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类型二电学选填类计算针对训练一．欧姆定律的计算及应用1.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示．若闭合开关S()第1题图A.电压表的最小示数是1.5VB.环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150ΩC.电压表示数越小，环境温度越高D.此电路允许的最高环境温度为60℃2.如图甲所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U－I关系图像如图乙所示．则下列判断正确的是()第2题图A.图线甲是电阻R1的“U－I”关系图像B.电源电压为9VC.滑动变阻器R2的最大阻值为20ΩD.R1的阻值是10Ω3.(2017达州)创建生态文明城市需要我们共同关注环境．我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路．R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝5Ω；当电压表示数为4V时，通过R的电流是________A，此时空气质量指数为________．第3题图4.(2017高新二校模拟)如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻．将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示．则滑动变阻器R的最大阻值为________，电源电压为________．第4题图5.(2017河池)如图甲所示电路，电源电压不变．闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示．则可判断电源电压是________V，变阻器的最大阻值是________Ω.第5题图6.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图乙所示，则电源电压为________V，小灯泡正常发光的电阻为________Ω.第6题图7.如图a所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图b所示．根据图像信息可知________(选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图线；电源电压是________V；R1的阻值是________Ω.第7题图8.如图甲所示电路中，R0、R2均为定值电阻，R1为滑动变阻器，电源电压保持不变．改变滑动变阻器R1滑片的位置，两电压表的示数随电流变化的图像如图乙所示．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表的示数________(选填“变大”“不变”或“变小”)，根据以上条件可得，电阻R2的阻值为________Ω，电源电压为________V.第8题图二．电功率的相关计算9.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，则下列判断错误．．的是()第9题图A.电源的电压为6VB.电路的最大总功率为3.6WC.R2的电功率一直变大D.图乙中D点是滑片位于中点时的状态10.某实验小组设计了一种测定水平方向风力的装置(如图甲)．绝缘轻弹簧的左端固定在压敏电阻R上，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在粗细均匀的水平金属杆上，迎风板与金属杆之间的摩擦忽略不计．电源电压保持7.5V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡上标有“6V3W”字样，且灯泡两端电压不允许超过额定电压(灯丝电阻不变)，压敏电阻R的阻值随压力的变化规律如图乙所示．为了保证电路安全，下列说法正确的是()第10题图A.电路中的最大电流值为0.8AB.压敏电阻的阻值变化范围是0～18ΩC.当压敏电阻所受的压力为0时，小灯泡的实际功率为0.75WD.当压力由0变大到5N时，电压表的示数从1.5V变大到4.5V11.(2017未央区模拟)某物理兴趣小组同学设计了如图甲所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡标有“6V1.2W”字样，R0为20Ω的定值电阻．小组内的同学根据记录的电流表和电压表示数，描绘出U－I关系图，如图乙所示．则：(1)小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.(2)当电压表示数为1V时，通过R0的电流为________A，通过灯丝的电流________A.(3)调节电源电压，当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时，小灯泡的实际电功率是________W.第11题图答案1.D【解析】由甲图可知，R0、R1串联，电压表测R0两端电压，由图像可知，温度每升高20℃，R1的阻值减小50Ω，所以温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1最大＝300Ω，由串联电路的分压原理可知，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流：I最小＝UR1最大＋R0＝4.5V300Ω＋300Ω＝0.0075A，电压表的最小示数：U0最小＝I最小R0＝0.0075A×300Ω＝2.25V，故A错误；由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻R1阻值是200Ω，故B错误；因串联电路中各处的电流相等，由I＝UR可知，当电压表示数越小时，电路中的电流越小，由R＝UI可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境温度越低，故C错误；当电压表的示数最大，即U0＝3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流：I＝U0R0＝3V300Ω＝0.01A，电路中的总电阻：R＝UI＝4.5V0.01A＝450Ω，热敏电阻连入的阻值：R1＝R－R0＝450Ω－300Ω＝150Ω，由图像可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确．