欧姆定律与电功率练习题新.docx
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欧姆定律与电功率练习题新
欧姆定律与电功率综合练习题
一、填空题(每空?
分,共?
分)
1、如图11所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,开关S闭合后,电流表A的示数为0.5A,电压表V的示数为3V。
当把滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.3A.此时电压表的示数为________V,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω.
2、如甲图电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中a电流表测量的是通过___________(选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为_______A,此时灯L1和L2电阻之比为________。
3、如图所示的电路,电源电压为6V,灯泡L1和L2分别标有“6V6W”和“6V3W”字样。
如果将S1、S2、S3分别换成电流表、电压表、电流表,则电压表的示数为 V;如果将Sl、S2、S3分别换成电压表、电流表、电压表,则电流表的示数为____A。
4、手电筒小灯泡两端的电压是2.2V,用电流表测得流过的电流是220mA,这个小灯泡的电阻是_____Ω;当小灯泡两端的电压为3V时,流过的电流是_____A;当小灯泡两端的电压为0V时,小灯泡的电阻是_____Ω。
5、如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω。
要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:
I2= 。
6、如右图所示电路,电源两端电压为20V不变,用滑动变阻器调节灯泡两端的电压。
已知灯泡电阻为5Ω不变,滑动变阻器的最大电阻为20Ω。
当滑动变阻器的滑片从a端移到b端的过程中,灯泡两端的电压变化范围是_________________。
7、如右图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。
闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为__________Ω,R1和R2的等效电阻为__________Ω。
8、在如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为1A;当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.25A,则R1的阻值为_______Ω,当开关S1闭合,S2,S3断开时,R2的电功率为_________W.
9、某电冰箱铭牌上有“输入电压220V、耗电量0.7kW·h/24h、输入总功率120W”等数据。
其中“耗电量0.7kW·h/24h”这个数据的含义是:
该冰箱正常使用24h消耗的电能为_ kW·h,如果按照输入总功率120W和工作24h计算,则消耗的电能是__ ____kW·h,这个计算结果与冰箱铭牌上提供的相关数据差异较大,这是由于冰箱具有间歇性工作的特点而造成的。
10、如图所示的电路中,灯L标有“3V 0.9W”、滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,若电源电压为4.5V,则灯L正常工作时,滑动变阻器连入电路中的阻值是 Ω
二、选择题(每空?
分,共?
分)
11、如右图所示电路,开关S闭合后,电压表V1的示数为3.8V,V2的示数为6V。
则灯L1两端电压和电源电压分别是( )
A.2.2V 6V B.3.8V 6VC.2.2V 3.8V D.6V 2.2V
12、如图所示,灯
标有“24V8W”接在电源电压为36V且保持不变的电路中,将开关S闭合,待各电表读数稳定后,下列说法不正确的是( )
A.电流表A1、A2的示数相同 B.电流表A1的示数为0.94A
C.电压表示数为36V D.电流表A2的示数是0.44A
13、如图所示的电路,当S断开与闭合时,电流表的两次示数之比是1∶3,由此可知是R1∶R2 ( )
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
14、如图所示,是灯泡L1与L2在不同的电压下与通过的电流的关系曲线.由图像可知,灯丝的电阻是 的(选填“不变”、“变化”).若电源电压为6V,L1与L2并联时,则电路中的总电流为 A.
15、如图所示的电路中a、b端电压保持不变已知R1:
R2=1:
4则开关S闭合前后通过R2的电流之比及R2两端的电压之比分别是( )
A.4:
55:
4 B.4:
54:
5 C.5:
44:
5 D.5:
45:
4
16、如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W
17、关于“8V4W”的灯L1和“4V2W”的灯L2,下列说法中错误的是( )
A.L1的电阻大于L2的电阻 B.两灯均正常工作时,L1较亮
C.两灯串联在12V电源两端时都能正常发光D.两灯并联时,两端最大可加8V电压
三、计算题(每空?
分,共?
分)
18、如图13所示,R=30Ω,R=10Ω,S闭合后,安培表的示数为0.4A。
求:
(1)电源电压是多少?
(2)通过的R的电流是多少安?
(3)干路的电流强度是多少安?
