甘肃省2021-2023三年中考物理真题分类汇编-06欧姆定律(有解析)


甘肃省2021-2023三年中考物理真题分类汇编-06欧姆定律
一、单选题
1.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是(  )

A.不放重物时,小灯泡L的亮度最暗
B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小
D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小
2.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为,灯丝电阻为,忽略温度对灯丝电阻的影响,,先将单刀双掷开关拨至触点a,只闭合开关、,滑片P位于最右端时,电压表示数为6V,电流表示数为,电路的总功率为;只闭合开关、,滑片P移至中点时,电压表示数为2V,电流表示数为,电路的总功率为。再将单刀双掷开关拨至触点b,只闭合开关、时,电流表示数为0.3A,下列说法中正确的是(  )

A.
B.电源电压为12V
C.电路的最大功率为24.3W
D.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
3.(2023·甘肃金昌·统考中考真题)学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪,原理如图所示,其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻),天然气浓度增大时,R减小,R0为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断正确的是(  )

A.显示仪一定是电流表
B.室内有天然气泄漏时,显示仪示数变小
C.室内有天然气泄漏时,电路消耗的电功率变小
D.若调低报警浓度,可将R0换成阻值大一点的电阻
4.(2022·甘肃金昌·中考真题)如图所示,电源电压不变,电阻,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是(  )
A.4V 2Ω B.5V 1Ω C.4V 1Ω D.2V 2Ω
5.(2022·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“ ”,定值电阻的阻值为,小灯泡标有“ ”,电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化,只闭合,滑片移到的中点时,小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下,下列说法错误的是(  )
A.小灯泡的电阻为 B.电源电压为
C.小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W D.电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1:8
6.(2022·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器滑片从中点向右移动过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表变小,变小,电压表变大
B.电流表变小,不变,电压表不变
C.电压表的示数与电流表示数的比值变小
D.电流表、的示数之差与电压表示数的乘积不变
7.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,电源电压恒为6V,电流表量程为,电压表量程为,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中正确的是(  )
A.电路消耗的最大总功率为3W
B.电流表示数的变化范围为
C.滑动变阻器接入电路的最小阻值为2Ω
D.电阻消耗的最大功率为0.9W
8.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑片P从a端向b端移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.灯泡L变暗,电压表示数变小,电流表示数变小
B.灯泡L变亮,电压表示数变大,电流表示数变大
C.灯泡L变亮,电压表示数变小,电流表示数变大
D.灯泡L变暗,电压表示数变大,电流表示数变小
9.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“12V,6W”的字样,只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2A,电压表示数变化了2V;再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.1A,此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是(  )
A.滑动变阻器R2的最大阻值为30
B.电源电压为12V
C.定值电阻R1的阻值为10
D.只闭合开关S1,电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W
10.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)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0.6A B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A D.一定大于1.2A,但小于2.4A
11.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如下表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(  )
导线并联位置 a、b b、c c、d a、c b、d
电流表示数/A 0 0 0 0 0
L1发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 亮
L2发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
A.灯泡L1和电流表A断路
B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路
D.只有灯泡L2断路
二、实验题
12.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:

(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为___________V,未知电阻的阻值为___________Ω;
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为,则未知电阻=___________(用、和表示);

