2020-2021中考物理培优 易错 难题(含解析)之欧姆定律问题及答案

一、初中物理欧姆定律问题1．如图的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为6V,小灯泡L1、L2和L3各自正常工作时流过的电流均为0.5A,下列说法正确的是（）A．开关S1和S2断开,电压表的示数为6V,再闭合S2,电压表示数变小B．开关S1和S2断开,电流表A1测L2的电流,再闭合S2,A1仍测L2的电流C．先闭合开关S2,再闭合开关S1,电流表A1示数不变,A2示数变大D．开关S1和S2闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表A1的示数为1.5A【答案】B【解析】【详解】A．从实物图可以看到，当开关S1和S2断开时，只有灯泡L2和L3串联接入电路，电压表测的是电源电压，示数为6V；再闭合S2时，L3被短路，只有灯泡L2接入电路，电压表测的是电源电压，示数不变；A错误；B．开关S1和S2断开，只有灯泡L2和L3串联接入电路，电流表A1是测L2的电流，再闭合S2，只有灯泡L2接入电路，A1仍测L2的电流，B正确；C．先闭合开关S2，电流表A1只测L2的电流，A2所在支路断路，示数为零；再闭合开关S1，电流表A1测L1和L2的总电流，即电流表A1示数变大，A2测L2的电流，示数变大；C 错误；D．开关S1和S2闭合，有电流流过的灯泡恰好都正常发光，这时只有L1、L2并联接入电路，流过它们的电流都是0.5A，电流表A1测的是总电流，大小为1.0A，D错误。

2．如图，电源电压不变，电路元件及导线均完好，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。

下列分析正确的是（）A ．只闭合S 1时，电流表、电压表均有示数B ．只闭合S 3时，滑片右移，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C ．闭合S 1、S 2、S 3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小D ．闭合S 1、S 3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小【答案】ABD【解析】【分析】(1)只闭合S 1时，电路为R 2的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流；(2)只闭合S 3时，R 1与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化；(3)同时闭合S 1、S 2、S 3时，R 2与R 并联，电压表测电源电压，电流表测干路中的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 2的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化；(4)同时闭合S 1、S 3时，R 1与R 串联后再与R 2并联，电压表测R 两端的电压，电流表测干路电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化，根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。

【详解】A ．只闭合S 1时，电路为R 2的简单电路，等效电路图如下图所示：图中电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，则电流表、电压表均有示数，故A 正确；B ．只闭合S 3时，R 1与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：滑片P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压原理知，R 两端电压变大，R 1两端电压变小，由串联电路的电压特点可得1R U U ∆=∆而电流表测串联电路中的电流，则有1R 1U U R I I ∆∆==∆∆ 即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故B 正确；C ．同时闭合S 1、S 2、S 3时，R 2与R 并联，电压表测电源电压，则其示数不变，电流表测干路中的电流，等效电路图如下图所示：因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则滑片移动时，通过R 2的电流不变，滑片P 向右移动，接入电路中的电阻变大，由U I R=可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流变小，即电流表示数变小，故C 错误；(4)同时闭合S 1、S 3时，R 1与R 串联后再与R 2并联，电压表测R 两端的电压，电流表测干路电流，等效电路图如下图所示：滑片P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，由U I R=可知，滑动变阻器所在支路的电流变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电压表的示数变大，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则通过R 2的电流不变，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则电流表的示数变小，故D 正确。

故选ABD 。

3．把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）A ．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小B ．电路的总功率最大值为10.8WC ．小灯泡的电功率最小值为0.75WD ．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω【答案】ACD【解析】【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ）。

(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI =求电路的总功率最大值；(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI =求小灯泡的电功率最小值；(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】A ．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由U I R=知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；B ．由P UI =可知，当灯正常发光时的电流3W 0.5A 6VP I U ===额额额 由于电路中的最大电流是0.5A ，则滑动变阻器连入电路的最小电阻 min max 18V 6V 24Ω0.5A U U R I --===额此时电路中电功率最大max max 18V0.5A9WP UI==⨯=故B错误；C．由2UPR=可知，灯泡的电阻22L(6V)12Ω3WURP===额额由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是L R18V15V3VU U U=-=-=此时电路中的电流LR LL3V0.25A12ΩUI I IR=====所以滑动变阻器连入的最大电阻RmaxR15V60Ω0.25AURI===此时小灯泡的最小电功率min L L3V0.25A0.75WP U I==⨯=故C正确；D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。

