中考复习专题：欧姆定律与电功率(共57页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上2020年中考物理复习之挑战压轴题（解答题）：欧姆定律与电功率（15题）一、解答题（共15小题）1（2019盘锦）如图所示，阻值是当滑片移到端，开关都闭合时，电流表示数是，灯正常发光。再断开开关，电流表示数变化了接着调节滑片到端，灯的功率与额定功率之比是求：（电源电压与灯丝电阻均保持不变）（1）电源电压。（2）灯的额定功率。（3）滑动变阻器的最大阻值。2（2019桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合；档位2：同时闭合、；档位3：同时闭合、。小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 的功率为其额定功率的，消耗的功率为；当电热毯处于档位3时，灯泡正常发光，消耗的功率为。请你根据题目所给的信息，完成以下问题。（1）当电热毯处于档位1时，、灯泡一起联工作。当电热毯处于档位2时，、灯泡中只有工作。（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比？（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过产生的热量？3（2019滨州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡标有“”字样，滑动变阻器标有“”字样。只闭合开关和，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为时，电流表的示数为，不考虑灯丝电阻的变化。求：（1）灯泡正常工作时的电流和所做的功。（2）电阻的阻值。（3）只闭合开关和，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器的功率变化范围。4（2019菏泽）如图所示，将标有“”字样的小灯泡接入电源电压（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是。（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？（3）为保证两个电压表两端的电压不超过，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）5（2019遂宁）如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡额定电压且恒定不变，灯泡上标有“”的字样，当闭合，拨至“1”位置时，正常发光，在内产生的热量是；当闭合，拨至“2”位置，调节滑片使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，灯泡的实际功率为不考虑灯丝电阻受温度的影响求：（1）小灯泡的额定电流。（2）电源电压。（3）滑动变阻器的最大阻值。（4）小灯泡能调节到的最小电功率。6（2019潍坊）在如图所示电路中，小灯泡标有“”字样，定值电阻，滑动变阻器允许通过的最大电流为，电流表的量程为，电流表的量程为，电压表的量程为，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关时，电压表的示数为；将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）只闭合开关，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。7（2019咸宁）如图甲所示，电源电压为恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是闭合开关，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示。（1）当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数（选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小” ；（2）结合图乙数据计算定值电阻的阻值；（3）当滑动变阻器两次消耗的电功率都为时，对应滑动变阻器接入电路的阻值和分别是多少？8（2019宜宾）如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡的规格为“”，滑动变阻器的最大阻值为，为定值电阻。（1）小灯泡正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关和，将变阻器滑片从最左端向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关和，当滑片置于时，电压表示数为，电流表示数为，此时滑动变阻器消耗的电功率为，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为，试求在这个位置时电流表的示数。9（2019新疆）如图电路中，电阻的阻值为，当开关闭合后，电压表的示数为，的示数为求：（1）电源两端的电压；（2）通过的电流和的阻值；（3）在内产生的热量。10（2019河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压恒为，定值电阻，为一竖直固定光滑金属棒，总长，阻值为，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片固定在弹簧下端且与接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重，高，底面积为当水位处于最高位置时，刚好浸没在水中，此时滑片恰在最上端；当水位降至最低位置时，的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关，试问：（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度，电压表示数。（两空均选填“增大”或“减小” （2）当水位处于位置时，电压表的示数为多少？（3）水位由位置降至这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？（已知，取11（2019恩施州）某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床上接入压力传感器，压力传感器所在电路如图甲。