2020-2021北京中考物理欧姆定律的计算问题综合题

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为 4.5V ，电压表量程“0~3V ”，滑动变阻器规格“20Ω 1A ”，灯泡L 标有“3V 1.5W ”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（ ）

A ．滑动变阻器两端的最大电压是3V

B ．该电路的最大总功率是4.5W

C ．电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A

D ．滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~10Ω 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．灯泡L 的电阻

()2

2

L

L L 3V 6Ω1.5W

U R P ==

= 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，其两端的电压最大，设这个电压大小U 滑，根据欧姆定律可知

4.5V -6Ω20Ω

U U I ==滑滑

解得 3.5V U ≈滑，A 错误； B ．由题意可知，灯泡L 的额定电流

L L L 1.5W 0.5A 3V

P I U =

== 可知道电路中的最大电流只能是0.5A ，不能再大了，当电流是0.5A 时，电路的总电阻

4.5V

9Ω0.5A

R =

=总 这种情况符合题意，所以该电路的最大总功率

max 4.5V 0.5A 2.25W P UI ==⨯=

该电路的最大总功率是2.25W ，B 错误；

C ．当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，其电流值

min 4.5V

0.173A 6Ω20Ω

I =

≈+

电压表的示数

min L 0.173A 6Ω 1.038V U I R ==⨯=电压

这个电压值没有超过电压表的量程，电路是安全的，所以电路中的最小电流可以是0.173A ，由上述可知，电路中电流变化的范围是0.173A~0.5A ，C 正确；

D ．由上述可知，电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω；电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是

L -9Ω-6Ω=3ΩR R R ==滑总

那么滑动变阻器阻值变化的范围是3Ω~20Ω，D 错误。 故选C 。

2．如图，电源电压保持不变，闭合开关S 。将滑动变阻器滑片P 从b 端向中点滑动的过程中，电流表和电压表都有示数。下列说法正确的是（ ）

A ．电流表的示数变小

B ．1R 的功率变大

C ．1R 的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量

D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】

由电路图知，滑动变阻器与电阻2R 并联后，再与电阻1R 串联，电流表测的是干路的电流，电压表测的滑动变阻器和电阻2R 两端的电压；当滑片从b 端向中点滑动时，并联后的总电阻减小，整个电路中的电阻减小。 A ．由欧姆定律U

I R

=

知，整个电路中的电流将增大，即电流表的示数变大，故错误； B ．由串联电路的分压的规律知，电压表的示数减小，电阻1R 分压的电压增大，因通过1R 的电流增大，由P UI =知，1R 的功率变大，故B 正确；

C ．1R 的电流变化量，即为干路电流变化量，等于2R 电流的减小量与滑动变阻器电流的增加量之和，故C 正确；

D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为

1U

R I

∆=∆ 因电阻1R 的阻值不变，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故D 正确。 故选BCD 。

3．已知R 1:R 2=2:3，开关S 由断开到闭合，图中电流表先后示数之比为2:5的电路是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】AD 【解析】 【详解】

A ．从图中可以看到，开关S 断开时，电阻R 1和R 2串联在一起，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是

'125U U

I R R R =

=+

当开关S 闭合时，只有电阻R 1接入电路中，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是

''12U U I R R

=

= 所以电流表先后示数之比是

'''::2:552U U I I R R

=

= 选项A 符合题意；

B ．从图中可以看到，开关S 断开时，电阻R 1和R 2串联在一起，电路中的电流大小是

'125U U

I R R R

=

=+

当开关S 闭合时，只有电阻R 2接入电路，电路中的电流大小是

''23U U I R R

=

= 所以电流表先后示数之比是

'''::3:553U U I I R R

=

= B 项不合题意；

C ．从图中可以看到，开关S 断开时，只有电阻R 1接入电路中，电路中的电流大小是

'12U U I R R

=

= 当开关S 闭合时，电阻R 1和R 2并联在一起，电路中的总电阻大小是

121265

R R R

R R R =

=+总

电路中的电流大小是

''56U U

I R R

=

=总 所以电流表先后示数之比是

'''5::3:526U U I I R R

=

= C 项不合题意；

D ．从图中可以看到，开关S 断开时，只有电阻R 2接入电路，电路中的电流大小是

'23U U I R R

=

= 当开关S 闭合时，电阻R 1和R 2并联在一起，电路中的总电阻大小是65

R

R =总，电路中的电流大小是

''56U U I R R

=

=总 所以电流表先后示数之比是

'''5::2:536U U I I R R

=

= 选项D 符合题意

4．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S ，当滑片P 置于变阻器的B 端时，电压表的示数为6V ，在10s 内定值电阻1R 产生的热量为36J ；当滑片P 置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V 。下列结果正确的是（ ）