中考物理欧姆定律问题(大题培优 易错 难题)及答案

一、初中物理欧姆定律问题1．如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E为干电池；电子秤示数表盘由电流表A改装而成；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片在a端时，电流表示数为0.6A；在b端时，电流表示数为0.15A．C是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示．（挂钩的重力不计，g取10N/㎏，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）．下列说法正确的是（）A．该电子秤中R0阻值为0.5ΩB．闭合开关，不称重物时电阻R0两端电压为6VC．电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8WD．当电路中的电流为0.3A时，电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流I a=0.6A，由I=可得，电源的电压：U=I a R0=0.6A×R0，滑片在b端时，R与R0串联，电路中的电流I b=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=I b（R+R0）=0.15A×（15Ω+R0），因电源的电压不变，所以，0.6A×R0=0.15A×（15Ω+R0），解得：R0=5Ω，A错误；则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V，所以，不称量重物时R0两端的电压为3V，B错误；当滑片在a端时，电阻R0消耗的电功率最大，则P最大=I a2R0=（0.6A）2×5Ω=1.8W，在b端时，电阻R0消耗的电功率最小，则P最小=I b2R0=（0.15A）2×5Ω=0.1125W，所以，电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8W，C正确；当电路中的电流为O.3A 处时，电路中的总电阻：R 总===10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的阻值：R′=R 总﹣R 0=10Ω﹣5Ω=5Ω，由题意可知，此时弹簧的压缩量： L=×5Ω=2cm ，由图象可知，此时弹簧所受压力为20N ，即G=F=20N ，由G=mg 可得，物体的质量： m===2kg ，故D 错误．故选C ．2．如图甲所示，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。

电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。

下列说法中正确的是（ ）A ．电源电压为9VB ．滑动变阻器的最大阻值为14ΩC ．小灯泡的额定功率为6WD ．电路总功率的变化范围是6W~12W【答案】BCD【解析】【分析】 由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。

【详解】由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；AC ．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1的示数为12V ，即电源的电压U =12V ；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压L 012V 6V 6V U U U =-=-=因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率L L max 6V 1.0A 6W P U I ==⨯=电路的最大总功率max max 12V 1.0A 12W P UI ==⨯=故A 错误、C 正确；BD ．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min 0.5A I =，电压表V 1的示数U 1=5V ，此时滑动变阻器两端的电压R 112V 5V 7V U U U =-=-= 由U IR =可得，滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5AU R I === 电路的最小总功率min min 12V 0.5A 6W P UI ==⨯=则电路总功率的变化范围是6W ∼12W ，故BD 正确。

故选BCD 。

3．小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R 是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5 Ω，电路各部分均接触良好．物体M 只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P 移动，电压表示数可反映物体M 移动的距离．开始测量前，将金属滑片P 置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5 V 和0.2 A ．由此可知A ．电阻丝的总电阻为7.5 ΩB ．当电压表示数为2 V 时，物体M 向左移动了5 cmC ．当电压表示数为1 V 时，物体M 向左移动了5 mD ．若开始测量前，将金属滑片P 置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30 cm【答案】BD【解析】滑片移动时，电阻丝接入电路的电阻不变，一直等于其总电阻，所以电流表示数保持0.2A 不变，但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化，所以电压表的示数改变，滑片向左移动时，电压表示数变大，向右移动时，示数变小。

【详解】A ．滑片在中点时，电压表测量的是一半电阻丝分得的电压，其阻值为 1.5V '7.50.2A U R I ===Ω 则电阻丝的总电阻为15Ω，所以A 错；B ．当电压表示数为2 V 时，比滑片在中点时增大了0.5V ，则与电压表并联的电阻增大了110.5V =2.5Ω0.2A U R I == 电阻丝的长度增加了 2.5Ω==5cm 0.5Ω/cm l ∆ 所以物体M 向左移动了5 cm ，B 对；C ．当电压表示数为1 V 时，比滑片在中点时减小了0.5V ，则与电压表并联的电阻减小了2.5Ω，电阻丝的长度减小了5cm ，所以物体M 向右移动了5 cm ，C 错；D ．若开始测量前，如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端，电压表测的是整根电阻丝的电压，所以可测量的最大距离是max 15Ω==30cm 0.5Ω/cml D 对。

