物理 欧姆定律综合试题附答案

一、初中物理欧姆定律问题1．两江的物理大组长在测完电阻后， 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A 、B 分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象， 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V ，下列说法正确的是A ．小灯泡电阻随温度的增大而减小B ．灯泡的实际电功率为0.6 WC ．定值电阻的阻值为0.05ΩD ．定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合UR I=可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率：2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=故B 正确；C ．由B 项数据可知，电阻的阻值：6V20Ω0.3AR U R I ===， 故C 错误；D ．电阻的实际功率：6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=，故D 错误。

2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V 8W ”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R 不变，将L 换成另一只标有“8V 4W ”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率A ．大于4WB ．等于4WC ．小于4WD ．无法确定【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 根据公式可知，当额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小，所以“8V 8W”的灯泡电阻小，“8V 4W ”的灯泡电阻大；根据串联电路电阻的分压特点可知，改接后，灯泡两端的电压变大，大于8V ，所以这只灯泡消耗的功率大于4W ．3．在图所示的电路中，电源电压U 保持不变。

现有如下两种操作：①用电压为2U 的电源替换原来的电源；②将滑动变阻器滑片向右移。

其中可以使电流表A 1示数与A 2示数的比值变大的操作有A ．只有①可行B ．只有②可行C ．①②都不行D ．①②都可行【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，R 1和R 2并联，电流表A 1测量干路中的电流，电流表A 2测量通过R 2的电流，用电压为2U 的电源替换原来的电源，两电阻不变，由I =UR可知电流表A 1示数与A 2示数大小不变，两电表示数之比也不变，不可行；并联电路中各个用电器两端的电压相等，由并联电路电流的特点和欧姆定律可知，电流表A 1示数与A 2示数的比值1211222212111U I I I R R I U I I I R R +==+=+=+，将滑动变阻器滑片向右移，接入电路中的电阻变大，即R 2的阻值变大，R 1的阻值不变，21R R 变大，2I I 变大，电流表A 1示数与A 2示数的比值变大，②可行，故选B 。

4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从b端移动到 a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A．电源电压为 4V B．电路总功率的最大值为 2.4WC．R1电功率的最小值为 0.4W D．R2的最大阻值为10Ω【答案】C【解析】【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，由UIR=可得，电源的电压1110.6AU I R R==⨯…①当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压21210.2A4VU I R U R=+=⨯+…②因电源的电压不变，由①②可得110.6A0.2A4VR R⨯=⨯+解得：R1=10Ω，电源的电压10.6A0.6A10Ω6VU R=⨯=⨯=故A错误；电路消耗的最大功率116V0.6A 3.6WP UI==⨯=故B错误；R1电路消耗的最小功率221210.2A10Ω0.4WP I R==⨯=（）故C正确。

故选C。

5．如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

在保证所有元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（）A．向左移动滑片，两表示数都变大B．电流表的示数变化范围是0.3~0.6AC．电压表的示数变化范围是0~3VD．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω【答案】D【解析】【详解】A．从图中可以看到，向左移动滑片，变阻器接入电路的电阻在变大，这是一个串联电路，电路的总电阻在变大，根据UIR=可知，电路中的电流在变小，电流表的示数在变小；灯丝的电阻是不变的，那么灯泡两端的电压是变小的，根据串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压是变大的，即电压表的示数是变大的；A错误；BCD．小灯泡的电阻是()22LLL2.5V5Ω1.25WURP===为保证灯泡正常工作，流过灯泡的电流最大是LLmaxL2.5V0.5A5ΩUIR===这也是电路中的最大电流，所以电流表的最大读数是0.5A，这时电路中的总电阻大小是minmax4.5V9Ω0.5AURI===总则滑动变阻器的最小电阻是Lmin min-9Ω-5Ω4ΩR R R===滑总由于灯泡的电阻不变，那么这时灯泡两端的电压是最大的，则滑动变阻器的电压是最小的，大小是maxmin min0.5A4Ω2VU I R==⨯=滑滑即电压表的最小示数是2V；当滑动变阻器的电阻最大时，即大小达到10Ω，这时电路中的电流最小，大小是min max4.5V0.3A 10Ω5ΩU I R ===+总这个电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的规格要求，也没有超过小灯泡的额定电流，所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω，电流表的读数最小可以是0.3A ，这时滑动变阻器的电压是min max max 0.3A 10Ω3V U I R ==⨯=滑滑即电压表的最大示数是3V ；综上所述，电流表的示数变化范围是0.3~0.5A ，电压表的示数变化范围是2~3V ，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。

