卷子答案网-一个不只有答案的网站01欧姆定律的应用（计算题-提升题）-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习
一．计算题（共18小题）
1．如图甲是某消毒柜的电路原理简图，包括工作电路和控制电路。工作电路中的R0为阻值不变的加热电阻。控制电路电源电压恒定，电阻R1阻值为100Ω；置于消毒室内的R2为热敏电阻，其阻值随温度变化如表。加热一段时间，控制电路中的电流达到0.01A时，工作电路的开关S0自动断开；当消毒室内温度降到80℃时，控制电路中的电流为0.006A0自动闭合，电阻R0重新发热。在某次40min的消毒过程中，加热电阻R0的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：
（1）加热电阻R0的阻值；
（2）工作电路消耗的电能；
（3）消毒室内的最高温度。
温度t/℃ … 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 …
热敏电阻R2/Ω … 2100 1500 1150 900 720 591 550 520 500 485 …
2．某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求：
（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，则电压表示数为多少？
（2）电源电压和R0的阻值。
（3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？
3．在学校综合实践活动课上，小玲设计了一个电子身高测量仪，如图所示．电源电压U＝6V，电压表的示数与身高的关系如下表所示．
身高h/cm 160 165 170 175 180
电压表示数U/V 0 2 3 3.6 4
（1）电路的最大电流是多少？
（2）身高180cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大？
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高多少？
4．图甲为湿度表的简化工作原理图，电源电压恒为9V，R0为定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示，电流表量程为“0～0.6A”。闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）当电压表为4.8V，电流表为0.42A时，求定值电阻R0的阻值；
（2）环境湿度RH为80%时，求电压表的示数；
（3）求湿敏电阻消耗的功率最大时的环境湿度。
5．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器R2的两端移动滑片P，电流表的示数变化范围为0.2～0.6A，电压表的变化范围为2～6V
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）当电压表示数为3V时，电路的总功率。
6．学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，提示器R1的阻值恒为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电阻R2阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g时，提示器就会发出提示音。求：
（1）当压力为零时，电阻R2阻值；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表多少安培的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，电路消耗的总功率。
7．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）通电1min，整个电路产生的热量。
8．如图所示是小明家的多功能电烤炉简化电路图。R1、R2是两个电热丝，S2是单刀双掷开关。通过S1和S2的通断来实现高、中、低三挡加热。电烤炉的相关参数见表格。求：
（1）电烤炉处于高温挡正常工作时，电路中的总电流；
（2）R2的阻值；
（3）某次用电高峰时，小明和他爸爸合作，测得插座两孔之间的实际电压只有198V
额定电压 220V
容积 1L
高温挡功率 1100W
中温挡功率 550W
低温挡功率 275W
9．如图所示电路，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关后，电流表示数为1.2安。
①求电源电压U；
②若在电路中接入一个电阻R2，使得接入前后电流表的示数变化0.4安，求R2的阻值。
10．如图电路中，R1、R2是定值电阻，其中R1＝40Ω。开关闭合后，电流表的示数为0.45A，电压表的示数为6V。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值。
11．如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求：
（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。
12．实验小组的同学设计了如图a所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关S，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b所示的两条U﹣I图线。其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线。求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）电源电压的大小及定值电阻R1的阻值。
