2020-2021备战中考物理压轴题专题欧姆定律问题的经典综合题附答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S2和S3，断开S1，灯泡L正常发光；当闭合开关S1和S3，断开S2，电压表示数为6V，电流表示数为1.6A；当只闭合开关S2时，灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的19，R1与R2消耗的功率之比为3∶1，下列说法正确的是（ ）

A．电源电压为10V

B．灯泡L的额定功率为3.6W

C．R2的阻值为15Ω

D．当只闭合S2时，R1的电功率为1.2W

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．当闭合开关S1和S3，断开S2时，电阻R1与R2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S2时，电阻R1、R2与灯泡串联，电压表测R1两端的电压，由R1与R2消耗的功率之比为3∶1，根据2PIR可知，R1与R2之比为3∶1，即R1=3R2；则电阻R1与R2并联时的电流之比为1∶3，根据并联电路的电流规律可知

121131.6AIIIII

解得：10.4AI，21.2AI；根据欧姆定律可知，R1与R2的阻值分别为

116V15Ω0.4AURI，226V5Ω1.2AURI

当闭合开关S2和S3，断开S1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2UPR可知，灯泡L的实际电压为额定电压的13，即实际电压为

116V2V33UU额实 根据串联电路的电压规律可知，R1与R2的总电压为

6V2V4VUUU总实

此时电路中的电流为

124V0.2A15Ω5ΩUIRR总

则灯泡L的额定功率为

9992V0.2A3.6WPPUI额实实

当只闭合S2时，R1的电功率为

22110.2A15Ω0.6WPIR

故B正确，CD错误；

故选B。

2．如图电路，电源电压不变，闭合S，当滑片P从a端向b端滑动时（ ）

A．电压表V1示数与电流表A示数比值不变

B．电流表A示数变大，电压表V2不变

C．电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大

D．电压表V2示数与电流表A示数的乘积不变

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流，电压表V1示数与电流表A示数比值为定值电阻R1的阻值，所以其比值不变，故A正确；

B．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，R2接入电路中的电阻变小，所以分得的电压变小，即V2示数变小；电路中的总电阻变小，所以电路中的电流变大，即A示数变大，故B错误；

C．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，R2接入电路中的电阻变小，V2示数变小，所以V1示数变大，电流表A的示数也变大，所以电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大，故C正确；

D．电压表V2示数与电流表A示数的乘积为滑动变阻器R2的功率 22222221112211222()()42UUUPIRRRRRRRRRRRR

由上式可知，R2的电功率随着R2阻值的变化而变化，当R2与R1阻值相等时，R2功率最大，故D错误。

故选AC。

3．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S1时，电流表、电压表均有示数

B．只闭合S3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S1、S2、S3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小

D．闭合S1、S3，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S1时，电路为R2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S3时，R1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S1、S2、S3时，R2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R2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S1、S3时，R1与R串联后再与R2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S1时，电路为R2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S3时，R1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，R1两端电压变小，由串联电路的电压特点可得

1RUU

而电流表测串联电路中的电流，则有

1R1UURII

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S1、S2、S3时，R2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R2的电流不变，滑片P向右移动，接入电路中的电阻变大，由UIR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S1、S3时，R1与R串联后再与R2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UIR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R2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。

4．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R2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R2最大阻值至少为10Ω

B．若变阻器R2最大阻值为20Ω，控制电压为2V，则电源的选取范围是2~3V

C．若R2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2~6V

D．若电源电压6V不变，控制电压为2V，R2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

1.5V13V2RURU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=10Ω22RR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

min4max6V0.1A40Ω20ΩUIRR滑

则定值电阻两端最小电压为

minmin40.1A20Ω=2VUIR

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

maxmax10.6A5Ω=3VUIR

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

2V14V2RURU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=15Ω22RR滑定

则只能进行前三次实验，故D正确。

故选AD。

5．在图示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）

A．电压表V2示数与V1示数的比值一定变小

B．电压表V2示数与V1示数的比值一定不变

C．电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定变大

D．电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定不变

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】 由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测R1两端的电流，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB．闭合电键S后，由UIR可知，电压表V2示数与V1示数的比值等于R2接入电路中的电阻与R1的比值，当滑动变阻器的滑片向右移动时，R2接入电路中的电阻变大，R1的阻值不变，则电压表V2示数与V1示数的比值变大，故AB不符合题意；

CD．因串联电路中总电压等于各分电压之和， R2两端的电压

U2＝U−IR1

U2′＝U−I′R1

电压表V2示数变化量

2221111UUUUIRUIRIIRIR=-＝-

所以电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值

211UIRRII

因此，电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值一定不变，故C不符合题意，D符合题意。

故选D。

6．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V的量程，电流表选择0~3A的量程。闭合开关S，断开S1和S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V变化到4V，电流表的示数变化了0.4A，已知R1：R2=1：4，

R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（ ）

A．R1的阻值为5Ω B．电源的电压为11V

C．整个电路的最大电功率是11W D．整个电路的最小电功率是4.4W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】