电阻R1与电阻R0接入电路，此时电路中电流为13V==0.25A12IURΩ则电源电压为0=0.25A+UIRR（12Ω）当单刀双掷开关S置于位置2时，此时电阻R2与电阻R0接入电路，则电路中的电流为005=0.25A60.2+A+RIURR总（12＞ΩΩ）故电压表示数为20.25A6=1.5VUIR＞Ω由于串联分压，电阻变小，故电压表示数变小，故电压表的示数一定小于3V，故电压表的示数可能为2V，故B正确。故选B。3．（2021·湖南郴州市）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（）。A．R1:R2=2:1B．R1:R3=1:1C．R2:R3=1:2D．R1:R2:R3=2:2:1【答案】B。【解析】当开关S闭合，S1、S2断开时，电路中只有R1，电源的电压不变，可得U=I1R1=0.2A×R1当开关S、S1闭合，S2断开时，电路中R1和R3并联，电源的电压不变，可得131321313()0.4A()++RRRRUIRRRR当开关S、S1、S2都闭合时，电路中R1、R2和R3并联，电源的电压不变，可得1231233231312231312()0.5A()++++RRRRRRUIRRRRRRRRRRRR由以上三式联立可得：R1:R2:R3=1:2:1，即R1:R2=1:2，R1:R3=1:1，R2:R3=2:1，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。4．（2021·四川广安市）如图所示电路中，110ΩR，220ΩR，闭合开关S，电压表1V与2V的示数之比是（）。A．1:2B．1:3C．2:1D．2:3【答案】B。【解析】两电阻串联，V1测R1电压，V2测电源电压，根据串联分压规律可得电压表示数比为1121210Ω110Ω20Ω3URURR；故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5．（2021·湖北宜昌市）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（）。A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0；B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样；C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比；D．R1与R2的阻值之比为1:2【答案】D。【解析】A．电阻是导体的属性，与他两端是否加电压无关，当R1与R2两端的电压为0时，仍有电阻，故A错误；B．导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的，故B错误；C．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小，电压是由电源提供的，不由电流大小决定，故C错误；D．R1与R2的阻值之比为1112223V10.6A3V20.3AURIURI故D正确。故选D。6．（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲:U乙=5:1；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为（）。A．5:4B．3:5C．4:5D．4:1【答案】C。【解析】当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，电阻R1和R2串联，甲电压表测的是电源电压，乙电压表测的是R2的电压，假设R2的电压为U2，因为甲乙两个电表的示数之比为5:1，所以电源电压为5U2，所以R1和R2电阻之比为1112222225-41URUUUIURUUI；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，电阻R1和R2并联，电表甲测R2的电流，电表乙测干路电流，所以甲乙两表示数之比为22222122122244554UUIIRRRUUUUUIIIRURRRR；故选C。7．（2021·湖北武汉市）在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1=10Ω，R3=30Ω。开关S1闭合，开关S2接a，滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时，电压表的示数为1.2V。开关S1闭合，开关S2接b，滑片P移动到另一位置时，电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了（）。A．5ΩB．10ΩC．20ΩD．40Ω【答案】A。【解析】开关S1闭合，开关S2接b，三电阻串联，电压表测R1、R2总电压，电流为2236V2V2A30Ω15UUIR此时R2电阻为22122V'10Ω=5Ω2A15URRI开关S1闭合，开关S2接a，三电阻串联，电压表测R1电压，电流为1111.2V0.12A10ΩUIR此时R2电阻为12136V10Ω30Ω10Ω0.12AURIRR所以前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了22Δ'10Ω5Ω=5ΩRRR故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。8．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，电源电压保持不变．当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A．则电阻R1与R2的比值为（）。A．1：3B．3：1C．2：3D．