(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,先将开关S1拨至触点___________,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱的阻值,使___________,此时电阻箱的读数为,则未知电阻=___________。
13.(2022·甘肃兰州·统考中考真题)实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)根据图甲将图乙所示的实物连接完整;( )
(2)连接电路时,开关应______;
(3)在该实验中,若滑动变阻器接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后,接入5Ω的电阻,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过电阻的电流为______A,电压表示数为U1;
(4)将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻,继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时,无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案,其中错误的是______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.电源电压不变,在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.U1不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2V~4.4V
C.电源电压不变,改变U1的大小(视需要可改变电压表、电流表的量程),U1的取值范围是2.25V~6V
14.(2022·甘肃金昌·中考真题)“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);( )
(2)连接电路时,开关应处于 ___________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应放在 ___________(选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 ___________(填序号);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路
D.电流表开路
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 ___________(选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向 ___________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 ___________V时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 ___________(选填“甲”或“乙”)。
三、作图题
15.(2021·甘肃兰州·统考中考真题)请按要求正确连接实物图要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
四、计算题
16.(2023·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样,电压表的量程为0~3V,灯泡和上分别标有“2V,0.8W”和“2.5V,1.25W”的字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、,调节滑动变阻器R的滑片P,当电压表的示数为2V时,灯泡恰好正常发光。
(1)请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图;
(2)求电源电压:
(3)当开关S、闭合时,在确保电路安全的情况下,求滑动变阻器R接入电路的阻值范围;
(4)只闭合开关S时,计算电路在1min内最多消耗的电能。

17.(2023·甘肃金昌·统考中考真题)如图所示,电源电压为9V且保持不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电阻。求:
(1)电流表的示数;
(2)1分钟内,电阻上产生的热量。

18.(2022·甘肃金昌·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
五、综合题
19.(2022·甘肃金昌·中考真题)厨艺最讲究“火候”二字,如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度,制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示,其中R1、R2均为发热电阻(假定电阻不随温度变化),部分参数如下表所示。求:
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温
(1)当开关S1断开,单刀多掷开关S2打到3时,蛋糕机处于 ___________档(选填“高温”、“中温”或“低温”);
(2)该蛋糕机以高温挡正常工作时,10分钟产生的热量;( )
(3)该蛋糕机正常工作时R2的电阻值;( )
(4)该蛋糕机低温挡的额定功率。( )
参考答案:
1.B
【详解】由图可知,变阻器和灯泡L串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.不放重物时,变阻器连入电路的电阻最小,电路的总电阻最小,由可知电路中的电流最大,由P=I2R可知灯泡L的电功率最大,灯泡L的亮度最亮,故A错误;
BC.重物的质量越大,变阻器连入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,可知电路中的电流越小,电流表的示数越小,由串联分压可知电压表的示数越大,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故B正确,C错误;
D.重物的质量越小,变阻器连入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,可知电路中的电流越大,由P=UI可知电路消耗的总功率越大,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,电阻R0与滑动变阻器的最大电阻串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测量电路电流,电压表示数为6V,电流表示数为I1,则
电路的总功率为
只闭合开关S2、S4,滑片P移至中点时,灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联,电压表测量变阻器电压,电流表测量电路电流,电压表示数为2V,电流表示数为I2,则
电路的总功率为
所以
故A错误;
B.由串联电路特点与欧姆定律得,当单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,电源电压为
只闭合开关S2、S4,滑片P移至中点时
依题意得
解得
当单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S4,滑片P位于最右端时,由串联电路电流特点与欧姆定律得,电阻R0与滑动变阻器的电压之比为