19、细心的刘芬同学在做电学实验时发现小灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样,老师告诉她:
“2.5V”是额定电压,表示此小灯泡正常工作时的电压是2.5V;“0.5A”表示小灯泡在额定电压下工作时通过的电流是0.5A。
刘芬同学自己买了一套电学实验器材,组成了图7所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V0.5A”字样。
当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。
不考虑温度对灯泡电阻的影响,请你通过以上的文字说明和相关数据,求出电源电压和定值电阻R0的阻值各是多少?
20、一只小灯泡,在正常发光时,灯丝两端的电压和电阻分别是2.5V与10Ω。
若王小冰同学只有电压为5.5V的电源,要使小灯泡正常发光,需要在电路中接入一个电阻。
问:
这个电阻应如何连接在电路中?
电阻的阻值应是多大?
21、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。
(6分)
22、如右图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“6V3.6W”字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20欧。
(1)当开关S、S1闭合,S2与a点接触时,观察电压表的示数可知,灯L恰好正常发光,此时电流表的示数为1.1安,求:
电源的电压值;电阻R2的阻值。
(2)当开关S闭合,S1打开、S2与b点接触,滑动变阻器的滑片P位于中点时,求:
电压表的示数;灯L的实际功率。
23、如果将两个定值电阻R1和R2以某种形式连接起来接入电路中,则电阻R1消耗的电功率为12瓦特;如果将这两个电阻以另一种形式连接起来,接入原电路中,测得该电路的总电流强度为9安培,此时电阻R1消耗的电功率为108瓦特,求电阻R1和R2的阻值各是多少?
24、如图所示,电阻R1此时的电功率P1是0.6瓦特,R2的电阻是10欧姆,干路电流I是0.5安培,求电阻R1的值。
25、如图14所示,电源电压U=15伏特且保持不变,R1=5欧姆,R2是0~30欧姆的滑动变阻器,R3是标有“15V9W”的电热器。
(1)当R3正常工作时,电流表的示数为0.6安培,此时开关S2是闭合的还是断开的?
电压表的示数是多大?
(2)当开关S1、S2都断开,电流表的示数是多大?
通电10分钟,电热器R3放出的热量是多少?
(3)闭合开关S1、S2,移动R2的滑片P,那么,电流表的最小示数为多大?
此时,整个电路消耗的电功率为多少?
26、现有电阻R、开关S,标有“12V2W”字样的灯泡L和滑动变阻器按图13所示连接在电压为16伏特且稳定不变的电源上。
(1)闭合开关S,当滑片P移到M端时,灯泡很亮(但灯丝没有烧断)求灯泡的实际功率;
(2)断开开关S,把滑片P移到N端时,电灯L正常发光,求滑动变阻器的最大阻值?
27、在如右图所示的电路中,电源电压保持不变,当S断开时,电流表读数为2安培,这时电阻R1上消耗的电功率为12瓦特,当S闭合后,电流表读数为3安培,求:
(1)电阻R1、R2的阻值;
(2)当S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量是多少?
28、如右图所示电路,电源电压不变,电阻R1的阻值是2欧,当开关S断开时,电压表V1和V2的示数之比是5:
7,R2和R3的功率之和是R1消耗功率的4倍。
求:
(l)R3的阻值。
(2)S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比。
29、 如图9所示,电源电压保持不变,当S闭合时,通过Rl的电流为3安培;当S断开时,R1两端的电压为6伏特,求R2的电功率为12瓦特,求R1的阻值和电源电压。
30如右图所示电路,电源电压为20伏并保持不变。
当电压表示数为10伏时,滑动变阻器R上消耗的电功率为10瓦;移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为5伏,那么这时滑动变阻器R上消耗的电功率又将是多大?
(设灯丝电阻不变)
31、右图所示电路,电源电压不变,电灯L的电阻不变,电键S闭合。
已知:
滑动变阻器的滑片P在中点c和端点b时,电压表的示数之比为3/4。
求:
(1)电灯L的电阻与滑动变阻器ab间的总电阻的比值等于多少?
(2)滑片P在c和b时,电灯L的电功率之比等于多少?
