欧姆定律计算.docx

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2017年5月8日初中物理试卷
一、计算题（共18题；共95分）
1、（2016•厦门）如图所示，R1=25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”，电源电压保持不变．
①S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；
②S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值．
2、为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω．求：
（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；
（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。

3、为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω．求：
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少？
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．
4、某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为200Ω．那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？
5、一盏电灯正常发光时的电流是100mA，灯丝的电阻为1936Ω，该导体两端的电压是多少？
6、在如图甲的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的是量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡上标有“6V  6W”字样，灯泡电流随电压变化关系如图乙所示．
（1）灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数是多少？
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少？

7、如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器R规格为“20Ω，1A”，灯泡L标有“3.0V，1.5W”字样（不考虑灯丝电阻变化）．在不损坏电路元件情况下，求：
（1）灯泡的电阻和正常工作的电流；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围；
（3）该电路的最大功率．

8、如右图所示电路，电源电压保持不变，R1=4Ω，R2=6Ω．
（1）开关S1断开、S2闭合时，电流表示数为1.5A，求电源电压；
（2）开关S1、S2都断开时，求电流表的示数；
（3）开关S1、S2都闭合时，电流表示数为2A，求R3的阻值．

9、某导体的电阻为40Ω，通过的电流为0.2A，则该导体两端的电压是多少？
10、把R1和R2串联后接在电压是5V的电源上，通过R1的电流强度是0.2A，R2两端的电压是4V，求R1和R2各等于多少？
11、（2016•上海）小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只0﹣3伏档完好）、滑动变阻器（标“20Ω 2A”字样）、电键以及导线若干．实验中，小华正确连接断路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示．

小华的实验记录
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
1.4
0.30
2
…
…
3
…
…
①通过计算说明实验所用电源的电压．
②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置重新实验：
（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由．
（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻Rx的阻值（精确到0.1欧）．
12、有一种指示灯，电阻为3.6Ω，通过的电流为0.45A时才能正常发光．要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？
13、如图所示电路，开关S闭合，电流表A的示数是1.5A，A1的示数是0.3A，电压表V的示数是6V，求：R1和R2的电阻值各是多大？
14、实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的．图中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=1mA的电流表，其电阻Rg=100Ω，图为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻．若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA；若使用a和c两个个接线柱时，电表的量程为100mA，求R1 ， R2的阻值．

15、在如图所示的电路中，电源电压为9伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧．闭合电键S后，电流表的示数变化了0.6安．求：
①通过R1的电流．
②R2的阻值．

16、如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，当滑片P移到R的最左端时，电流表的示数为0.6A，当滑片P移到R的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？

17、如图所示电路，电压表V1的读数为8V，闭合开关后V1的读数不变，V2的读数为5V．若电阻R1的阻值为12Ω，则R2的阻值为多少？

18、小灯泡正常工作时两端的电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为多大？若将该灯泡接在电压为4V的电源上，要使其正常发光，应采取什么措施？