电源电压
故B错误;
D.将单刀双掷开关S3拨至触点b,只闭合开关S1、S2时,电路中只有灯泡L与电阻R0串联,电流表测量电路电流,由欧姆定律得,电路总电阻为

所以


故D错误;
C.当将单刀双掷开关S3拨至触点a,只闭合开关S1、S2时,滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中是由灯泡与电阻R0并联时,电路电功率最大为
故C正确。
故选C。
3.D
【详解】A.由电路图可知,R与R0串联,当天然气浓度增大时,R阻值减小,由串联电路电阻等比例分压可知,此时R0两端电压增大,可知显示仪可以为电压表,故A错误;
B.室内有天然气泄漏时,R阻值减小,若显示仪为电压表,则由串联电路电阻等比例分压可知,此时R0两端电压增大,若显示仪为电流表,此时R0将被短路,电路中只有R,R阻值减小,由欧姆定律可得,电路中电流增大,故可知B错误;
C.室内有天然气泄漏时,此时电路中的阻值变小,由可得,电路消耗的电功率变大,故C错误;
D.若调低报警浓度,即电阻R阻值较大时,此时R0两端电压不变,故由串联电路电阻等比例分压可知,可将R0换成阻值大一点的电阻,故D正确。
4.C
【详解】由电路图可知,两电阻并联,电压表测电源的电压,A2测干路电流,A1测R2支路的电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数,即U=4V,I2=1A,则余下的一个数即为I=5A,所以,电源电压U=4V;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误,C正确。
故选C。
5.D
【详解】:
A.由可知,小灯泡的电阻
故A正确;
B.只闭合,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器滑片移到的中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为,此时小灯泡恰好正常发光,电路电流0.6A,由可知,滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各分电压之和,所以电源电压
故B正确;
C.只闭合,当滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的功率最小,亮度最暗,此时电路电流
由可知,此时小灯泡的功率
故C正确;
D.当只闭合,灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入最大阻值,此时电路电流最小,即
此时电路总功率最小,即
闭合电路所有开关,当通过滑动变阻器的电流为其最大电流1A,且滑动变阻器和定值电阻并联时, 干路电流最大,即
此时电路总功率最大,即
所以电路消耗总功率的最小值与最大值之比
故D错误。
故选D。
6.D
【详解】闭合开关S,滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电源电压没变,电压表示数实际上是电源电压,故电压表V不变,根据,可知A1变小,通过R1的电流不变,A2的电流为A1电流与通过R1电流之和,故A2也减小。电压表V不变,电流变A2变小,故电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大。电流表A2、A1的示数之差就是通过电阻R1的电流,通过电阻R1的电流不变,电压表示数不变,故它们之差与电压表示数的乘积不变。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】由图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。
A.电压表量程为,电流表量程为,滑动变阻器的规格为“”,当通过电路的最大电流是0.5A,电压表的示数为
U1=IR1=0.5A×10Ω=5V>3V
所以当电压表的示数为3V时,通过电路的电流最大,最大电流为
电路消耗的最大总功率为
P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W
故A错误;
B.变阻器连入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,通过电路的电流最小,最小电流为
=0.2A
电流表示数的变化范围为,故B错误;
C.通过电路的最大电流是0.3A,电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
R2最小=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω
故C错误;
D.电阻消耗的最大功率为
P1=I最大2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
故D正确。
故选D。
8.C
【详解】由图可知,灯泡、R1和R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压,将滑片P从a端向b端移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,由串联分压可知变阻器两端的电压变小,电压表的示数变小,由P=I2R可知灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
故选C。
9.A
【详解】B.由图可知,同时闭合开关S1、S2和S3,滑动变阻器R2被短路,R1与灯泡L并联,只闭合开关S1,R1与滑动变阻器R2串联,灯泡L恰好正常发光,故电源电压为12V,故B正确,不符合题意;
C.只闭合开关S1,R1与滑动变阻器R2串联,滑片P从最右端向左移动一段距离,阻值减小,分压减少,电压表示数变化了2V,则R1两端的电压增加了2V,电流增大0.2A,滑片P移动前电路电流I=, 滑片P移动后电路电流I′==,则有
I′-I=-=0.2A
解得
R1=10Ω
故C正确,不符合题意;
A.R1与灯泡L并联,通过灯泡L的电流
IL===0.5A
通过灯泡R1的电流
IR1===1.2A
则电流表示数为
I″= IL+ IR1=0.5A+1.2A=1.7A
由题意可知,R1与滑动变阻器R2串联,且滑片P在最右端时,电路电流为
I= I″-1.1A-0.2A=1.7A-1.1A-0.2A=0.4A