32、如图6所示电路,电压表示数为6伏特,小灯泡规格为“4V1W”,且小灯泡两端的实际电压最多只能允许高出其额定电压的1/5。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由最左端a向右滑过2/3长度时,小灯泡恰能正常发光,假设电源电压和小灯泡电阻均不变,且滑动变阻器的电阻随线圈长度均匀分布。
求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)滑动变阻器消耗功率P1与同一时刻小灯泡的消耗功率P2之比的最小值。
33、如图所示,电路两端电压U=6伏特,且保持不变,L是标有“6V3W”的灯泡,它的电阻不随温度变化,滑动变阻器的金属滑片位于某一位置时,电压表的示数是U1,滑动变阻器消耗的电功率为P1;移动金属滑片到另一位置时,电压表的示数是U2,滑动变阻器消耗的电功率为P2。
要使U2=2U1,P2=P1,滑动变阻器的总电阻至少是多少欧姆?
34、在图所示电路中,灯泡标有“3.8V0.2V”,电阻R1为11欧,R2为19欧,电源电压保持不变。
求:
(1)闭合S1、断开S2时,灯泡恰能正常发光,电源电压是多少伏?
(2)闭合S2、断开S1时,灯泡的实际功率是多大?
35、如图所示电路,电源电压U=6伏特,且保持不变,电阻R1的阻值为6欧姆,安培表示数为1.5安培。
试根据上述给定的条件,运用已学过的电学知识,求出所有能够求得的电学物理量。
36、图是某实验小组设计的加热器的简化电路图。
R1、R2是发热电阻,R2阻值是15Ω,电源电压是12V。
该加热器有高温和低温两个挡位,低温挡的电功率是6W。
试求:
(1)低温挡时,电路中的电流是多少?
(2)R1的电阻是多少?
(3)高温挡时的电功率是多少?
37、如图28所示,L是“12V 6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变.
(1)求小灯泡的阻值;
(2)闭合开关S、S1,滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,且电流表示数为0.9A,求R1的阻值;
(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.
四、多项选择(每空?
分,共?
分)
38、在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为一定值电阻,R2为滑动变阻器.开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中,电压表的示数最大为4V,电阻R1的电功率变化范围是0.8W~7.2W,则P从a端滑至b端的过程中,电流表的示数( )
A.从1.8A变化至0.2A B.从0.4A变化至1.2A
C.从1.2A变化至0.4A D.从0.2A变化至1.8A
39、 将“220V15W”的灯泡L1和“220V60W”的灯泡L2,串联在220V的电源上,组成闭合的回路(设灯丝电阻不变),则【 】
A.灯泡L1比灯泡L2亮B.灯泡L2比灯泡L1亮C.两灯的总功率小于15WD.两灯的实际功率都变为额定功率的一半
五、简答题(每空?
分,共?
分)
40、某白炽灯的灯丝被烧断了,轻轻摇动灯泡,使断了的灯丝重新搭接在一起。
把这盏灯重新接入电路,发现灯丝的搭接处更亮一些。
请解释这个现象。
参考答案
一、填空题1、3.6V 12Ω2、L1 0.9 1︰33、 6 0.334、10;0.3;10;5、S1、S2;断开6、4V~20V7、15、68、12 0.759、0.7 2.8810、5
二、选择题11、A12、A13、C14、变化、1.1A15、B16、D17、D
三、计算题18、
(1)12V;
(2)1.2A;(3)1.6A;
19、解:
(1)由于不考虑温度对灯泡电阻的影响,所以:
RL=U/I=6V/0.5A=12Ω当S闭合,S1、S2断开,P片在中点时,L与R串联,则U1=6V;I=0.5A
U总=U1+U2=6V+0.5A×1/2R………………………………①当S闭合,S1、S2断开,P片在b端时,电流为:
I`=I-△I=0.5A-0.1A=0.4A这时,电源电压为U总=U1`+U2`=I`RL+I``R=0.4A×12Ω+0.4A×R……②