（3）R2消耗的最大功率。
13．汽车已进入千家万户。有的小轿车前排座位中安装有高低挡的电加热装置，其工作原理简化电路如图，电源电压恒定不变1＝6Ω，R2＝12Ω，闭合开关S，断开开关S1时，通过R2的电流为2A，求：
（1）电源电压；
（2）同时闭合开关S和S1时，通过R1的电流；
（3）电阻R2通电1min消耗的电能。
14．如图甲所示的电路，R1为阻值随光照强度变化的光敏电阻，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V 0.3A“字样2＝30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡的额定功率是多少？
（2）只闭合S、S2和S3，R1的阻值为15Ω时，电流表示数为0.45A，则电源电压是多少？
（3）小灯泡L的I﹣U变化情况如图乙所示。若只闭合开关S、S1，改变照射在光敏电阻R1的光照强度，在保证各元件安全的情况下，光敏电阻R1允许的取值范围是多少？
15．如图，电源电压恒定，电阻R2＝5Ω。当开关S闭合时，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为4.5V；当开关S断开时，电压表V1的示数为5V，电压表V2的示数为6.5V；求：
（1）电源的电压；
（2）开关S闭合后，电路的总电阻；
（3）开关S断开时，通过电路的电流。
16．如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值R＝88Ω的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻R0＝20Ω）、开关、滑动变阻器R2（取值范围为0～80Ω）和热敏电阻R1组成，R1阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸合而切断工作电路；当控制电路电流I≤40mA时
温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34
R1/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150
（1）工作电路正常工作时，电热丝在1min内产生的热量是多少？
（2）当温度为60℃，滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时，衔铁恰好被吸合，则控制电路的电源电压是多少？
（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？
17．标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和其他的电学元件连成电路，如图1。当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1﹣I图像（如图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0＝12Ω，求：
（1）电源电压U；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL；
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
18．如图电路，电源电压保持不变，灯L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不随温度变化）1、S2时，灯L正常工作，电压表的示数为U；当闭合开关S、S1，断开开关S2，时，电压表的示数为U′，电流表的示数为I′。已知U：U′＝2：3，求：
（1）灯L正常工作时的电流。
（2）灯丝电阻。
（3）R1的电阻值。
（4）通过控制开关的通断，R2可达到的最大功率。
二．解答题（共2小题）
19．物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图
20．小华家安装了一台沐浴用的简易太阳能热水器。热水器水箱中的水在冬天往往温度不够高，小华想在水箱中装一个“220V 2000W”的电热管R，设计了如图1所示的电路。经认真思考1或“6V 10mA”发光二极管L2，给设计的电路添加一个指示灯，为使指示灯和电热管R各自都能正常工作，他认为再给一个阻值适当的电阻R1即可。电热管R和指示灯的阻值均不随温度变化而变化。
（1）求电热管R的阻值；
（2）在用电高峰期，小华家中的电压降低了10%，求电热管R的实际功率与额定功率的百分比；
（3）在图2虚线框中画出小华设计的带有指示灯的电路图，并通过计算，说明小灯泡L1还是发光二极管L2更合适作为指示灯。
01欧姆定律的应用（计算题-提升题）-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习
参考答案与试题解析
一．计算题（共18小题）
1．如图甲是某消毒柜的电路原理简图，包括工作电路和控制电路。工作电路中的R0为阻值不变的加热电阻。控制电路电源电压恒定，电阻R1阻值为100Ω；置于消毒室内的R2为热敏电阻，其阻值随温度变化如表。加热一段时间，控制电路中的电流达到0.01A时，工作电路的开关S0自动断开；当消毒室内温度降到80℃时，控制电路中的电流为0.006A0自动闭合，电阻R0重新发热。在某次40min的消毒过程中，加热电阻R0的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：
（1）加热电阻R0的阻值；
（2）工作电路消耗的电能；
（3）消毒室内的最高温度。
温度t/℃ … 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 …
热敏电阻R2/Ω … 2100 1500 1150 900 720 591 550 520 500 485 …
【答案】（1）加热电阻R0的阻值为55Ω；