答案解析部分
一、计算题
1、【答案】①由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与L串联，小灯泡L正常发光，所以UL=U额=2.5V，电路中电流：I=I1=I额=0.3A，
由I= 可得R1两端电压：U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V，
由串联电路电压特点可得电源电压：U=U额+U1=2.5V+7.5V=10V；
②由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
由并联电路的电压特点知：U=U1′=U2=10V，
通过R1的电流：I1′= = =0.4A，
由并联电路的电流特点可得，通过R2的电流：I2=I′﹣I1′=0.6A﹣0.4A=0.2A，
所以R2的阻值：R2= = =50Ω．
答：①电源电压为10V；②R2的阻值为50Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）S1、S2都断开时，R1与L串联，小灯泡L正常发光，可知电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算电源电压；（2）S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由并联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值．本题考查了串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用，解题的关键是正确分析开关在不同状态下电路结构．
2、【答案】解：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．
电路中的电流电压的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V；
（2）当电流表的示数为0.2A时，由公式得：
，
由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，所以被检测者属于酒驾。
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【解答】由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压的示数；当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的能读，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。
【分析】本题考查电流的计算和是否饮酒或醉酒驾车的界定标准，以及欧姆定律的应用，关键明白电路的连接和能从图象上找到有用的数据。
3、【答案】（1）解：检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω． 电路中的电流I= = =0.1A，
电压的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V；
答：当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是6V；
（2）解：当电流表的示数为0.2A时，由公式I= 得： R1= ﹣R2= ﹣20Ω=20Ω，
由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．
0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，
所以被检测者属于酒驾．
答：当电流表的示数为0.2A时，被检测者是酒驾．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压的示数；（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾．
4、【答案】解：通过该熨斗电热丝的电流： I= = =1.1A．
答：通过该熨斗电热丝的电流是1.1A．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】：已知工作电压和电阻，利用欧姆定律可求工作时的电流．
5、【答案】【解答】由欧姆定律I= 得电灯两端的电压：
U=IR=0.1A×1936Ω=193.6V．
答：该电灯两端的电压是193.6V．
【考点】欧姆定律的变形公式
【解析】【分析】：知道电流与电阻，根据欧姆定律的变形公式U=IR可计算电压的大小．
6、【答案】解：（1）灯泡正常发光时的电压UL=6V，由乙图可知正常发光时的电流IL=1.0A，
由I=可得，此时灯泡的电阻：
RL==6Ω；
（2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中的电流为0.4A时，其两端的电压为1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UL′=9V﹣1V=8V；
（3）因灯泡正常发光时的电流为1.0A，电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大=0.6A，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL″=2V，
滑动变阻器两端的电压：
U滑′=U﹣UL″=9V﹣2V=7V，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑′=​≈11.7Ω．
答：（1）灯泡正常发光时的电阻是6Ω；
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数是8V；
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是11.7Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图乙读出通过灯泡的电流，根据根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（2）根据图象读出电流表示数为0.4A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数；
（3）根据灯泡正常发光时的电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，根据图乙读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值．
7、【答案】解：（1）由P=UI可知，灯泡额定电流：
I==0.5A，
由I=可知，灯泡电阻：RL==6Ω；
（2）电路最大电流等于灯泡额定电流，
由I=可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑最小==3Ω，
电压表量程为0～3V，电压表最大示数是3V，
此时电路电流I′==0.25A，
由I=​可知，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑最大==12Ω，
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是：3Ω～12Ω；
（3）灯泡正常发光时电路电流最大，此时电路消耗的功率最大，
最大功率：P=UI=4.5V×0.5A=2.25W；
答：（1）灯泡的电阻为12欧姆，正常工作的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器阻值变化的范围是：3Ω～12Ω；
（3）该电路的最大功率为2.25W．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）由电功率公式可以求出灯泡电阻与额定电流．
（2）由串联电路特点与欧姆定律可以求出滑动变阻器的阻值范围．
（3）由电功率公式可以求出电路消耗的最大功率．
8、【答案】解：（1）电源电压为U=IR1=1.5A×4Ω=6V；
（2）开关S1、S2都断开时，R1、R2串联，
电路中的电流为I==0.6A，即电流表的示数为0.6A；
（3）开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1、R3并联，
因R1两端的电压不变，所以通过R1的电流为I1=1.5A，
通过R3的电流为I3=2A﹣1.5A=0.5A，
R3的阻值为R3=​=12Ω．
答：电源电压为6V；电流表的示数为0.6A；R3的阻值为12Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）由电路图可知，开关S1断开、S2闭合时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）开关S1、S2都断开时，R1、R2串联，根据电阻的串联特点求出总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流；
（3）开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路为R1、R3并联，根据并联电路的电流特点求出通过R3的电流，再根据欧姆定律求出R3的阻值．