已知某运动员质量为，某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中，研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示，压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙。试计算：（1）定值电阻的阻值。（2）电源电压和定值电阻的阻值。（3）当电路中电流达到最大时，运动员受到的合力为多少？12（2019达州）如图所示，电源电压保持不变，为定值电阻，小灯泡上标有“”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的最大阻值为只闭合，将滑动变阻器的滑片移动到端时，正常发光；闭合所有开关时整个电路消耗的电能为已知电流表的量程为，电压表的量程为求：（1）电源电压。（2）的阻值。（3）在保证电路安全的前提下，只闭合时移动滑片使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为；只闭合时移动滑片使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为则和的比是多少。13（2019宁波）如图所示电路，电源电压不变，灯、上都标有“”字样，且灯丝阻值不变，是定值电阻。闭合开关后，依次进行如下操作：开关接1、2，移动滑片，使电压表示数为，此时电流表示数为；开关接2、3，电流表示数为；开关接4、5，电流表示数仍为，电压表示数为。请解答下列问题：（1）灯、的额定功率分别是多少？（2）小科根据上述实验数据，计算的阻值，分析如下：操作中，与串联，两端电压为，通过的电流大小为。操作中，与并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与串联，通过与的总电流大小为假设此时两端电压为，通过的电流为。可求得老师指出：求解时，代入的“” ”“ ”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：，并正确求解。（3）当开关接4、5时，滑片怎样移动才能使正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）14（2019青岛）如图甲电路，电源电压保持不变，和为定值电阻，为滑动变阻器。开关闭合、断开、置于时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表的示数关系图线如图乙的所示；开关和闭合、置于时，调节滑动变阻器，电压表的示数与电流表的示数关系图线如图乙的所示。请画出该题的各个等效电路图。求：（1）电阻的阻值。（2）电源电压和电阻的阻值。15（2019凉山州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为，小灯泡标有“”字样。闭合开关、，滑动变阻器滑片移至最左端时，小灯泡恰好正常发光。闭合开关、，断开开关，电压表的示数为，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：（1）电源的电压及小灯泡的电阻；（2）的阻值；（3）闭合开关、，断开开关，滑动变阻器消耗的电功率为时，电流表的示数。2020年中考物理复习之挑战压轴题（解答题）：欧姆定律与电功率（15题）参考答案与试题解析一、解答题（共15小题）1（2019盘锦）如图所示，阻值是当滑片移到端，开关都闭合时，电流表示数是，灯正常发光。再断开开关，电流表示数变化了接着调节滑片到端，灯的功率与额定功率之比是求：（电源电压与灯丝电阻均保持不变）（1）电源电压。（2）灯的额定功率。（3）滑动变阻器的最大阻值。【考点】：额定功率；：欧姆定律的应用【专题】11：计算题；533：欧姆定律；541：电能和电功率【分析】（1）当滑片位于端，闭合时，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，再断开开关，只有灯泡连入电路，电流表测量灯泡的动力；根据并联电路的特点和欧姆定律求出电源电压；（2）已知灯正常发光，根据即可求出灯泡的额定功率；（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻；当断开时，滑片在端时，灯泡与滑动变阻器串联，根据灯的功率与额定功率之比求出灯泡两端的实际功率，根据求出电路中的实际电流，根据欧姆定律和电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。【解答】解：（1）当滑片位于端，开关都闭合时，灯泡与电阻并联，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，再断开开关，只有灯泡连入电路，电流表测量灯泡的电流；由于电流表示数变化量，则通过的电流为，由得电源电压：；（2）由于此时灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知：灯泡的额定电压为；根据并联电路的特点可知：，灯泡的额定功率：；（3）由得：灯泡电阻，断开时，滑片在端时，灯泡与滑动变阻器串联，已知：，则，根据可得此时电流：，由得总电阻：，根据电阻的串联特点得：。答：（1）电源电压为；（2）灯的额定功率为。（3）滑动变阻器的最大阻值为。【点评】本题考查了电阻的串联特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合前后电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等。2（2019桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合；档位2：同时闭合、；档位3：同时闭合、。小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 的功率为其额定功率的，消耗的功率为；当电热毯处于档位3时，灯泡正常发光，消耗的功率为。请你根据题目所给的信息，完成以下问题。（1）当电热毯处于档位1时，、灯泡一起串联工作。当电热毯处于档位2时，、灯泡中只有工作。（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比？（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过产生的热量？