（2）工作电路消耗的电能为0.44kW h（或1.584×106J）；
（3）消毒室内的最高温度为130℃。
【解答】解：（1）由图乙可知，加热电阻R0的电功率为800W，
由P＝UI＝可知6的阻值：
；
（2）由图乙可知，R0工作时间：
t＝16min+（28min﹣21min）+（40min﹣33min）＝30min＝0.8h，
由P＝可知
W＝Pt＝0.88kW×0.5h＝0.44kW h＝1.584×105J；
（3）由表可知，当t＝80℃时，R2＝900Ω，此时电路中电流I＝0.006A，
由电路图可知R7、R2串联，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知
U＝I（R1+R2）＝0.006A×（100Ω+900Ω）＝6V，
当控制电路中的电流I′＝8.01A时，工作电路的开关S0断开，此时温度最高，
此时控制电路的总电阻：
由串联电路的电阻特点可知，此时R2的阻值：R2′＝R′﹣R3＝600Ω﹣100Ω＝500Ω，
由表可知当R2′＝500Ω时，消毒室内的最高温度：t＝130℃。
答：（1）加热电阻R0的阻值为55Ω；
（2）工作电路消耗的电能为8.44kW h（或1.584×106J）；
（3）消毒室内的最高温度为130℃。
2．某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求：
（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，则电压表示数为多少？
（2）电源电压和R0的阻值。
（3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？
【答案】（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，电压表示数为6V；
（2）电源电压为9V，R0的阻值为30Ω；
（3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，警戒水位为190m。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，
当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，则电压表示数为：UP＝IRP＝0.1A×60Ω＝3V；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，由丙图可知通过电路的最大电流为0.7A，
根据欧姆定律可得电源电压：U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.3A时P+I′R0＝6V+4.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
联立①②可得：R8＝30Ω，U＝9V；
（3）当电压表的示数为3V时，定值电阻两端的电压：U5＝U﹣UP′＝9V﹣3V＝3V，
此时通过定值电阻的电流：I0＝＝＝0.6A，
串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值：RP′＝＝＝15Ω，
由乙图可知滑动变阻器的长度为195m﹣175m，滑片位于最下端时水位的高度为175m，
，浮子上升的距离：ΔL＝×（195m﹣175m）＝15m。
答：（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.4A；
（2）电源电压为9V，R0的阻值为30Ω；
（3）当电压表的示数为6V时，报警装置发出警报。
3．在学校综合实践活动课上，小玲设计了一个电子身高测量仪，如图所示．电源电压U＝6V，电压表的示数与身高的关系如下表所示．
身高h/cm 160 165 170 175 180
电压表示数U/V 0 2 3 3.6 4
（1）电路的最大电流是多少？
（2）身高180cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大？
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高多少？
【答案】（1）电路的最大电流是0.3A；
（2）身高180cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值为40Ω；
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高为162cm。
【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路中阻值为0时，电路中电流最大，；
（2）由表格可知身高180cm时电压表的示数为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，
则定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝6V﹣2V＝2V，
此时通过电路的电流：I＝＝＝0.7A，
串联电路各处电流相等，则滑动变阻器接入电路的电阻值：R＝＝；
（3）由（2）可知，180cm时接入电路的电阻为40Ω，则1cm的电阻丝的阻值为，
当电压表示数为1V时，定值电阻两端的电压：U3′＝U﹣UR′＝6V﹣1V＝4V，
此时通过电路的电流：I′＝＝＝0.25A，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：R′＝＝＝4Ωcm＝2cm，
则该同学身高为160cm+2cm＝162cm。
答：（1）电路的最大电流是3.3A；
（2）身高180cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值为40Ω；
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高为162cm。