故选BD 。

4．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表示数的变化量分别为∆U 1、∆U 2，电流表示数的变化量为∆I ，阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为∆P 1、∆P 2。

则下列判断正确的是（ ）A ．21212P P I R R ∆+∆∆+=（）B ．12U U ∆=∆C ．1212∆∆+=+∆∆U U R R I ID ．12U U ∆<∆【解析】【分析】【详解】由电路图可知，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；A ．定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为∆P 1、∆P 2，则∆P 1+∆P 2＝(I 12﹣I 22)(R 1+R 2)＝(I 1﹣I 2)(I 1+I 2)(R 1+R 2)＝∆I (I 1+I 2)(R 1+R 2)故A 错误。

BD ．将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2， 由U I R ＝可得，电压表V 2示数的变化量为 ∆U 2＝U 2﹣U 2′＝I 1R 2﹣I 2R 2＝(I 1﹣I 2)R 2＝∆IR 2则|∆U 2|＝|∆IR 2|因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V 1示数的变化量为∆U 1＝U 1﹣U 1′＝(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)＝(I 2﹣I 1)R 1＝﹣∆IR 1则|∆U 1|＝|∆IR 1|因R 1、R 2的阻值相同，所以|∆U 1|＝|∆U 2|，故B 正确，D 错误；C ．由11U R I ∆∆＝、22U R I∆∆＝可知 1212++U U R R I I∆∆∆∆＝ 故C 正确；故选BC 。

5．如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V ，定值电阻R ＝5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω．闭合开关S ，移动滑片P 的过程中，下列说法正确的是( )A ．电压表的示数变化范围是0~3VB ．电压表与电流表示数的比值不变C ．滑动变阻器允许的调节范围是2.5～10ΩD ．电流表的示数变化范围是0～0.3 A【答案】C【分析】由电路图可知，定值电阻R 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；(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化；(3)当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，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R 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，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后得出答案．【详解】由电路图可知，定值电阻R 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；B ．由U R I=可知，电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻，则滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化，电压表与电流表的示数比值变化，故B 错误；ACD ．当电流表的示数max I =0.6A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻：max 4.5V 7.5Ω0.6AU R I ===总， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总，此时电压表的示数：min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==⨯=滑；当电压表的示数max U =3V 时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R 两端的电压：R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：R min 1.5V 0.3A 5ΩU I R ===， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：max max min 3V 10Ω0.3A U R I ===滑， 故电压表的变化范围是1.5~3V ，电流表的变化范围是0.3∼0.6A ，滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω，故AD 错误、C 正确．【点睛】本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题，要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用．6．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片在滑动过程中，电压表V 1、数的变化量的大小分别为1U ∆和2U ∆，那么（ ）A ．12U U ∆∆＜B ．12U U ∆∆＞C ．12U U ∆=∆D ．因为无具体数据，故无法比较【答案】B【解析】【详解】滑动变阻器R 与电阻1R 并联，再与2R 、3R 串联，电压表V 1测并联部分电路两端的电压；V 2测中间定值电阻2R 两端的电压；当滑动变阻器滑片由B 向A 移动时，滑动变阻器的阻值减小，引起并联电路部分的总电阻变小，即电压表V 1的示数变小，变化量为1U ∆，根据串联电路的电阻分压特点可知，定值电阻2R 、3R 两端的电压变大；因为：123U U U U =--所以：123U U U ∆=∆+∆故：12U U ∆>∆故B 项符合题意、ACD 项不符合题意；7．如图所示，电源电压保持不变。