【考点】：电路的基本连接方式；：电功与电能的计算；：欧姆定律的应用【专题】541：电能和电功率；11：计算题；542：电与热、生活用电；12：应用题【分析】（1）当电热毯处于档位1时画出等效电路图，根据电流的路径即可判断连接方式；（2）电热毯处于档位1时，已知，根据即可求出的比值；（3）电热毯处于档位3时、灯泡并联；根据可得出电阻与电源电压的表达式；由于灯泡正常发光，则电源电压；则根据当电热毯处于档位1时的值可得的值；然后根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得：灯泡电阻与和的关系式；已知消耗的功率根据得出与串联时的电流的表达式；由于电源电压；将电阻的表达式代入上式可得：，解方程得：；然后联立与电源电压的表达式、与串联时的电流的表达式可得：；由此可知：电热毯处于档位3时，、灯泡并联；则消耗的功率与消耗的功率相等，根据即可求出产生的热量。【解答】解：（1）当电热毯处于档位1时，由于是单独闭合；则等效电路图如图：由图可知：只有一条电流路径，则、灯泡串联；当电热毯处于档位2时是同时闭合、；由于闭合对、灯泡短路，只有工作。（2）电热毯处于档位1时，已知：，不考虑灯丝电阻随温度变化，根据可得：；（3）电热毯处于档位3时是同时闭合、，则、灯泡并联；已知消耗的功率；根据可得：由于灯泡正常发光，则电源电压；当电热毯处于档位1时，电路中电流为，则根据可得：；已知：；则：；根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得：；整理可得：；电源电压；将代入可得：，解得：，将联立可得：；由此可知：电热毯处于档位3时，、灯泡并联；则消耗的功率与消耗的功率相等，即：；所以，通电50秒电流通过产生的热量。答：（1）串；。（2）电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比；（3）电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过产生的热量为。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断。3（2019滨州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡标有“”字样，滑动变阻器标有“”字样。只闭合开关和，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为时，电流表的示数为，不考虑灯丝电阻的变化。求：（1）灯泡正常工作时的电流和所做的功。（2）电阻的阻值。（3）只闭合开关和，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器的功率变化范围。【考点】：电功与电能的计算；：欧姆定律的应用；：电功率的计算【专题】11：计算题；62：应用能力；53：电路和欧姆定律；541：电能和电功率【分析】（1）根据算出灯泡正常发光时的电流，根据算出所做的功；（2）闭合和且断开时，电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路电压的规律算出电阻两端的电压，根据欧姆定律算出电阻的阻值；（3）闭合开关和且断开时，灯泡与滑动变阻器串联，根据电压表知滑动变阻器两端的最大电压，根据算出滑动变阻器的功率变化范围。【解答】解：（1）由知，灯泡正常工作时的电流：；所做的功：；（2）只闭合开关和，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流，电阻两端的电压为：，电阻的阻值：；（3）只闭合开关和，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流， 灯泡正常发光时的电阻：；电路中的最大电流为，此时灯泡正常发光，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：，滑动变阻器的最小功率为：；当电压表的示数时，滑动变阻器的取值最大，电路中的电流最小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：，此时电流为，滑动变阻器的最大功率为：；所以滑动变阻器的功率变化范围为。答：（1）灯泡正常工作时的电流为，所做的功为。（2）电阻的阻值为。（3）只闭合开关和，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器的功率变化范围。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，利用好滑动变阻器接入电路中的电阻与两端的电压关系是关键。4（2019菏泽）如图所示，将标有“”字样的小灯泡接入电源电压（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是。（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？（3）为保证两个电压表两端的电压不超过，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算；：电功与电能的计算【专题】53：电路和欧姆定律；541：电能和电功率；11：计算题【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压。（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据求出灯泡正常发光时的电阻；（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出小灯泡正常发光时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用求出通电5分钟滑动变阻器消耗的电能；（3）为保证两个电压表两端的电压不超过，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出其大小；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案。【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压。（1）由可得，灯泡正常发光时的电阻：；（2）因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光，所以，电路中的电流：，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：，则通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能：；（3）为保证两个电压表两端的电压不超过，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则；当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压：，此时电路中的电流：，即，解得：，所以，滑动变阻器允许的取值范围是。