中考物理压轴题专题欧姆定律的经典综合题及答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．如图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合电键S，电路正常工作；过了一会儿，一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上，则下列判断中正确的是

A．电阻R一定断路B．电阻R一定短路

C．灯L可能变亮D．灯L的亮度可能不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

两表一个示数变大，另一示数变小有两种可能：

电流表的示数变大，电压表的示数变小，则应该是电路中电阻R局部短路，导致总电阻变小，电压表的示数为零，而灯泡中电流增大，即灯泡变亮；

电压表的示数变大，电流表的示数变小，则应该是电路中电阻R断路，电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压值，此时电路中电流为零，灯泡熄灭．

由以上分析可得，A、B、D判断均错误，C判断正确．

2．如图所示，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（）

A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω

B．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A

C．电压表示数的变化范围是1V~3V

D．灯泡的最小功率是0.54W

【答案】D

【解析】

【详解】

从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式P UI

=可知灯的额定电流是

L

L

L

1.5W

0.5A

3V

P

I

U

===

额

额

额

还可知道灯泡的电阻是

L

L

L

3V

6Ω

0.5A

U

R

I

===

额

额

因为电压表的量程是0到3V，所以当灯泡两端的电压是3V，电路中的电流最大，大小是

max L

0.5A

I I

==

额

由此可计算得电路中的最小总电阻是

min

max

9V

18Ω

0.5A

U

R

I

===

总

那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是

L

min min

-18Ω-6Ω12Ω

R R R

===

滑总

而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是

L

max

6Ω24Ω30Ω

R R R

=+=+=

总

电路中的最小电流是

min

max

9V

0.3A

30Ω

U

I

R

===

总

所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A；也可知道灯泡两端的电压最小值是

Lmin min L

0.3A6Ω 1.8V

U I R

==⨯=

所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是

()2

2

Lmin min L

0.3A6Ω0.54W

P I R

==⨯=

故选D。

3．在图所示的电路中，W为一个稳压管，其作用是确保C、D之间的电压U CD不变，只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间，U CD将稳定为15V。R2为一可变电阻，它的最小值为1000Ω，最大值为无穷大（即断路）。设电源电压U为25V，则当R2变化时，为了确保U CD为15V，则R1阻值为范围应为（）

A ．250Ω~2000Ω

B ．400Ω~500Ω

C ．250Ω~400Ω

D ．500Ω~2000Ω

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

当R 2的电阻是1000Ω时，通过R 2的电流为

15V

=0.015A=15mA 1000Ω

由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ，则通过R 1的电流为20mA 到40mA ，根据欧姆定律可以计算出R 1的电阻范围

10V =5000.02A Ω，10V

=2500.04A

Ω 即R 1的电阻范围500Ω～250Ω之间；同理，当R 2的电阻是无穷大时，由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ，可以计算出R 1的电阻范围在2000Ω～400Ω之间；而这两部分的公共部分是400Ω～500Ω。 故选B 。

4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 1为定值电阻。闭合开关S 后，将滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端移到中间某个位置，R 1、R 2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U 1、△U 2和△I （皆绝对值），则△U 1______△U 2（选填“大于”、“小于”或“等于”），再向左移动，△U 2和△I 的比值将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（ ）

A ．大于 减小

B ．大于 不变

C ．小于 增大

D ．小于 不变

【答案】D 【解析】 【详解】

由电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，设滑片移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，则：

△I =I 2-I 1，

由欧姆定律可得，电路中的电流为I 1时，此时的电压分别为：

U 1=I 1R 1， U 2=U -U 1-U L =U -I 1R 1-I 1R L ，

电路中的电流为I 2时，电压分别为：

U 1′=I 2R 1，