中考物理《欧姆定律的综合》专项训练及答案解析

一、初中物理欧姆定律问题1．如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】【详解】由电路图可知，R1与R2串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

A．因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小；由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误；BCD．根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1＝U总−U2＝U总−IR2因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误。

故选C。

【点睛】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象。

2．如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变．电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是（）A．定值电阻R1的最大功率为3.6WB．电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45AC．滑动变阻器的最小功率为0.45WD．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω【答案】C【解析】【详解】A．从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起，电压表V1测的是电阻R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压，要求定值电阻R1的最大功率，那么需要定值电阻R1两端的电压最大，由题意可知，当R1两端的电压是3V时，电压表V1的量程没有超出，流过R1的电流为1113V==0.3A10ΩUIR=此电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器R2的最大电流，那么滑动变阻器R2两端的电压为214.5V3V 1.5VU U U=-=-=这个电压大小也没有超过电压表V2的量程，所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全，此时定值电阻R1的最大功率为()221113V0.9W10ΩUPR===A错误；B．当电流表的示数最小时，电路中电阻最大，滑动变阻器R2接入电路中电阻最大，即220ΩR=，电路中的电流大小为124.5V0.15A10Ω20ΩUIR R===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流，也没有超过电流表的量程，此时R1两端的电压是1R10.15A10Ω 1.5VU IR==⨯=R2两端电压为21R R- 4.5V-1.5V3VU U U===这也没有超过两电压表的量程，所以电路中的电流最小可以为0.15A ； 当电流表的示数最大时，假设0.45A I=，此时R 1两端的电压是1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=这个电压大小超过了电压表的量程，所以0.45A I ≠，所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ，B 错误；CD ．当滑动变阻器R 2的电阻最小时，此时电路中电流最大，R 1两端的电压最大，只能是3V ，由上述可知0.3A I =，R 2两端的电压为2R 1.5V U =，R 2的最小值为2R 2 1.5V5Ω0.3AU R I=== 由上述可知，滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω，这也是R 2的最大值，所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω；设电路中的电流为I ，由题意可知道滑动变阻器的功率为()()2222222221212121212-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭+ 要使电功率P 最小，那么()2122-R R R 要最大，当R 2是5Ω或者20Ω时，()2122-R R R 最大，滑动变阻器的电功率最小，大小为0.45W P =，可知，C 正确、D 错误。

3．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，U 2′=U -U 1′- U L =U -I 2R 1-I 2R L ，那么：△U 1=U 1′-U 1 =I 2R 1-I 1R 1=(I 2-I 1)R 1=△IR 1，即：11R U I=∆∆， 所以，△U 1和△I 的比值不变；△U 2=U 2′-U 2=( I 1-I 2)( R 1+R L )=△IR 1+△IR L =△U 1+△IR L ，则△U 1＜△U 2； 故选D 。

4．小李连接了图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程均为0.6A ，定值电阻R 1=10Ω，闭合开关S 后再闭合开关S 1或S 2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，电压表与电流表A 2示数的I -U 图象如图乙，下列说法正确的是（ ）A ．开关S 1、S 2闭合，电路中最小电流为0.15AB ．电源电压为4VC ．滑动变阻器的最大阻值为20ΩD ．整个电路通过的最大电流为0.3A【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当闭合开关S 和S 1时，电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联，电压表测R 1两端电压，电流表A 2测整体电流，则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω，观察乙图可知，a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化，则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。

当闭合开关S 和S 1时，当滑片位于中点时，电路电阻最小，由乙图可知此时对应电流最大为0.3A ，对应电压为3V ，当滑片位于最右端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为0.2A，对应电压为2V，则由欧姆定律及串联分压可得121 3V0.3A2U U U R=+=+⨯滑122V0.2AU U U R''=+=+⨯滑解得电源电压为6V，滑动变阻器最大阻值为20Ω；当闭合开关S和S2时对应曲线b，电路为R2与滑动变阻器串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路电流，则由乙图可求R2阻值为2224V20Ω0.2AURI===则当开关S1、S2闭合，电路为R1与R2并联，整体与滑动变阻器串联，则若要电路电流最小，则应电阻最大，滑动变阻器滑到最大阻值处，此时电路总电阻为121210Ω20Ω8020ΩΩ10Ω20Ω3R RR RR R⨯'=+=+=++滑总则最小电流为min6V0.225A80Ω3UIR==='总当闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑到最左端时，电路为R1与R2并联，此时电路电阻最小，电流最大，为max12126V6V0.9A10Ω20ΩU UI I IR R''=+=+=+=电流表量程均为0.6A，故电路中最大电流为0.6A，故D错误。

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UI R=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()22LL L 2.5V 5Ω1.25WU R P === 为保证灯泡正常工作，流过灯泡的电流最大是L Lmax L 2.5V0.5A 5ΩU I R === 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min max 4.5V9Ω0.5AU R I ===总 则滑动变阻器的最小电阻是L min 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max min min 0.5A 4Ω2V U 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．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S 2和S 3，断开S 1，灯泡L 正常发光；当闭合开关S 1和S 3，断开S 2，电压表示数为6V ，电流表示数为1.6A ；当只闭合开关S 2时，灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19，R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1，下列说法正确的是（ ）A ．电源电压为10VB ．灯泡L 的额定功率为3.6WC ．R 2的阻值为15ΩD ．当只闭合S 2时，R 1的电功率为1.2W 【答案】B 【解析】 【分析】【详解】A ．当闭合开关S 1和S 3，断开S 2时，电阻R 1与R 2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，即电源电压为6V ，故A 错误；BCD ．当只闭合开关S 2时，电阻R 1、R 2与灯泡串联，电压表测R 1两端的电压，由R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1，根据2P I R =可知，R 1与R 2之比为3∶1，即R 1=3R 2；则电阻R 1与R 2并联时的电流之比为1∶3，根据并联电路的电流规律可知12113 1.6A I I I I I =+=+=解得：10.4A I =，2 1.2A I =；根据欧姆定律可知，R 1与R 2的阻值分别为116V 15Ω0.4A U R I ===，226V 5Ω1.2AU R I === 当闭合开关S 2和S 3，断开S 1时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡L 正常发光，则灯泡L的额定电压为6V ；又灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19，根据2U P R=可知，灯泡L 的实际电压为额定电压的13，即实际电压为 116V 2V 33U U ==⨯=额实根据串联电路的电压规律可知，R 1与R 2的总电压为6V 2V 4V U U U =-=-=总实此时电路中的电流为124V0.2A 15Ω5ΩU I R R '===++总则灯泡L 的额定功率为9992V 0.2A 3.6W P P U I '===⨯⨯=额实实当只闭合S 2时，R 1的电功率为()22110.2A 15Ω0.6W P I R'==⨯= 故B 正确，CD 错误； 故选B 。