答：（1）灯泡正常发光时的电阻是；（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是；（3）滑动变阻器允许的取值范围是。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的判断处电路中的最大电流和滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电压表的示数是关键。5（2019遂宁）如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡额定电压且恒定不变，灯泡上标有“”的字样，当闭合，拨至“1”位置时，正常发光，在内产生的热量是；当闭合，拨至“2”位置，调节滑片使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，灯泡的实际功率为不考虑灯丝电阻受温度的影响求：（1）小灯泡的额定电流。（2）电源电压。（3）滑动变阻器的最大阻值。（4）小灯泡能调节到的最小电功率。【考点】：电功率的计算；：欧姆定律的应用；：焦耳定律的计算公式及其应用【专题】54：电能和电功率；11：计算题；53：电路和欧姆定律【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据求出灯泡的额定电流；（2）当闭合，拨至“1”位置时，与串联，正常发光，根据串联电路的电流特点和求出两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源电压；（3）根据欧姆定律求出灯泡和的阻值，当闭合，拨至“2”位置，、串联，根据串联电路的电流特点和求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的电阻，进一步求出滑动变阻器的最大阻值。（4）当闭合，拨至“2”位置，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据求出小灯泡能调节到的最小电功率。【解答】解：（1）由可得，小灯泡的额定电流：；（2）当闭合，拨至“1”位置时，与串联，因串联电路中各处的电流相等，且正常发光，所以，电路中的电流，由可得，两端的电压：，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：；（3）灯泡和的阻值分别为：，当闭合，拨至“2”位置，、串联，调节滑片使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，由可得，电路中的电流：，电路的总电阻：，滑动变阻器接入电路中的电阻：，则滑动变阻器的最大阻值为。（4）当闭合，拨至“2”位置，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，则电路中的最小电流：，小灯泡能调节到的最小电功率：。答：（1）小灯泡的额定电流为；（2）电源电压为；（3）滑动变阻器的最大阻值；（4）小灯泡能调节到的最小电功率为。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。6（2019潍坊）在如图所示电路中，小灯泡标有“”字样，定值电阻，滑动变阻器允许通过的最大电流为，电流表的量程为，电流表的量程为，电压表的量程为，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关时，电压表的示数为；将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大阻值；（3）只闭合开关，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。【考点】：电功率的计算；：欧姆定律的应用【专题】541：电能和电功率；11：计算题；53：电路和欧姆定律【分析】（1）知道小灯泡的额定电压和额定功率，根据求出灯泡的电阻；只闭合开关时，灯泡与电阻串联，电压表测两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻与的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；（3）只闭合开关时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压，当电压表的示数最大时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，根据求出其大小；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用求出灯泡的最小功率，然后得出小灯泡电功率的变化范围。【解答】解：（1）由可得，灯泡的电阻：，只闭合开关时，灯泡与电阻串联，电压表测两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，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，电源的电压：；（2）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻与的最大阻值并联，电流表测干路电流，此时电路的总电阻：，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，即，解得：；（3）只闭合开关时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压，当电压表的示数时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，的功率最小，此时电路中的电流：，则灯泡的最小功率：，所以，小灯泡电功率的变化范围为。答：（1）电源电压为；（2）滑动变阻器的最大阻值为；（3）只闭合开关，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围为。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和最后一问中灯泡的最小、最大功率是关键。7（2019咸宁）如图甲所示，电源电压为恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是闭合开关，滑动变阻器消耗的电功率与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示。