4．图甲为湿度表的简化工作原理图，电源电压恒为9V，R0为定值电阻，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图乙所示，电流表量程为“0～0.6A”。闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）当电压表为4.8V，电流表为0.42A时，求定值电阻R0的阻值；
（2）环境湿度RH为80%时，求电压表的示数；
（3）求湿敏电阻消耗的功率最大时的环境湿度。
【答案】（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）环境湿度RH为80%时，电压表的示数为3V；
（3）湿敏电阻消耗的功率最大时的环境湿度为40%。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0与R串联，电压表测湿敏电阻R两端的电压。
（1）当电压表为4.3V，电流表为0.42A时0两端的电压为：
U8＝U﹣UR＝9V﹣4.3V＝4.2V，
定值电阻R3的阻值为：
R0＝＝＝10Ω；
（2）由右图知当环境湿度为80%时湿敏电阻的阻值为2.0Ω，
此时电路的电流为：
I′＝＝＝3.6A，
R两端的电压为：
U＝I′R＝0.3A×5Ω＝3V，即电压表的示数为4V；
（3）当湿敏电阻的阻值为R′时，湿敏电阻消耗的功率最大，
P＝I2R′＝R′＝W＝W，
当R′＝10Ω时，P取最大值，Pmax＝2.025W，
由图乙知，当R′＝10Ω时此时的环境湿度为RH＝40%。
答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）环境湿度RH为80%时，电压表的示数为2V；
（3）湿敏电阻消耗的功率最大时的环境湿度为40%。
5．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器R2的两端移动滑片P，电流表的示数变化范围为0.2～0.6A，电压表的变化范围为2～6V
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）当电压表示数为3V时，电路的总功率。
【答案】（1）电源电压U为6V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）当电压表示数为3V时，电路的总功率为1.8W。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，滑动变阻器R2连入电路的电阻为0，此时电压表的示数最大为电源电压U＝3V；
（2）当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R2连入电路的电阻最大，R1和R7串联，电压表测量R1两端的电压，由I＝知小＝0.2A，由U＝IR知此时R5两端的电压也最小为U1＝2V，滑动变阻器两端的电压为U7＝U﹣U1＝6V﹣5V＝4V，
滑动变阻器的最大阻值R大＝＝＝20Ω；
（3）定值电阻R3的阻值R1＝＝＝10Ω，
当电压表示数为U6′＝3V时，电路中的电流I′＝I1′＝＝＝2.3A，
电路的总功率P＝UI′＝6V×2.3A＝1.8W。
答：（1）电源电压U为6V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）当电压表示数为4V时，电路的总功率为1.8W。
6．学校提出“节约粮食，杜绝浪费”倡议，某同学为学校食堂设计了“节约秤”。如图甲所示，提示器R1的阻值恒为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电阻R2阻值随压力大小的关系如图乙所示，当“节约秤”上质量大于100g时，提示器就会发出提示音。求：
（1）当压力为零时，电阻R2阻值；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表多少安培的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，电路消耗的总功率。
【答案】（1）当压力为零时，电阻R2阻值为50Ω；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表的0.12A的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，电路消耗的总功率为1.5W。
【解答】解：（1）由图乙图象可知，当压力为零时2阻值为50Ω；
（2）“节约秤”表盘上100g，压力为：F1＝G2＝m1g＝0.2kg×10N/kg＝1N，
由图乙图象可知此压力下电阻R2的阻值为：R5＝40Ω；
根据串联电阻的特点和欧姆定律可得电流表示数为：
I＝＝＝＝0.12A；
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，压力为：F2＝G7＝m2g＝0.36kg×10N/kg＝6.6N，
由图乙图象可知压力与电阻之间的关系为：F＝5﹣6.1R2；
则F8＝3.6N时电阻R3的阻值为：R2′＝14Ω；
根据串联电阻的特点可得：
总电阻R总′＝R1+R5′＝10Ω+14Ω＝24Ω；
则总功率P＝＝＝1.5W。
答：（1）当压力为零时，电阻R2阻值为50Ω；
（2）“节约秤”表盘上100g应标在电流表的0.12A的刻度线上；
（3）当“节约秤”上的质量为360g时，电路消耗的总功率为1.6W。
7．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）通电1min，整个电路产生的热量。
【答案】（1）电源电压是3V。
（2）电阻R2的阻值是15Ω。
（3）整个电路消耗的电能为90J。
【解答】解：（1）电源电压U＝U1＝I1R3＝0.3A×10Ω＝5V；
（2）根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：