I===0.4A
解得
R2=20Ω
故A错误,符合题意;
D.只闭合开关S1,电路总功率最大值为
Pmax===14.4W
只闭合开关S1,电路总功率最小值为
Pmin===4.8W
故电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W,故D正确,不符合题意。
故选A。
10.B
【详解】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===10Ω
再设R1=4Ω,R2=6Ω,乙图中,R1、R2并联,干路电流
I′=+=+=2.5A
故ACD错误,B正确。
故选B。
11.B
【详解】闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零,说明电路存在断路;由上表的情况可知断路点不单独发生在a、b;b、c;c、d;a、c间;而是在b、d之间,故应是电流表A和灯泡L2断路,故B正确,ACD错误;
故选B。
12. 2.7 9 b 电压表示数恰为U R0
【详解】(1)[1][2]由乙图可知,电压表使用的是0~3V的量程,分度值为0.1V,电压表的示数是2.7V;由丙图可知,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表的示数是0.3A,电阻的阻值为
(2)[3]由图可知,两个电阻并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过R0的电流,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以Rx这条支路的电流为
Ix=I1-I2
电源电压
U=I2R0
未知电阻
(3)[4][5][6]闭合开关S后,先将开关S1拨至触点b,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为U;此时电阻箱的读数为,根据欧姆定律可知,Rx与R0相等,即Rx=R0。
13. 断开 电流表示数为零,电压表示数也为零 0.4 B
【详解】(1)[1]电压表测量定值电阻两端的电压与定值电阻并联,接在定值电阻的两端;滑动变阻器和定值电阻串联,且向左移动时,接入电路的电阻变小,所以应把左下角接线柱A接入电路,具体连接方式,如图所示:
(2)[2]连接电路时,为保护电路防止短路,开关应断开。
(3)[3]实验电路中,定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表测量定值电阻两端的电压,若滑动变阻器接触不良会造成断路,所以电流表示数为0,电压表示数也为0。
[4]由图丙可知,导线接在“0.6”接线柱上,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.4A。
(4)[5]在探究电流与电阻的关系的实验中,应保持定值电阻两端的电压不变。根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
A.30Ω的电阻接入电路时,电路中的电流为
则滑动变阻器应接入电路的阻值为
由题知,滑动变阻器的最大阻值是50Ω,所以在电路中多串联一个10Ω的电阻,可以完成实验。故A正确,不符合题意;
B.由于定值电阻的阻值较大,滑动变阻器的最大阻值一定,换用30Ω的电阻时,根据串联分压原理,定值电阻两端分担的电压较大,会大于2V,所以可以通过减小电源电压的方法来完成。定值电阻两端的电压为2V,故电源电压最小为2V。滑动变阻器最大时,滑动变阻器两端的电压最大,最大的电压为
则电源电压最大值为
U电大=U1+U滑大=2V+3.3V=5.3V
所以电源电压的取值范围是2V~5.3V。故B错误,符合题意;
C.滑动变阻器的阻值调到最大时,定值电阻两端控制的电压最小,则最小电压为
电源电压为6V,所以控制的最大电压为6V。综上,U1的取值范围是2.25V~6V。故C正确,不符合题意。
故选B。
14. 断开 A B 反比 A 2 甲
【详解】(1)[1]滑动变阻器需要串联在电路中,且需要一上一下,电压表需要并联在定值电阻两端,故如图所示
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;滑片需要位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
(3)[4] A.若定值电阻R短路,电压表的没有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻R开路,电压表有示数,电流表没有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器开路,电流表与电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.若电流表开路,电流表与电压表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(4)[5]由图像可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[6][7]根据串联分压,定值电阻变大,定值电阻两端的电压会变大,为了控制定值电阻两端的电压不变,将滑动变阻器向A端移动,增大了滑动变阻器接入电路的电阻,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变小至原来的示数;根据图乙可知,控制定值电阻两端的电压为
(6)[8]为完成整个实验,定值电阻两端的电压为2V,电源电压为6V,则滑动变阻器两端的电压需要为
滑动变阻器与定值电阻的阻值之比为
经整理可知
需要用定值电阻完成所有的实验,当定值电阻变大时,滑动变阻器也需要更大的值,当定值电阻的最大值为20Ω,则需要滑动变阻器的阻值为
故选甲滑动变阻器。
15.
【详解】由题意知,定值电阻R与滑动变阻器串联,则R右端的接线柱应与变阻器下端的接线柱连接,而滑片向左移动,电流表的示数变小,据欧姆定律知,电路中的总阻值变大,则变阻器接入电路的阻值变大,所以变阻器下端的接线柱接在右边。据串联电路的分压特点知,此过程中,变阻器两端的电压变大,定值电阻R两端的电压变小,那么电压表是并联在R两端,那么电路连接如下:
16.(1) (2)4.5V;(3)4Ω~10Ω;(4)108J
【详解】解:(1)开关S、 S1断开时,L1、L2与R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电路图如下:

(2)闭合开关S、S1 时,L2与R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当电压表的示数为2V时,则UR=2V,此时灯泡 L2 恰好正常发光,则U2=2.5V,电源电压
(3)[3]当L2正常发光时,滑动变阻器接入的电阻最小,此时电路中的电流最大
滑动变阻器接入的最小电阻
电压表的量程为0~3V,则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3V,灯泡L2的电阻
灯泡两端的电压
电路中的电流最小
则滑动变阻器接入的最大电阻
滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω。
(4)只闭合开关S时,L1、L2与R串联,当电路中电流最大时,单位时间内消耗的电能最多,灯泡 L1正常发光的电流
由于I1<I2,则电路的最大电流为I=0.4A,则电路在1min内最多消耗的电能
答:(1)见解析
(2)电源电压为4.5V;
(3)滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω~10Ω;
(4)只闭合开关S时,电路在1min内最多消耗的电能108J。
17.(1)1A;(2)324J
【详解】解:由电路图可知,、并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,则流过电阻的电流为
电流表A2的示数为
(2)1分钟内,电阻上产生的热量为
答:(1)电流表的示数是1A;
(2)1分钟内,电阻上产生的热量是324J。
18.(1)9V;(2)10Ω
【详解】(1)根据电阻R1为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;根据欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S2也打开时,此时电源电压不变,此时A1的示数仍为0.3A,电流表A2的示数为1.2A,故此时通过R2的电流为0.9A,故R2的电阻为
答:(1)电源电压9V;
(2)电阻R2的阻值10Ω。
19. 低温 660000J 220Ω 176W
【详解】(1)[1]当开关S1断开,单刀多掷开关S2打到3时,此时电阻R1、R2串联,根据欧姆定律可知,此时电路中电流最小,再根据电功率公式P=UI可知,电路中消耗的电功率最小,由参数表可知,此时蛋糕机处于低温档。
(2)[2]蛋糕机在工作过程中将电能完全转化为了内能,所以蛋糕机以高温档正常工作10min产生的热量为
Q=W=Pt=1100W×10×60s=660000)J
(3)[3]由题意可知,当R1、R2并联接入电路中时,电路中的总电阻最小,电路中的总电流最大,此时为高温档;当R1单独接入电路中时,电路中的总电阻较小,电路中的电流较大大,此时为中温档;当电阻R1、R2串联接入电路时,电路中的总电阻最大,电路中的总电流最小,此时为低温档;
当R1单独接入电路中时,电源电压为
U=220V
电路总的电功率为
P中=880W
根据电功率公式P=UI可知,中温档时电路中通过R1的电流为
根据公式可得
当当R1、R2并联接入电路中时,因为电源电压不变,根据并联电路中电流的规律可知
I总=I1+I2
此时为高温档,根据公式P=UI可知
所以通过电阻R2电流
I2= I总-I1=5A-4A=1A
根据公式可得,电阻R2的阻值为
(4)[4]当电阻R1、R2串联接入电路时,电路中的总电阻
R总= R1+R2=220Ω+55Ω=275Ω
电路中的电流为
根据电功率公式P=UI可知,电路的总功率为
P=UI=220V×0.8A=176W
所以低温档的额定功率为176W。
试卷第1页,共3页
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