故选ACD。

4．如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。

滑动变阻器最大阻值为R3，先闭合S1再闭合S2，发现b表和c表的读数均有明显变化。

下列判断正确的是（）A．a表可能是电压表，也可能是电流表B．若b表是电流表，先闭合S1，再闭合S2，a表读数变大C．若b表是电压表，闭合S1断开S2移动变阻器的滑片时，b、c 两表示数变化量的比值不变D．若R1=R2=R3，则控制开关状态和滑片位置，得到电路最大功率为最小功率的4倍【答案】CD【解析】【详解】A ．由题意可知，c 表应该是电流表，不能是电压表，否则整个电路没有电流；假设a 表是电流表，b 表是电流表，那么整个电路会短路，这样不符合题意，所以b 表不能是电流表，假设b 表是电压表，那么电流流过变阻器后，就不会再流过电阻R 1、R 2，而是流过下面的a 表，即使再闭合S 2，c 表的示数都不会变化，这与题意不符合，所以a 表不能是电流表，只能是电压表，A 错误；B ．若b 表是电流表，先闭合S 1，那么滑动变阻器就会被短路，电路只有电阻R 1接入，再闭合S 2，电路有电阻R 1、R 2并联接入，这样a 表的读数是不变的，都是电源电压的大小，B 错误；C ．若b 表是电压表，闭合S 1断开S 2，只有电阻R 1、R 3串联接入电路，移动变阻器的滑片时，假设从'3R 变到''3R 时，b 表的示数从''3U 到'3U ，c 表的读数从''I 到'I ，可得到 ''31U U I R =-''''31U U I R =-b 表示数变化量是()''''''331U U U I I R ∆=-=-c 表示数变化量是'''I I I ∆=-那么b 、c 两表示数变化量的比值是()'''11'''I I R U R I I I-∆==-∆- 即这个比值大小不变，C 正确；D ．假设123R R R R ===，并且b 表是电压表，那么这个电路是电阻R 1、R 2并联后再和R 3串联，当R 3接入电路的电阻为零时，并且S 1、S 2都闭合时，R 1和R 2并联，电路中的总电阻最小，根据2U P R=可知，电路的总功率最大，大小是 22222max 122U U U U U P R R R R R=+=+= 当R 3接入电路的电阻最大时，并且S 1闭合，S 2断开时，R 1和R 3串联，这时电路的总电阻最大，根据2U P R=可知，电路的总功率最小，大小是 22min132U U P R R R==+ 那么 22max min2::4:12U U P P R R ==即max min 4P P =，可得到电路最大功率为最小功率的4倍，D 正确。

5．在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A 的量程，电压表取0~15V 的量程，选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，先后与滑动变阻器R 2串联，在能完成实验的前提下，下列判断正确的是（ ）A ．若电源电压4.5V 不变，控制电压为3V ，则变阻器R 2最大阻值至少为10ΩB ．若变阻器R 2最大阻值为20Ω，控制电压为2V ，则电源的选取范围是2~3VC ．若R 2变阻器最大阻值为40Ω，电源电压为6V 不变，则控制电压的选取范围是2~6VD ．若电源电压6V 不变，控制电压为2V ，R 2最大阻值为30Ω，则只能完成三次实验【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．由于电源电压不变为4.5V ，定值电阻两端电压保持为3V ，则滑动变阻器两端电压始终为1.5V ，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知1.5V 13V 2R U R U ===滑滑定定 则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时，对应滑动变阻器接入阻值最大，为1120Ω=10Ω22R R ==⨯滑定 故A 正确； B ．控制电压为2V ，则电源电压最小为2V ，此时滑动变阻器在整个实验接入阻值均为0，由串联分压可知，当定值电阻换用最大阻值时，滑动变阻器接入阻值越大，此时电源电压越大，则当定值电阻接20Ω，滑动变阻器滑到20Ω时，此时电源电压最大，此时电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器两端电压也为2V ，则最大电压为4V ，则电源的选取范围是2~4V ，故B 错误；C ．由于始终保证定值电阻两端电压不变，则当换用更大阻值的定值电阻时，由串联分压可知，滑动变阻器接入阻值应相应增大，则当定值电阻接入最大阻值时，滑动变阻器滑到最大阻值处，可使定值电阻电压最小，此时电流为min 4max 6V 0.1A 40Ω20ΩU I R R ===++滑 则定值电阻两端最小电压为 min min 40.1A 20Ω=2V U I R ==⨯由于电流表量程为0~0.6A ，则电流最大为0.6A ，当定值电阻阻值最小时，电流最大，则最大电压为max max 10.6A 5Ω=3V U I R ==⨯综合范围为2~3V ，故C 错误；D ．由于电源电压不变为6V ，定值电阻两端电压保持为2V ，则滑动变阻器两端电压始终为4V ，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知 2V 14V 2R U R U ===定定滑滑 则当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，对应可进行实验的最大阻值，为1130Ω=15Ω22R R ==⨯滑定 则只能进行前三次实验，故D 正确。