必考点12 欧姆定律的应用-【对点变式题】2021-2022学年九年级物理上学期期末必考题精准练（人教版）

必考点12欧姆定律的计算问题（原卷版）※题型一：应用欧姆定律进行简单计算【例题1】（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．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2【例题2】（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示，电源电压保持6V不变，R1=5Ω，R3=15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω2A”字样，下列说法正确的是（）。A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0；B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表的示数为3V；C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V；D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1，S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0【解题技巧提炼】1.串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比。推导如下：。2.并联电路中，各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下：，。要点诠释：（1）当电阻R1和R2串联时，若R1>R2，则U1>U2，如下图所示。（2）当电阻R1和R2并联时，若R1>R2，则I1<I2，可以类比马路上的车流，如下图。※题型二：应用欧姆定律进行综合计算【例题3】（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标有“2.5V0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。（1）求灯泡正常发光时的电功率；（2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值；（3）该电路设计是否有缺陷?如有，请给出解决办法。【例题4】（2021·山东泰安市·中考真题）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻RX的圆柱体，压敏电阻RX所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为，当压敏电阻RX受到的压力达到最大值时，电路中的电流为，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻RX阻值随压力的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖水的密度为，g取）。（1）探头A的密度是多少？（2）为保证压敏电阻RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻阻值为多大？（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。【解题技巧提炼】欧姆定律综合计算分为两种类型。一是利用电路给定的条件，在分析电路连接方式、各电学量之间的关系基础上，利用欧姆定律分析计算电路中的待求量。二是电路中某电学量与其他物理量建立起某种联系，当物理量的变化时会引起电学量的变化；找到这种联系，并根据电路连接方式，利用欧姆定律进行计算。★题型一：应用欧姆定律进行简单计算1．（2021·山东泰安市·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表示数为，电压表的示数为；只闭合开关，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，电压表的示数为，此时电阻的电功率为。下列说法中（）。①电阻的阻值是；②电源电压是；③滑动变阻器的最大阻值是；④当开关、、都闭合时，电路消耗的总功率是A．只有①③正确B．只有③④正确C．只有①②正确D．只有①④正确2．（2021·四川成都市·中考真题）如图所示电路，电源电压，电流表量程（0~3A），电压表量程（0~15V），定值电阻，，为滑动变阻器。在确保电路安全情况下：当断开，、闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为，电路总功率为P1；当断开，、闭合，滑片位于b端时，电流表的示数为，电压表的示数为；当、断开，闭合时，电流表的示数为；当开关都闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为，电路总功率为P2。已知，下列结果正确的是（）。A．的最大阻值为或 B．C． D．3．（2021·四川内江市·中考真题）如图所示，电源电压为12V，电阻R1的阻值为10Ω，开关S闭合后，当滑动变阻器R3的滑片P位于最左端时，电压表的示数为6V，电阻R2的阻值为___________Ω。调节滑片P，使电压表的示数从3V变为1.5V，则R3接入电路中的阻值变化了___________Ω。4．（2021·四川南充市·中考真题）如图所示，灯泡L1、L2分别标有“”和“”字样（灯丝电阻不变），，电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合，L2刚好正常发光，电流表读数为，则电源电压为___________V；若只闭合S，电流表读数为，则___________。★题型二：应用欧姆定律进行综合计算1．（2021·云南中考真题）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图甲所示。电源电压为12V，是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示，为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如下：（1）求“调零”后变阻器接入电路的阻值；（2）检测前工作10s消耗的电能；（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。2．（2021·江苏连云港市·中考真题）一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）（1）甲图虚线框内一定有___________，它的工作原理是___________；（2）求重物下落时，重力做功的功率；（__________）（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率；（__________）（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）；R0为标有“5Ω0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω1A”，电流表选择量程为0~0.6A，电压表选择量程为0~3V；为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。（__________）3．（2021·安徽中考真题）如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1Ω，R1=14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7V。求：（1）电源电压U的大小；（2）电阻R2的阻值。4．（2021·浙江温州市·中考真题）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为:桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。电阻丝的长度（厘米）05101520电阻丝的阻值（欧姆）010203040（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是______。（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3______?（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。①写出密度ρ与电流I的关系式ρ=______。②该密度仪能测量的最大密度为______克/厘米3。一、选择题1．（2021·湖南怀化市·中考真题）如图所示的电路中，电阻阻值。开关S闭合后，电阻、两端的电压分别为、。通过、的电流分别为、，下列判断正确的是（）。A． B． C． D．2．（2021·四川广安市·中考真题）如图所示电路中，，，闭合开关S，电压表与的示数之比是（）。A． B． C． D．3．（2021·山西中考真题）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）。空气质量指数K0~5051~100101~150151~200201~300＞300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大；B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大；C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良；D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W4．（2021·湖北宜昌市·中考真题）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1:25．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）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．5:4 B．3:5 C．4:5 D．4:16．（2021·陕西中考真题）如图1所示电路中，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20Ω。滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时。电压表V1的示数如图2所示，R2的功率为1.75W。下列说法正确的是（）。A．电阻R1与滑动变阻器R2并联 B．电压表V1测量电源电压C．电流表的示数为0.05A D．电源电压为12V7．（2021·湖南衡阳市·中考真题）如图甲所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从端移动到端的过程中，电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（）。A．电源的电压为；B．定值电阻的阻值为；C．的最大功率为；D．当滑片在端时，电路的总功率为二、填空题8．（2021·四川南充市·中考真题）将阻值为的均匀导线对折后的阻值为______，将此时的导线两端加电压时，通过导线的电流为______A。9．（2021·云南中考真题）如图所示，灯泡标有“6V3W”，标有“6V2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过的电流__________，消耗的实际功率__________（选填“>”、“=”或“<”）。10．（2021·四川泸州市·中考真题）王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是LED灯（发光二极管，电路元件符号为）在实验室他找来了一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，并设计了如图甲所示的电路。（1）如图甲所示，闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片置于______（选填“a”或“b”）端，闭合开关S后移动滑片P，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率为______W，此时变阻器Rp接入电路的阻值是______。再调节滑动变阻器，当LED灯两满电压达到6V时，该LED灯井未烧毁，则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为______J；（2）在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合S，LED灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时LED灯所在的电路相当于______（选填“通路”“开路”或“短路”）。王力同学又把该LED灯接入某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是______（选填“交流电”或“直流电”）。11．（2021·江苏苏州市·中考真题）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4:3，则两表均为“______表，两电阻大小之比R1:R2为______，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1:P2为______。12．（2021·天津中考真题）电阻R1、R2的U-I图象如图所示，则R1：R2=______。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2=______。13．（2021·湖南长沙市·中考真题）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如下表；当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（取g=10N/kg）（1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为______N；（2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中，请帮他计算此时Rx的电阻为_______Ω；（3）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP=0.3m，OB=0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为_______kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）压力F/N50100150200250300阻值Rx/Ω503024201716三、综合计算题14．（2021·湖南衡阳市·中考真题）如图所示的电路中，电阻的阻值为，电阻的阻值为，闭合开关S，电流表A1的示数为。求：（1）电源电压；（2）电流表A的示数。15．（2021·天津中考真题）如图所示