通过电阻R2的电流I2＝I﹣I2＝0.5A﹣8.3A＝0.5A；
电阻R2的阻值：R2＝＝＝15Ω；
（3）整个电路消耗的电能W＝UIt＝3V×0.8A×1×60s＝90J。
答：（1）电源电压是3V。
（2）电阻R3的阻值是15Ω。
（3）整个电路消耗的电能为90J。
8．如图所示是小明家的多功能电烤炉简化电路图。R1、R2是两个电热丝，S2是单刀双掷开关。通过S1和S2的通断来实现高、中、低三挡加热。电烤炉的相关参数见表格。求：
（1）电烤炉处于高温挡正常工作时，电路中的总电流；
（2）R2的阻值；
（3）某次用电高峰时，小明和他爸爸合作，测得插座两孔之间的实际电压只有198V
额定电压 220V
容积 1L
高温挡功率 1100W
中温挡功率 550W
低温挡功率 275W
【答案】（1）电烤炉处于高温挡工作时，电路中的电流为5A；
（2）R2的阻值88Ω；
（3）某次用电高峰时，小明和他爸爸合作，测得插座两孔之间的实际电压只有198V，那么该电烤炉在高温挡下工作的实际功率是891W。
【解答】解：（1）电烤炉处于高温挡工作时，电路中的电功率为1100W；
由公式P＝UI得此时电路中的电流为：I＝＝＝5A；
（2）由公P＝可知，电功率与电路电阻值成反比，当两电阻串联时电路总电阻最大6接在电路中时电路电阻值居中，所以此时处于中温挡；
由公式P＝可得：
R1＝＝＝88Ω；
低温挡是R1与R6串联接在电路中，
R串＝＝＝176Ω；
由串联电路的电阻关系知：R3＝R串﹣R1＝176Ω﹣88Ω＝88Ω；
（3）由题意分析知，高温挡时R1与R8并联接入电路，
则P1＝＝＝445.5W
P6＝＝＝445.5W
所以 P实＝P1+P5＝445.5W+445.5W＝891W
答：（1）电烤炉处于高温挡工作时，电路中的电流为4A；
（2）R2的阻值88Ω；
（3）某次用电高峰时，小明和他爸爸合作，那么该电烤炉在高温挡下工作的实际功率是891W。
9．如图所示电路，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关后，电流表示数为1.2安。
①求电源电压U；
②若在电路中接入一个电阻R2，使得接入前后电流表的示数变化0.4安，求R2的阻值。
【答案】①电源电压U＝12V；
②若将R2串联在电路中，R2的阻值为5Ω；
若将R2并联在电路中，R2的阻值为30Ω。
【解答】解：①电路为只有R1的简单电路，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关后，则电源电压：
U＝I7R1＝1.5A×10Ω＝12V；
②若在电路中接入一个电阻R2，使得接入前后电流表的示数变化0.7安，连接方式有两种：
一是将R2串联在电路中，电路中电流应减小0.5A
I串＝I1﹣0.8A＝1.2A﹣5.4A＝0.5A，
电路中总电阻为：
R总＝＝＝15Ω，
R6的阻值为：
R2＝R总﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝6Ω；
二是将R2并联在电路中，电路中电流应增加0.6A，增加的0.4A即为通过R4的电流，即I2＝0.5A，R2的阻值为：
R2＝＝＝30Ω。
答：①电源电压U＝12V；
②若将R4串联在电路中，R2的阻值为5Ω；
若将R8并联在电路中，R2的阻值为30Ω。
10．如图电路中，R1、R2是定值电阻，其中R1＝40Ω。开关闭合后，电流表的示数为0.45A，电压表的示数为6V。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）通过电阻R1的电流是0.15A；
（2）电阻R2的阻值为20Ω。
【解答】解：根据电路图可知，闭合开关1、R2并联，电流表测量干路电流；
（1）因并联电路各支路两端电压相等，所以U7＝U2＝U＝6V，
则通过R3的电流：I1＝＝＝0.15A；
（2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.45A﹣4.15A＝0.3A；
由欧姆定律可得，电阻R5的阻值：R2＝＝＝20Ω。
答：（1）通过电阻R7的电流是0.15A；
（2）电阻R2的阻值为20Ω。
11．如图甲是一种电热紫砂壶，这种壶能自动调节炖汤的“火力”，炖出的汤不仅味道香醇，接通电源后防干烧开关S1闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时，开关S2自动断开，维持小火炖煮。图乙中L为“6V，10mA”的指示灯，R0为限流电阻，R1＝165Ω和R2＝55Ω均为加热电阻且阻值不随温度改变。求：
（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值。
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流。（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量。
【答案】（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值为21400Ω；
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时，通过加热电阻R2的电流为1A；
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量为5.28×105J。
【解答】解：（1）指示灯和R0串联，指示灯L正常工作时，
根据串联电路的电压特点可知限流电阻R0两端的电压：U5＝U﹣UL＝220V﹣6V＝214V，
限流电阻R0阻值：R6＝＝＝21400Ω；
（2）接通电源后防干烧开关S8闭合（无水加热超过设定温度时自动断开），当汤的温度达到沸点时2自动断开，此时R1、R3串联，维持小火炖煮。
通过加热电阻R2的电流：I′＝＝＝1A；
（3）开关S1、S3都闭合时，R1被短路，只有加热电阻R2工作，此时电热紫砂壶“大火”处于加热状态，