因为电源电压保持不变,由①②两式解得:
R=8ΩU总=8V
(2)当滑片P在中点,闭合开关S1、S2时,R0与R并联U0=UR=U总=8VI总=I+△I2=0.5A+2A=2.5A
IR=
=
=2A=I总-IR=2.5A-2A=0.5AR0=
=
=16Ω
答:
电源电压是8V,定值电阻R0的阻值16Ω。
20、电源电压高于灯泡正常工作,应采用串联分压的原理进行分压,因此电路中应串联一个电阻R。
灯泡两端电压U1为2.5V,则串联的电阻R两端的按压U2=U-U1=5.5V-2.5V=3V则根据分压原理U1/R1=U2/R2=2.5V/10Ω=3V/R2 R2=12Ω 所以,应在电路中串联一个阻值为12Ω的电阻。
21、6V、0.6A、12Ω
22、 【分析】先除掉电路图中的电压表。
开关S1与电压表并联,当S2与b接触时,也与滑动变阻器并联。
S2为单刀双掷开关,当S2与a接触时,灯L与R2并联;S2与b接触时,灯L与滑动变阻器R1串联。
【解答】
(1)开关S、S1闭合,S2与a点接触时,滑动变阻器被断开,灯L与电阻R2并联。
此时灯L恰好正常发光,电压表的示数为6伏,此示数与电源电压相同。
电源电压U=6伏。
通过电灯L的电流为额定电流
通过电阻R2的电流I2=I-IL=1.1安-0.6安=0.5安。
(2)开关S闭合、S1打开、S2与b点接触,灯L与滑动变阻器R1串联。
滑动变阻器阻值为0~20欧,位于中点时电阻为R中=10欧。
【说明】要注意分析电路中各元件的连接方式和开关所起的作用。
除掉电压表后很容易看出灯L、电阻R2、滑动变阻器R1的连接情况。
在电路中,有时用单刀双掷(或多掷)开关。
掷刀是一个接点,接口有二个或多个,也是一个接点。
图中S2是一个单刀双掷开关,刀与灯L相连;接口b与滑动变阻器R1连接;接口a与电阻R2相接。
当S与b相连时,灯与R1连接,R2不起作用。
当S与a相连时,灯与R2相连,R1被断开不起作用。
对于这样的开关,应当特别细心观察其连接情况。
开关S1起的作用虽仍是通、断,但与一般开关作用不同。
由于S1被并联在电压表两端,所以当它闭合时,电压表被短路,电流通过S1直接到达灯L。
本题讨论了S、S1闭合,S2与a接触;S闭合、S1打开,S2与b接触的两种情况。
当S仍闭合使电路接通时,S1闭合S2与b接触时,电路中只有灯L与电源连接,R2被断开。
23、【分析】两个电阻连接方式只有串联与并联两种。
根据题意,电阻连接后接入同一个电路,电压U不变,电流变化。
对于电阻R1,串联时电流
电阻R1=3欧,电阻R2=2R1=6欧。
【说明】有个电阻的连接方式只有串联、并联两种。
如果电阻连接后接在同一个电源上(即路端电压相同),则可根据电路中电流、电压、电功率的情况判断其连接方式,并联时的各物理量均比串联时同一个物理量大。
24、 【分析】该电路为R1、R2并联电路,应根据电学规律和本题条件求解。
可以用不同方法求。
解法一设电阻R1的电流为I1、电功率为P1,电阻R2的电流为I2,总电流为I,有
三式联立解得
解法二设电阻R1的电流为I1、电压为U1、电功率为P1,电阻R2的电流为I2、电压为U2,总电流为I,有
将上面三式联立,且考虑到U=U1=U2,有 P1=I1·(I-I1)R2
解得I1有两个解0.2安、0.3安;R1有相应的两个解
解法三设R1的电功率为P1,总电阻为R、总电压为U,且根据U=U1,有
上述三式联立解得
【说明】题目的解法很多,可思考、运用不同解法求解,最后答案一定相同。
用联立方程组解题,可省略中间的数字运算过程,最后代入数据得到结果。
有时物理量需加脚标加以区分,如I1、I2等。
25、 【分析】电路中开关S1与电流表串联、开关S2与滑动变阻器串联。
这个电路的连接比较复杂。
需要根据S1、S2的通断做具体分析。
【解答】
(1)R3正常工作,表示其两端电压为额定电压15伏,由于电源电压为15伏,所以S1是闭合的。
此时R1被短路不起作用。
可画出这时候的简化电路图15。
根据该图可知,电流表测量干路电流,电压表测量R3两端的电压。
开关S2应当断开,通过电流表的电流与通过R3的电流相等。
电压表的示数为15伏。
(2)当开关S1、S2都断开时,可以去掉与S1、S2串联的电路元件,画出等效电路图16。
此种情况R1与R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压。