故选D.2.D【解析】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端的电压，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；R1为定值电阻，根据欧姆定律可知，通过R1的电流与它两端的电压成正比，其U－I图线为延长线过原点的倾斜直线；由图乙可知，图线乙中电流与电压成正比，因此图线乙是电阻R1的“U－I”关系图像，则图线甲为滑动变阻器R2的“U－I”关系图像，故A错误；由图乙可知，电流I＝0.3A时，滑动变阻器电压U甲＝9V，电阻R1的电压U乙＝3V，所以电源电压U＝U甲＋U乙＝9V＋3V＝12V，故B错误；由图乙可知，电路中最小电流为I最小＝0.3A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时滑动变阻器的电压U甲＝9V，则滑动变阻器最大阻值：R滑大＝U甲I最小＝9V0.3A＝30Ω，故C错误；图线乙是电阻R1的“U－I”关系图像，当U乙＝3V时，I乙＝0.3A，所以R1的电阻：R1＝U乙I乙＝10Ω，故D正确．故选D.3.0.825【解析】由图甲可知R0和R串联，电压表测R0两端的电压，所以I＝U0R0＝4V5Ω＝0.8A；UR＝U－U0＝12V－4V＝8V，所以R＝URIR＝8V0.8A＝10Ω，所以1R＝110Ω＝0.1Ω－1，由图像乙可知，此时空气质量指数为25.4.20Ω12V【解析】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小＝0.4A，UR＝8.0V，由I＝UR可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝UI小＝8V0.4A＝20Ω；R0与R串联，则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和欧姆定律可得：电源的电压：U＝I小(R0＋R)＝0.4A×(R0＋20Ω)，当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，则根据欧姆定律可得：电源的电压：U＝I大R0＝1.2A×R0，因电源的电压不变，所以，0.4A×(R0＋20Ω)＝1.2A×R0，解得：R0＝10Ω，电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V.5.1216【解析】当P在a端时电路中只有电阻R，此时电路中的电流最大，电压表的示数即为电源电压，由图像可知，电路中的最大电流为1.5A，此时电压表的示数为12V，所以电源电压为12V；当滑片在b端时，电路中的阻值最大，此时电路中的电流最小，由图像可知为0.5A，定值电阻的阻值为R＝URI＝4V0.5A＝8Ω，电路中的总电阻R总＝UI＝12V0.5A＝24Ω，所以滑动变阻器的最大阻值R滑＝R总－R＝24Ω－8Ω＝16Ω.6.1267.甲610【解析】图a中，R1与滑动变阻器R2串联在电路中，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端调到最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，电压表示数增大，电压表示数减小，故图b中的甲图像是电压表示数变化的图线；甲图线上坐标为(0.6,6)的点，表示滑片P在最左端，此时电压表的示数为电源电压，故电源电压为6V，并且由该点的电压值和电流值可求出R1的电阻值R1＝UI＝6V0.6A＝10Ω.8.变小212【解析】分析题图可知该电路为串联电路，电压表测R2与滑动变阻器的总电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R0、R2两端的电压都增大，R2与滑动变阻器的总电压减小；从图像两条线可以看出，当滑片向左移动时，一个电压表示数增大，一个减小，可知增大的是，减小的是，当滑片移到最左端时，滑动变阻器电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端电压，与示数相等，为4V，所以R2阻值为R2＝UI＝4V2A＝2Ω；根据图像由电源电压U＝8V＋IR0可得，U＝8V＋R0①；由电源电压U＝4V＋I′R0可得，U＝4V＋2R0②，联立①②解得R0＝4Ω，代入②式得电源电压U＝12V.9.C10.C【解析】由P＝UI和I＝UR可知小灯泡的电阻：R灯＝U2P＝（6V）23W＝12Ω，由P＝UI得小灯泡正常发光时的电流：I＝PU＝3W6V＝0.5A．所以为了保证电路安全，电路中的最大电流值是0.5A，A错误；当电路中的最大电流值是0.5A时，压敏电阻阻值最小，灯泡两端的电压U灯＝6V，压敏电阻两端的电压UR＝U－U灯＝7.5V－6V＝1.5V，由I＝UR得压敏电阻的阻值：R＝URI＝1.5V0.5A＝3Ω，由图乙可知，当F＝0时，压敏电阻的阻值最大，压敏电阻此时的阻值是18Ω，所以压敏电阻的阻值变化范围是3～18Ω，B错误；当压敏电阻所受的压力为0时，压敏电阻R＝18Ω，电路中的电流为I′＝UR总＝UR灯＋R＝7.5V12Ω＋18Ω＝0.25A．小灯泡的实际电压为：U灯＝I′R灯＝0.25A×12Ω＝3V，小灯泡的实际功率为：P灯＝U灯I′＝3V×0.25A＝0.75W，C正确；当压力为0时，压敏电阻R＝18Ω，压敏电阻的电压为：U＝I′R＝0.25A×18Ω＝4.5V，当压力为5N时，压敏电阻R＝4Ω，电路中电流I″＝UR灯＋R＝7.5V12Ω＋4Ω＝1532A，则UR＝I″R＝1532A×4Ω＝1.875V，当压力由0增大到5N时，电压表的示数会从4.5V减小到1.875V，D错误．故选C.11.(1)30(2)0.050.25(3)0.6【解析】(1)因为U额＝6V，P额＝1.2W，所以灯泡正常发光时的电阻为：R＝U2额P额＝（6V）21.2W＝30Ω；(2)从图甲可知，小灯泡与电阻R0并联，当电压表的示数为1V，即U＝UL＝U0＝1V，而R0＝20Ω，则通过R0的电流为：I0＝U0R0＝1V20Ω＝0.05A，由图乙可知，当电压表示数为1V时，电流表的示数为0.3A，所以此时通过小灯泡的电流为：IL＝I－I0＝0.3A－0.05A＝0.25A；(3)当电路消耗的总功率为0.8W，从图乙中可以看出，电流表和电压表的示数分别为0.4A和2V；此时通过定值电阻R0的电流为：I0′＝U′R0＝2V20Ω＝0.1A，通过灯泡的电流为：IL′＝I－I0′＝0.4A－0.1A＝0.3A，灯泡的实际功率为：PL实＝U′IL′＝2V×0