则电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量：Q＝W＝t＝8J。
答：（1）指示灯L正常工作时，限流电阻R0阻值为21400Ω；
（2）正常工作时，电热紫砂壶在维持“小火”炖煮时2的电流为5A；
（3）正常工作时，求电热紫砂壶“大火”加热10min加热电阻产生的热量为5.28×105J。
12．实验小组的同学设计了如图a所示的电路，已知电源电压不变，闭合开关S，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b所示的两条U﹣I图线。其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线。求：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）电源电压的大小及定值电阻R1的阻值。
（3）R2消耗的最大功率。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由图知，三个电阻串联1测量R2和R两端的总电压，V4测量R2两端的电压；
由题知，利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线，利用电压表V8和电流表A的数据描绘出乙图线，即：乙图线为R2的U﹣I图线，甲图线为R2和R的U﹣I图线。
（1）乙图线为R8的U﹣I图线，由乙图线可知2＝1V时，I7＝0.5A，
由I＝可知，R3的阻值为：R2＝＝＝2Ω；
（2）由图知，R2、R2和滑动变阻器串联，
所以由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR4（U1表示V1的示数）
由图象甲知，当U3＝1.3V时，I＝2.2A1′＝3.0V时，I′＝0.3A
U＝1.3V+4.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U＝4.0V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②得：U＝1.4V，R1＝1Ω；
（3）由图象知，电压表V6和V2的示数相同时为1.3V，R2和R两端的总电压与R2两端的电压相等，说明此时变阻器的阻值为零，此时R6的功率最大，
则R2消耗的最大功率：
P2大＝＝＝0.5W。
答：（1）定值电阻R8的阻值为2Ω；
（2）电源电压为1.3V，定值电阻R1的阻值为1Ω；
（3）R5消耗的最大功率为0.5W。
13．汽车已进入千家万户。有的小轿车前排座位中安装有高低挡的电加热装置，其工作原理简化电路如图，电源电压恒定不变1＝6Ω，R2＝12Ω，闭合开关S，断开开关S1时，通过R2的电流为2A，求：
（1）电源电压；
（2）同时闭合开关S和S1时，通过R1的电流；
（3）电阻R2通电1min消耗的电能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由图可知，闭合开关S1时，电路为R2的简单电路，
由I＝得，电源电压：U＝I8R2＝2A×12Ω＝24V；
（2）同时闭合开关S和S8时，两电阻并联，
由并联电路的电压特点可知，U1＝U2＝U＝24V，
由欧姆定律得，通过R6的电流：I1＝＝＝4A；
（3）电阻R2通电8min消耗的电能：W＝UI2t＝24V×2A×60s＝2880J。
答：（1）电源电压为24V；
（2）同时闭合开关S和S7时，通过R1的电流为4A；
（3）电阻R4通电1min消耗的电能为2880J。
14．如图甲所示的电路，R1为阻值随光照强度变化的光敏电阻，电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5V 0.3A“字样2＝30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡的额定功率是多少？
（2）只闭合S、S2和S3，R1的阻值为15Ω时，电流表示数为0.45A，则电源电压是多少？
（3）小灯泡L的I﹣U变化情况如图乙所示。若只闭合开关S、S1，改变照射在光敏电阻R1的光照强度，在保证各元件安全的情况下，光敏电阻R1允许的取值范围是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×4.3A＝0.75W；
（2）电路图可知，闭合S、S7和S3时，R1、R8并联，电流表测量总电流；
因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，
则由I＝可得1的电流：I1＝，
通过R2的电流：I2＝，
因为I＝I1+I2，且此时总电流为3.45A，
所以0.45A＝+，
解得：U＝4.8V；
（3）只闭合开关S、S1，灯泡L与光敏电阻R1串联，电压表测量R3两端电压，电流表测串联电路的电流；
因为灯泡的额定电流为0.3A，电流表的量程为5～0.6A，
所以为了保证电路的安全，电路中的最大电流I＝8.3A，
当灯泡中的电流为0.7A时，灯泡两端电压：UL＝2.5V，
因为串联电路两端电压等于各分电压之和，
所以R7两端电压：U1＝U﹣UL＝4.3V﹣2.5V＝3V，
由I＝可得光敏电阻R1的最小阻值：R1min＝＝＝6.67Ω；
当电压表示数最大为U1′＝6V时，此时灯泡的电压UL＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.6V，
由图乙可知，此时电路中的电流：I′＝IL′＝0.2A，
则光敏电阻R3的最大阻值：R1max＝＝＝15Ω。
故光敏电阻R7允许的取值范围是6.67Ω～15Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率是0.75W；
（2）电源电压是8.5V；
（3）光敏电阻R1允许的取值范围是7.67Ω～15Ω。