（1）当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数逐渐增大（选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小” ；（2）结合图乙数据计算定值电阻的阻值；（3）当滑动变阻器两次消耗的电功率都为时，对应滑动变阻器接入电路的阻值和分别是多少？【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算【专题】11：计算题；533：欧姆定律；541：电能和电功率【分析】（1）由图可知：与串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知电压表示数变化；（2）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为时滑动变阻器消耗的电功率最大，根据求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出的阻值。（3）当滑动变阻器两次消耗的电功率都为时，根据得出的功率表达式，然后解之即可求出滑动变阻器接入电路的阻值。【解答】解：由图甲知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，（1）当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐变大，根据串联电路的电阻越大，分得的电压越大的特点可知电压表示数逐渐变大；（2）由图象可知，当时，由可得，电路中的电流：，由可得，电路中的总电阻：，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以：；（3）根据串联电路的电阻特点和可得：滑动变阻消耗的功率，当滑动变阻器两次消耗的电功率都为时，即：，解得：，。答：（1）逐渐增大；（2）定值电阻的阻值为；（3）当滑动变阻器两次消耗的电功率都为时，对应滑动变阻器接入电路的阻值和分别是，。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系。8（2019宜宾）如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡的规格为“”，滑动变阻器的最大阻值为，为定值电阻。（1）小灯泡正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关和，将变阻器滑片从最左端向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关和，当滑片置于时，电压表示数为，电流表示数为，此时滑动变阻器消耗的电功率为，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为，试求在这个位置时电流表的示数。【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算；：电功率与电压、电流的关系【专题】533：欧姆定律；541：电能和电功率；32：定量思想；：方程法【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式得到额定电流，也就是正常发光时的电流；（2）只闭合开关和，小灯泡与滑动变阻器串联。已知小灯泡正常发光，可以得到小灯泡两端电压；串联电路电流处处相等，已知滑动变阻器阻值及通过的电流，可以得到滑动变阻器两端电压；灯泡与滑动变阻器两端电压之和是电源电压；（3）只闭合开关和，当滑片置于时，定值电阻与滑动变阻器串联。已知电源电压和滑动变阻器两端电压，可以得到定值电阻两端电压，已知定值电阻两端电压和通过的电流，可以得到定值电阻的阻值；设滑动变阻器滑片位于另一位置时的电路电流为，根据电源电压、滑动变阻器消耗的功率及定值电阻阻值列方程求解电流表示数。【解答】解：（1）由得，小灯泡正常发光时的电流为：；（2）闭合开关和时，小灯泡和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，因小灯泡恰好正常发光，小灯泡两端电压为，此时电路中的电流为，由可得，此时滑动变阻器两端的电压：，所以电源电压：；（3）闭合开关和，定值电阻和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当滑片置于时，即变阻器两端的电压，电路中的电流为，定值电阻两端的电压：，定值电阻的阻值：；当滑片滑到另外某个位置时，设此时电流表的示数为，电压表的示数为，由题意知，又，即，所以由可得：，即，解方程得或，故在这个位置时电流表的示数。答：（1）小灯泡正常发光时的电流是；（2）电源电压为；（3）电流表的示数是。【点评】此题是一道电学综合题，考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，根据电源电压不变和串联电路特点列出正确的方程，是解答第三小题的关键，有一定难度。9（2019新疆）如图电路中，电阻的阻值为，当开关闭合后，电压表的示数为，的示数为求：（1）电源两端的电压；（2）通过的电流和的阻值；（3）在内产生的热量。【考点】：欧姆定律的应用；：焦耳定律的计算公式及其应用【专题】11：计算题；542：电与热、生活用电；533：欧姆定律【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压。（1）根据串联电路的电压特点求出电源电压；（2）根据欧姆定律求出通过的电流，根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出电阻的阻值。（3）根据求出产生的热量。【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压。（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为：；（2）通过的电流：；因串联电路中各处的电流相等，则；根据可得电阻的阻值：。（3）在内产生的热量。答：（1）电源两端的电压为；（2）通过的电流为，的阻值为；（3）在内产生的热量为。【点评】本题考查串联电路的规律、欧姆定律和焦耳定律的运用，关键是电路的分析。10（2019河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压恒为，定值电阻，为一竖直固定光滑金属棒，总长，阻值为，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片固定在弹簧下端且与接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重，高，底面积为当水位处于最高位置时，刚好浸没在水中，此时滑片恰在最上端；当水位降至最低位置时，的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力与其伸长量的关系如图乙所示。