故选D 。

6．图为复杂电路的一部分，电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2.则电流表A 1、A 2的示数之比为（ ）A ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．4：1【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A ，则I 1=4A ，I 2=1A ，I 3=2A ；电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R 1=1Ω，R 2=2Ω，R 3=3Ω；根据欧姆定律U IR =可得：三个电阻两端电压分别为：U 1=4V ，U 2=2V ，U 3=6V ；又因为R 1与R 2的左端电势相等，可知只有当R 1与R 2的电流反向时，才能使R 3两端的电压等于6V ，故画出电流可能的流向，有两种情况，如图所示：因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和，则： 图1中113A 4A+2A=6A I I =+=232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比为2：1； 图2中113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比仍为2：1； 故A 、C 、D 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 从最上端向下端滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示，电表示数变化量的大小分别用I ∆、1U ∆、2U ∆和3U ∆表示，电阻R 1、R 2、R 3（R 2＞R 1+R 3）消耗的电功率分别用P 1、P 2、P 3表示，下列判断不正确的是（ ）A ．1U I不变，1U I ∆∆不变B ．2U I变大，2U I ∆∆不变C ．3U I 变大，3U I∆∆变大D ．滑动变阻器的滑片向下滑动时，P 1变小，P 2先变大后变小，P 3变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图中可以看到，电压表V 1测的是电阻R 1的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R 1的电流大小，可知11R U I =，电阻R 1的阻值大小不变，那么1U I不变；滑片P 从最上端向下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流分别是I 、'I ，电压表V 1的示数前后分别是1U 、'1U ，可知11U IR =、''11U I R =，那么()''111--U U I I R =变换可得'1111'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 1的阻值大小不变，那么1U I ∆∆不变；综上所述，1U I不变，1U I ∆∆不变；A 正确，不合题意；B ．从图中可以看到，电压表V 2测的是变阻器R 2的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R 2的电流大小，可知22U R I=，电阻R 2的阻值在变大，那么2UI 变大；滑片P 从最上端向下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流分别是I 、'I ，那么电阻R 1和R 3的电压之和在变小，电源电压大小不变，变阻器R 2的电压在变大，那么前后的电压大小'22U U <，这个电压变化量'22-U U 大小等于电阻R 1和R 3的电压之和变化量，即''131322--U U U U =这个电流变化量I ∆也等于电阻R 1和R 3的电流变化量，可知道''1313222''----U U U U U I I I I I∆==∆ 根据U IR =可知()1313U I R R =+()''1313U I R R =+两式相减可得()()''131313--U U I I R R =+变换可得'131313'--U U R R I I +=由上述可知'1313213'--U U U R R I I I∆+==∆ 由于电阻R 1和R 3的阻值大小不变，那么2U I ∆∆的大小不变；综上所述，2UI 变大，2U I∆∆的大小不变；B 正确，不合题意；C ．从图中可以看到，电压表V 3测的是电阻R 1和R 2的电压之和，电流表的示数大小等于流过电阻R 1和R 2的电流大小，可知312U R R I+=，因为电阻R 1和R 2的阻值之和在变大，那么3U I在变大；由上述可知，电路中的电流在变小，电阻R 3的电压在变小，电阻R 1和R 2的电压之和在变大，前后的电压大小'33U U <，这个电压变化量'33-U U 大小等于电阻R 3的电压变化量，即33''33R R --U U U U = 这个电流变化量I ∆也等于电阻R 3的电流变化量，可知道33''R R 333''----U U U U U I I I I I∆==∆ 根据U IR =可知3R 3U IR =3''R 3U I R = 两式相减可得()33''R R 3--U U I I R = 变换可得33'R R3'--U U R I I=由上述可知33'R R33'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 3的阻值大小不变，那么3U I∆∆的大小不变；综上所述，3U I 变大，3U I ∆∆不变，C 错误，符合题意；D ．由上述可知，电流在变小，根据2P I R =可知，电阻R 1和R 3的电功率在变小，即P 1、P 3在变小；而变阻器的功率()22222221231322U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭让电阻R 1和R 3串联的电阻是R 13，那么上式可转化为()()2222213213213222-4U U P R R R R R R R R ==++由上式可知，当213R R =时，分母部分最小，电功率P 2最大，所以当滑动变阻器的滑片向下滑动，当213R R =时，功率最大，电功率P 2先变大后变小；D 正确，不合题意。