15．如图，电源电压恒定，电阻R2＝5Ω。当开关S闭合时，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为4.5V；当开关S断开时，电压表V1的示数为5V，电压表V2的示数为6.5V；求：
（1）电源的电压；
（2）开关S闭合后，电路的总电阻；
（3）开关S断开时，通过电路的电流。
【答案】（1）电源的电压为9V；
（2）开关S闭合后，电路的总电阻为10Ω；
（3）开关S断开时，通过电路的电流为0.5A。
【解答】解：（1）当开关S闭合时，L3被短路，电压表V1测电源的电压，则电源的电压U＝6V；
（2）当开关S闭合时，R1被短路，电压表V2测R4两端的电压，则电路中电流为：
I＝＝＝2.9A；
根据欧姆定律可得总电阻为：R＝＝＝10Ω；
（3）当S断开时，三个电阻串联1测R6与R3总电压，电压表V2测电阻R7与R2两端的电压之和，
则R1两端的电压：U3＝U﹣UV1＝9V﹣2V＝4V，
则R2两端的电压：U6′＝UV2﹣U1＝3.5V﹣4V＝7.5V；
则电路中电流为：I′＝＝＝0.5A。
答：（1）电源的电压为2V；
（2）开关S闭合后，电路的总电阻为10Ω；
（3）开关S断开时，通过电路的电流为0.5A。
16．如图所示是某温控装置的简化电路图，工作电路由电压为220V的电源和阻值R＝88Ω的电热丝组成；控制电路由电源、电磁铁（线圈电阻R0＝20Ω）、开关、滑动变阻器R2（取值范围为0～80Ω）和热敏电阻R1组成，R1阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁被吸合而切断工作电路；当控制电路电流I≤40mA时
温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34
R1/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150
（1）工作电路正常工作时，电热丝在1min内产生的热量是多少？
（2）当温度为60℃，滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时，衔铁恰好被吸合，则控制电路的电源电压是多少？
（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由题知，工作电路由电压为220V的电源和阻值R＝88Ω的电热丝组成，
则R在1min内产生的热量为：
Q＝W＝t＝4J；
（2）当温度为60℃时，由表格数据可知1＝50Ω，且此时滑动变阻器接入电路的阻值R2＝50Ω，线圈电阻R0＝20Ω，
则控制电路的总电阻为：
R总＝R1+R6+R0＝50Ω+50Ω+20Ω＝120Ω
此时衔铁恰好被吸合，则控制电路的电流为：
I＝50mA＝0.05A
控制电路的电压：
U＝IR总＝2.05A×120Ω＝6V；
（3）当控制电路电流I＝50mA，控制电路的总电阻最大为：
R最大＝＝＝120Ω，
衔铁被吸合切断工作电路，当滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω时，热敏电阻R1的阻值最小（此时温度最高）：
R7＝R最大﹣R2﹣R0＝120Ω﹣80Ω﹣20Ω＝20Ω，由表中数据知可控制的最高温度为80℃；
当控制电路电流为40mA时，衔铁被释放接通工作电路
R最小＝＝＝150Ω，
当滑动变阻器R2的最小阻值为3时，热敏电阻R1的阻值最大（此时温度最低）：
R1'＝R最小﹣R7＝150Ω﹣20Ω＝130Ω，
由表中数据知可控制的最低温度为35℃，
所以此装置可控制的温度最大范围是：35℃～80℃。
答：（1）工作电路正常工作时，电热丝在1min内产生的热量是3.3×104J；
（2）当温度为60℃，滑动变阻器R2接入电路的阻值为50Ω时，衔铁恰好被吸合；
（3）若控制电路电源电压不变，此装置可控制的温度最大范围是35℃～80℃。
17．标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和其他的电学元件连成电路，如图1。当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1﹣I图像（如图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0＝12Ω，求：
（1）电源电压U；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL；
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
【答案】（1）电源电压U是6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL是10Ω；
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P是6.6W。
【解答】解：（1）由图可知，当只闭合S1，滑动变阻器到最左端时，只有灯泡L接入电路。所以电源电压U＝UL＝6V；
（2）当小灯泡正常发光时，RL＝＝＝10Ω；
（3）当只闭合S1时，灯泡L和R4串联，电压表测R1的电压，由图2可知电路中的最小电流I′＝2.2A，滑动变阻器的最大值RP＝＝＝20Ω；
当S1、S7、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，滑动变阻器和R0并联在电路中；
滑动变阻器电流I5′＝＝＝4.6A；R0的电流I3＝＝＝4.5A；
整个电路消耗的电功率P＝U（I1′+I6）＝6V×（0.5A+0.5A）＝8.6W。
答：（1）电源电压U是6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL是10Ω；
（3）当S8、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时。