3：2【答案】A。【解析】当开关S1闭合、S2断开时，两个电阻串联，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，R2短路，电流表的示数为0.8A，由于电源电压不变，则0.2A×（R1+R2）=0.8A×R1则电阻R1与R2的比值为1︰3。故选A。9．（2021·广西贵港市）如图甲所示的电路，电源电压恒定，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，R2=6Ω，两电表量程均保持不变，电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关S1、断开S2，滑片P移动到某一位置时，电流表和电压表指针的位置如图乙所示；当同时闭合开关S1、S2，滑动变阻器接入电路的阻值不变，此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处。则R1的阻值是______Ω，电源电压是______V。【答案】7；7.2。【解析】[1]当闭合开关S1、断开S2，滑片P移动到某一位置时，R1与R2和滑动变阻器串联，电流表和电压表指针的位置如图乙所示，电压表测量滑动变阻器的电压，由于滑动变阻器最大的电流为1A，故此时电流表选择的小量程，为0.4A，若滑动变阻器全部接入，此时滑动变阻器的电压最大，最大为=0.4A20=8VUIR滑故电压表选择的是小量程，故此时电压表的示数为2V，则滑动变阻器的电阻为2V==50.4ARUI滑Ω则根据串联电压规律可以列等式1210.4A++=0.4A+11URRRR滑Ω当同时闭合开关S1、S2，滑动变阻器接入电路的阻值不变，此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处，R2被短路，只有滑动变阻器和R1接入电路，此时的电流为0.6A，则可以列等式110.6A+=0.6A+5URRR滑Ω可以整理得出1=7RΩ故则R1的阻值是7Ω。[2]经整理可得10.6A+=0.6A7+5=7.2VURR滑ΩΩ电源电压是7.2V。10．（2021·湖南张家界市）如图甲，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示，则电源电压为______V，R1的阻值为______Ω。【答案】4；6。【解析】[1]当R2为零，即滑动变阻器的阻值为零，只有电阻R1接入电路，则此时电压表测量电源电压，故电源电压为4VU故电源电压为4V。[2]当滑动变阻器接入的电阻为18Ω时，定值电阻R1的电压为1V，电阻R1和R2串联，则电阻R2两端的电压为3V，电阻R1和R2电阻的电压之比为1：3，那么电阻之比也为1：3，则电阻R1为6Ω。11．（2021·贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，则电源电压为____V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大了0.5A，则R2的阻值是____Ω。【答案】6；12。【解析】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，由UIR可得电源电压110.6A10Ω6VUIR[2]当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.6A，而电流表的示数增大了0.5A，即通过R2的电流20.5AI因为并联电路各支路两端的电压相等，由UIR可得R2的电阻226V12Ω0.5AURI。12．（2021·黑龙江绥化市）如图所示，已知R1:R2=3:1，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲:U乙=_________；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲:I乙=_________。【答案】4：1；3：4。【解析】[1]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源电压，乙测R2电压，电压比为12122231411IRRURRUIRR甲乙[2]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测R2电流，乙测干路电流，电流比为21121233314UIRRUUIRRRR甲乙。13．（2021·四川眉山市）如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V1.5W”的字样，滑动变阻器0R标有“20Ω1A”字样，19ΩR，电流表量程为03.0A，假定灯丝电阻不变。当只闭合开关2S时，电流表示数为0.3A，则电源电压是______V；当开关1S、2S和3S都闭合时，在保证电路安全前提下，滑动变阻器0R接入电路的阻值范围是______Ω。【答案】4.5；4.5~20。【解析】[1]灯泡的电阻22LLL3V6Ω1.5WURP当只闭合开关2S时，RI与灯泡串联，电流表示数为0.3A，则电源电压是0.3A6Ω0.3A9Ω4.5VU[2]当开关1S、2S和3S都闭合时，R1、R0并联，当滑动变阻器通过的电流最大为1A时，0R接入电路的最小值0minmax4.5V4.5Ω1AURI最大值为滑动变阻器的最大值20Ω，滑动变阻器0R接入电路的阻值范围是4.5~20Ω。二、2020年中考真题14.（2020·贵州黔东南）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持3V不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是()。A.定值电阻R1的阻值是5Ω；B.滑动变阻器的阻值范