闭合开关，试问：（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度减小，电压表示数。（两空均选填“增大”或“减小” （2）当水位处于位置时，电压表的示数为多少？（3）水位由位置降至这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？（已知，取【考点】：欧姆定律的应用【专题】64：获取知识解决问题能力；12：应用题；43：推理法；533：欧姆定律；22：学科综合题；32：定量思想【分析】（1）当水位下降时，受力分析确定金属棒接入电路的长度；分析滑片的移动方向，从而确定其阻值的变化，根据串联分压特点可知电压表示数的变化；（2）当水位处于位置时，滑片在最上端，可知此时的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出两端的电压；（3）当水位处于位置时，刚好浸没，根据阿基米德原理求出受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；当水位降至位置时，的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，可知此时弹簧受到的拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；当水位降至位置时，可求出接入电路的长度，根据接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时接入电路的阻值，根据串联电路特点和欧姆定律求出此时两端的电压：两次电压表的示数之差即为变化量。【解答】解：（1）当水位下降时，所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片向下移动，金属棒接入电路的长度减小；则接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，两端的电压减小，即电压表示数减小。（2）当水位处于位置时，滑片在最上端，此时，根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：，电路中的电流：，由得，两端的电压：，即电压表示数为。（3）当水位处于位置时，刚好浸没，排开水的体积：，则受到的浮力：；则弹簧受到的拉力：，由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；当水位降至位置时，的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，则此时弹簧受到的拉力：，由图乙可知，当时，弹簧的伸长量；所以，水位由位置降至这一过程中，弹簧的长度增加量：。当水位降至位置时，接入电路的长度：，因为接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，所以，此时接入电路的阻值：，此时电路中的电流：，由得，此时两端的电压：，即此时电压表示数为，所以，电压表的示数变化量：。故答案为：（1）减小；减小；（2）当水位处于位置时，电压表的示数为；（3）水位由位置降至这一过程，弹簧的长度增加了；电压表的示数变化了。【点评】本题一道力电综合应用题，涉及到的知识点较多，关键是公式及变形公式的灵活应用，第（3）问难度较大，要弄清楚滑片处于的两个端点，弄从题干和图象获取有用的信息即可正确解题，有一定难度。11（2019恩施州）某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床上接入压力传感器，压力传感器所在电路如图甲。已知某运动员质量为，某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中，研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示，压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙。试计算：（1）定值电阻的阻值。（2）电源电压和定值电阻的阻值。（3）当电路中电流达到最大时，运动员受到的合力为多少？【考点】：欧姆定律的应用【专题】21：信息给予题；63：分析、综合能力；53：电路和欧姆定律【分析】根据电路图可知，压力传感器、串联，电流表测量电路电流，电压表测量两端电压，电压表测量压力传感器和两端总电压；（1）根据串联电路电压规律确定电压表对应的图象，然后根据图象读出一组对应的电压和电流值，再根据欧姆定律的应用求出定值电阻的阻值；（2）先根据图象读出两端点对应的电压值和电流值，然后根据欧姆定律的应用以电源电压为等价列出关系式，联立关系式即可求出电源电压和定值电阻的阻值；（3）当电路阻值最小时，电路中电流最大，并从乙图中读出最大电流，从丙图中找出对应的弹力，再根据同一直线上二力的合成求出合力。【解答】解：（1）因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，因此图象为电压表示数变化图象，图象为电压表示数变化图象；因为电压表测量两端电压，所以据图象可得：，；由可得，；（2）因为电压表测量压力传感器和两端总电压，所以由图象可知，当时，；，；根据欧姆定律和图象可得：联立可得：电源电压，定值电阻的阻值：；（3）分析可知，当传感器电阻变为0时，此时两个电压表示数相等，电路中电流达到最大，由图象可得：，由图丙可得弹簧对运动员的弹力：为，所受合力：。答：（1）定值电阻的阻值为。（2）电源电压为，定值电阻的阻值为。（3）当电路中电流达到最大时，运动员受到的合力为。【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用和合力的计算；明确各电路元件的连接方式、灵活应用串联电路特点及欧姆定律是正确解题的关键。12（2019达州）如图所示，电源电压保持不变，为定值电阻，小灯泡上标有“”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的最大阻值为只闭合，将滑动变阻器的滑片移动到端时，正常发光；闭合所有开关时整个电路消耗的电能为已知电流表的量程为，电压表的量程为求：（1）电源电压。（2）的阻值。（3）在保证电路安全的前提下，只闭合时移动滑片使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为；只闭合时移动滑片使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为则和的比是多少。【考点】：欧姆定律的应用；：电功率的计算【专题】63：分析、综合能力；541：电能和电功率；53