18．如图电路，电源电压保持不变，灯L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不随温度变化）1、S2时，灯L正常工作，电压表的示数为U；当闭合开关S、S1，断开开关S2，时，电压表的示数为U′，电流表的示数为I′。已知U：U′＝2：3，求：
（1）灯L正常工作时的电流。
（2）灯丝电阻。
（3）R1的电阻值。
（4）通过控制开关的通断，R2可达到的最大功率。
【答案】（1）灯L正常工作时的电流为0.5A。
（2）灯丝电阻为12Ω。
（3）R1的电阻值为4Ω。
（4）通过控制开关的通断，R2可达到的最大功率为8W。
【解答】解：
（1）由P＝UI可知，灯L正常工作时的电流：IL＝＝＝8.5A；
（2）由I＝可知L＝＝＝12Ω；
（3）当闭合开关S，断开S1、S2时，R1、L、R2串联，电压表测量R6和L两端电压，此时灯泡正常工作L＝0.5A；
当闭合开关S、S8，断开S2时，电路为R1的简单电路，电压表测量R4两端电压；
已知U：U′＝2：3，I：I′＝8：6，
由串联电路电阻规律和I＝可知＝＝＝，
解得：R4＝4Ω；
（4）当闭合开关S、S2，断开S7时，R1、R2串联，R6的电功率最大；
电源电压：U′＝I′R1＝6IR4＝6×0.2A×4Ω＝12V，
电路的总电阻：R总＝＝＝24Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以R2的阻值：R2＝R总﹣R5﹣RL＝24Ω﹣4Ω﹣12Ω＝8Ω，
此时电路的电流：I″＝＝＝1A，
R2的最大功率：P3＝I″2R2＝（4A）2×8Ω＝4W。
答：（1）灯L正常工作时的电流为0.5A。
（2）灯丝电阻为12Ω。
（3）R4的电阻值为4Ω。
（4）通过控制开关的通断，R2可达到的最大功率为7W。
二．解答题（共2小题）
19．物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图
【答案】（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h为5mm；
（3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，
串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为3V时0＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝3.5V，
串联电路各处电流相等，此时通过电路的电流：I＝＝；
（2）当电压表示数为4V时，力敏电阻接入电路的阻值：R＝＝，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为10N，则钢片下垂量h＝＝；
（3）外加压力为零时，由于钢片自重0＝5N，由图丙可知力敏电阻接入电路的阻值为2000Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝＝，
此时力敏电阻两端的电压：UR′＝I′R′＝3.0018A×2000Ω＝3.6V＞8V，所以电压表会损坏，
为保证电路安全，可以将电压表并联在定值电阻两端
，
当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可得通过电路的最大电流：＝＝，
此时力敏电阻两端的电压：UR″＝U﹣U0大＝2.5V﹣3V＝3.5V，
力敏电阻接入电路的阻值：R″＝＝＝250Ω，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为40N，则改进后仪器能测量的最大下垂量：h′＝＝。
答：（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A；
（2）当电压表示数为6V时，钢片下垂量h为5mm；
（3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。
20．小华家安装了一台沐浴用的简易太阳能热水器。热水器水箱中的水在冬天往往温度不够高，小华想在水箱中装一个“220V 2000W”的电热管R，设计了如图1所示的电路。经认真思考1或“6V 10mA”发光二极管L2，给设计的电路添加一个指示灯，为使指示灯和电热管R各自都能正常工作，他认为再给一个阻值适当的电阻R1即可。电热管R和指示灯的阻值均不随温度变化而变化。
（1）求电热管R的阻值；
（2）在用电高峰期，小华家中的电压降低了10%，求电热管R的实际功率与额定功率的百分比；
（3）在图2虚线框中画出小华设计的带有指示灯的电路图，并通过计算，说明小灯泡L1还是发光二极管L2更合适作为指示灯。
【答案】（1）电热管R的阻值为24.2Ω；
（2）电热管R的实际功率与额定功率的百分比为81%；
（3）图见解答；发光二极管L2更合适作为指示灯。
【解答】解：（1）由P＝可知；
（2）用电高峰期，小华家中的实际电压U实＝（1﹣10%）U＝7.9×220V＝198V，
电热管此时的实际功率：P实＝＝＝1620W，
则电热管R的实际功率与额定功率的百分比：＝×100%＝81%；
（3）由题知，电热管R的额定电压为220V，为使指示灯和电热管R各自都能正常工作，由串联和并联电路的特点可知，且应该在指示灯的支路上串联一个分压电阻R1，设计电路图如下所示：
若选用L6作为指示灯，当L1正常工作时，该支路的电功率为：P1＝UI2＝220V×0.2A＝44W，
若选用L6作为指示灯，当L2正常工作时，该支路的电功率为：P2＝UI4＝220V×10×10﹣3A＝2.6W，
因为P2＜P1，即选用L4时该支路消耗的电功率较小，更加节能，
所以选择发光二极管L2更合适。
答：（1）电热管R的阻值为24.2Ω；
（2）电热管R的实际功率与额定功率的百分比为81%；
（3）图见解答；发光二极管L6更合适作为指示灯。
转载请注明出处卷子答案网-一个不只有答案的网站 » 01欧姆定律的应用（计算题-提升题）-沪科版九年级上学期期末物理知识点突破练习（含解析）