=600秒,Q=(0.5安)2×25欧×600秒=3750焦。
(3)闭合开关S1、S2,R1被短路、R2与R3并联,我们可根据图分析。
当滑动片位于滑动变阻器的右端时,滑动变阻器的线圈被全部接入电路,接入电路的电阻为30欧。
此时,并联电路的总电阻最大,电流表、的示数最小。
电路消耗的电功率P总=I2·U=1.1安×15伏=16.5瓦。
【说明】对于较为复杂的电路,应当根据具体情况作简化处理,去掉一些不起作用的电路元件,画出简化电路图。
然后根据简化的电路图进行分析。
画简化的电路图是解决较复杂问题的基础和关键,我们必须掌握这个基本功。
画等效电路图时,要根据电流分流会合法、等电压分析电路元件的作用,决定其取舍和连接方式。
26、【分析】当开关S断开时,滑动变阻器与灯L串联;当开关S闭合时,电阻R与灯并联。
当滑动片P位于M时,滑动变阻器连入电路部分没有电阻;当滑动片P位于N时,滑动变阻器的线圈全部连入电路。
电源电压U=16伏不变。
【解答】 电灯泡上标有“12V2W”字样,表示这个灯泡P额=2瓦、U额=12
(1)闭合开关S,滑片P位于M时,电路电阻R1=RL=72欧,灯泡两
(2)开关打开,滑动变阻器接入电路的电阻RN就是它的最大电阻,此时灯泡正常发光,表明它两端电压为U额=12伏。
电灯泡RL与滑动变阻器串联,原来与灯并联的电阻因开关S打开而不起作用。
电路总电阻为RN+RL,灯泡两端电压UL=U额为
代入U额=12伏,RL=72欧,U=16伏可求得
【说明】 遇到开关的通断、滑动变阻器的移动改变电路时,必须认真分析其影响。
当开关断开时,与它串联的电路为断路,在电路中不起作用。
当滑动变阻器滑动片移动时,它连入电路的电阻会改变,其值从零至最大电阻。
要通过滑动片位置和变阻器的连接方式,判断变阻器被连入电路的电阻变化情况。
27、 【分析】电路中的电流表测量干路电流,开关S改变电路结构。
开关断开时,电路中仅有电阻R1;开关闭合时,电阻R2接入电路,与R1为并联关系。
【解答】 解法一
(1)当S断开时,电路中只有电阻R1,电流表的示数为通过
当S闭合后,R2与R1并联,电阻两端电压不变,流过R1的电流仍为2安。
流过R2的电流为I2=I-I1=3安-2安=1安。
(2)开关S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量为
Q=(1安)2×6欧×300秒=1800焦
解法二S断开时,R1两端电压U1、通过R1的电流I1、R1的电功率P1关系为P1=I1·U1,得到
闭合S后,R2与R1并联,电压U2=U1,电流I2=I-I1=3安-2安=1安,电阻
(2)开关S闭合后,电阻R2在5分钟内产生的热量为
]
【说明】本题运用并联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等电学规律解题,注意分析电路结构,判断开关通、断所带来的影响。
28、 【分析】
总电压。
开关S与电阻R3并联,当开关闭合时R3被短路,电路中只有R1、R2串联。
【解答】
(1)开关S断开,电路中R1、R2、R3串联,电流I1=I2=I3。
电压表
I1(R1+R3);R1消耗的功率
由②式得R2=4R1-R3代入①式得 12R3=30R1
(2)电阻R2的阻值R2=4R1-R3=4×2欧-5欧=3欧。
【说明】当电路中有电流表、电压表时,必须注意判断电路元件的连接方法。
分析时,可以先除去电路中的电压表,使电路变得较为简单。
本题电路
很容易看出三个电阻的串联关系。
29、【分析】该电路中的开关闭合、断开时,电路结构发生变化。
S闭合时,电阻R1与电源直接连接。
S断开时,R1与R2串联。
可以分步讨论,也可以列方程组求解。
当S闭合时,通过R1的电流I1、电源电压U、电阻R1的关系为
当S断开时,通过R1、R2的电流均为I1'。
I1'与电阻R1、R2,
上述四个方程共有7个物理量I1、U、R1、R2、I1'、P2、U1。
其中3个物理量已知,它们是P1=3安,U1=6伏,P2=12瓦。
另外的4个未知量U、R1、R2、I1'可通过联立方程组求出。
【解答】
将U1=6伏,I1=3安,P2=12瓦代入,求出U=18伏 将U=18伏代入①式,得R1=6欧
【说明】有一些问题,用联立方程组求解更为方便。
根据题意和物