9、【答案】解：根据题意可知，导体的电阻R=40Ω，通过的电流I=0.2A，
则根据欧姆定律可得，导体两端的电压：
U=IR=0.2A×40Ω=8V．
答：该导体两端的电压是8V．
【考点】欧姆定律的变形公式
【解析】【分析】已知导体的电阻和通过的电流，根据欧姆定律求出该导体两端的电压．
10、【答案】解:∵R1和R2是串联的
∴I1=I2=0.2A
∴R2= =20Ω
又∵U1=U总﹣U2=5﹣4=1V
∴R1= =5Ω
答：R1为5Ω，R2为20Ω．
【考点】欧姆定律的变形公式，欧姆定律的应用
【解析】【解答】∵R1和R2是串联的
∴I1=I2=0.2A
∴R2= =20Ω
又∵U1=U总﹣U2=5﹣4=1V
∴R1= =5Ω
答：R1为5Ω，R2为20Ω．
【分析】根据串联电路上，电流处处相等的特性，利用公式R= 求解．
11、【答案】解答：①电压表、电流表均选用小量程，分度值分别为0.1V、0.02A，电压表示数为2.5V，
电流表示数I=0.16A，因电路连接正确，电压表测定值电阻的电压，U定=2.5V，滑动变阻器连入电器中的电阻最大，R滑=20Ω，变阻器的电压U滑=R滑I=20Ω×0.16A=3.2V，根据串联电路电压的特点，电源电压
U=U定+U滑=2.5V+3.2V=5.7V．根据电压为2伏的整数倍且保持不变，考虑到测量中的误差，
电源电压U应为6V；
②（a）电流表只能串联在电路中，改变连接的位置对其示数没影响，可知此表一定是电压表，因原电路连接正确，电压表并联在定值电阻两端，调整了电表的接入位置重新实验，故电压表现并联在变阻器的两端了．若将变阻器接入电路中的电阻最大，由题中条件知，变阻器的电压U′滑=U滑=3.2V＞3V，
超出电压表0﹣3V的量程，故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大；
（b）电压表改接后的读数为1.4V，定值电阻的电压U′定=6V﹣1.4V=4.6V，由表中记录的一组数据，此时电流I′=0.30A，待测电阻Rx= = =15.3Ω．
答：①所用电源的电压为6V；②（a）故闭合电键时不能将变阻器接入电路中的电阻最大，因此时变阻器的电压超过了电压表的量程；（b）待测电阻为15.3Ω．
【考点】欧姆定律的应用，伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】①搞清电压表、电流表的分度值，正确读出电压表、电流表的示数，由欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的特点求电源电压，由电压为2伏的整数倍且保持不变，最终确定电压的大小；②（a）移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置，据此判断出电表为电压表，因原电路电路连接正确，故电压表并联在变阻的两端；求出此时变阻的电压与3V比较，确定答案；
（b）根据电压表改接后的读数，由串联电路电压的特点求出定值电阻的电压U′定 ， 根据欧姆定律求待测电阻Rx的阻值．
本题用电流表、电压表测电阻，重在考查分析、推理能力，难度较大．
12、【答案】解：由I= 可得，指示灯正常发光时两端的电压： U=IR=0.45A×3.6Ω=1.62V．
答：要使这种指示灯正常发光，应加1.62V的电压．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】知道指示灯正常发光时的电流和电阻，根据欧姆定律求出指示灯正常发光时两端的电压．
13、【答案】解：读图可知，当S闭合后，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R2电流，电压表测电源的电压，由欧姆定律I= 得电阻R2的阻值：R2= = =20Ω；
流过电阻R1的电流：I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A，
电阻R1的阻值：R1= = =5Ω．
答：R1和R2的电阻值分别为20Ω和5Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】S闭合后，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R2电流，电压表测电源的电压，根据电流表和电压表的示数及测量范围，利用欧姆定律可计算两电阻的阻值．
14、【答案】解：①由图可知，若使用a和b连个接线柱时，R1、R2串联，串联以后再与灵敏电流表G并联，
所以根据并联电路的电压特点可知：UG=U串 ，
根据I= 和并联电路的电流特点可得：IgRg=（I﹣Ig）（R1+R2）
即：0.001A×100Ω=（0.003A﹣0.001A）×（R1+R2）…①
②若使用a和c连个接线柱时，灵敏电流表G和R2串联以后再和R1并联，
根据串联电路的电压特点可知：UG′+U2=U1 ，
根据I= 可得：Ig（Rg+R2）=I1R1=（I′﹣Ig）R1 ，
即：0.001A×（100Ω+R2）=（0.1A﹣0.001A）×R1…②
联立①②两式可得：R1=15Ω，R2=35Ω．
答：R1 ， R2的阻值分别为15Ω、35Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】①若使用a和c两个接线柱时，灵敏电流表G和R2串联以后再和R1并联，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律即可求出电阻R1、R2之间的表达式；
②若使用a和b连个接线柱时，R1、R2串联，串联以后再与灵敏电流表G并联，根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律即可求出R1、R2电阻的表达式；联立方程即可求出R1、R2的值．
15、【答案】解：①开关闭合前后通过R1的电流不变，I1= = =0.9A；
②电流表的示数变化了0.6安，所以通过R2的电流为0.6A；所以R2= = =15Ω．
答：①通过R1的电流为0.9A．
②R2的阻值为15Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】（1）开关断开时，电路中只有R1 ， 根据欧姆定律可求通过R1的电流；开关闭合后，两电阻并联，通过R1的电流不变；（2）开关闭合后，两电阻并联，电路电流增加，变化的电流就是通过R2的电流，根据欧姆定律可求R2的阻值．
16、【答案】解：当滑片P移到R的最左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I= 可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；
当滑片P移到R的最右端时，R1与R的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：
I2= = =0.2A，
则电压表的示数：
UR=I2R=0.2A×20Ω=4V．
答：当滑片P移到R的最右端时电流表的示数为0.2A，电压表的示数为4V．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】当滑片P移到R的最左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当滑片P移到R的最右端时，R1与R的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数，再根据欧姆定律求出电压表的示数．
17、【答案】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压．
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：
U1=U﹣U2=8V﹣5V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I= = =0.25A，
则R2的阻值：
R2= = =20Ω．
答：R2的阻值为20Ω．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压．根据串联电路电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R2的阻值．
18、【答案】解：小灯泡正常工作时的电流：
I= = =0.25A，
若将该灯泡接在电压为4V的电源上，要使其正常发光应串联一个电阻分压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的总电阻：
R总= = =16Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，串联的电阻阻值：
R=R总﹣RL=16Ω﹣10Ω=6Ω．
答：小灯泡正常工作时通过灯丝在电流为0.25A；若将该灯泡接在电压为4V的电源上，要使其正常发光，应串联一个6Ω的电阻．
【考点】欧姆定律的应用
【解析】【分析】知道灯泡正常工作时两端的电压和阻值，根据欧姆定律求出通过灯泡的电流；当电源的电压大于灯泡正常发光时的电压时，应串联一个电阻分压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出串联电阻的阻值．
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