备战中考物理欧姆定律综合题汇编附详细答案

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一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.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R 1的最大功率,那么需要定值电阻R 1两端的电压最大,由题意可知,当R 1两端的电压是3V 时,电压表V 1的量程没有超出,流过R 1的电流为1113V ==0.3A 10ΩU I R =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R 2的最大电流,那么滑动变阻器R 2两端的电压为21 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=这个电压大小也没有超过电压表V 2的量程,所以当R 1两端的电压是3V 时能够保证电路安全,此时定值电阻R 1的最大功率为()221113V 0.9W 10ΩU P R === 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R 2接入电路中电阻最大,即220ΩR =,电路中的电流大小为12 4.5V 0.15A 10Ω20ΩU I R R ===++这个电流大小没有超过滑动变阻器R 2的最大电流,也没有超过电流表的量程,此时R 1两端的电压是1R 10.15A 10Ω 1.5V U IR ==⨯=R 2两端电压为21R R - 4.5V -1.5V 3V U 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 RR要最大,当R2是5Ω或者20Ω时,()2122-R RR最大,滑动变阻器的电功率最小,大小为0.45WP=,可知,C正确、D错误。

3.如图所示,电源电压不变,1R、2R为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表,当只闭合开关S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a 的示数不变,b的示数有变化。

以下说法正确的是()A.b可能是电流表、也可能是电压表B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于12R R+C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,2R消耗的功率一定变大D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A.假设b是电流表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,R与R2并联接在电路中,a、b 的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,根据UIR=可知,a的示数是不变的,b的示数有变化,这种情况符合题意,所以b可能是电流表;假设b是电压表,a是电流表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过R2,但没有电流流过R,a的指针明显偏转,b表测的是电源电压,也明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,根据UIR=可知,a的示数是不变的,b的示数是不变的,这种情况与题意不符合,所以这个假设不成立;假设b是电压表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,两个电压表测的都是电源电压,指针均明显偏转,但是将位于中点的滑片P向左移动,电源电压不变,那么两表的示数是不变的,这情况与题意不符合,所以这个假设也不成立;综上所述,b不可能是电压表,只能是电流表,A错误;B.假设b是电流表,a是电压表,当只闭合开关S、S1时,有电流流过b表,b表有示数,a表测的是电源电压,也有示数,将位于中点的滑片P向左移动,根据UIR=可知,b的示数有变化,a 的示数是不变的,大小还是等于电源电压,这种情况符合题意,所以b 可能是电流表,a 可能是电压表;只闭合S 、S 2,这时R 1与R 串联,电压表a 测的是R 两端的电压,电流表测的是电路中的电流,则可知1UR I∆=∆,即电压表a 示数的变化量与电流表b 示数的变化量的比值等于R 1;当b 是电流表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,电路是R 1的简单电路,即使移动滑片P ,a 、b 两表的示数都不会变化;综上所述,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值不可能等于12R R +;B 错误;C .把b 换成电压表,a 是电压表时,只闭合S 、S 2,R 1、R 2与R 串联,滑片P 向右移动,电阻变小,电路的总电阻变小,电流变大,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率变大;如果把b 换成电压表,a 是电流表时,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,滑片P 向右移动,电阻不变,电路的总电阻不变,电流不变,根据22P I R =可知,R 2消耗的功率不变;C 错误;D .a 是电压表,b 是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 被短路,R 1、R 2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R 2两端的电压,那么a 的示数与b 的示数的比值是R 2;当a 、b 都是电流表时,若把a 与b 的位置互换,只闭合S 、S 2,R 、R 2被短路,只有R 1接在电路中,两电流表的示数相等,它们的比值是1;D 正确。

故选D 。

4.图为复杂电路的一部分,电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,通过这三个电阻的电流之比为4:1:2.则电流表A 1、A 2的示数之比为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .4:1【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A ,则I 1=4A ,I 2=1A ,I 3=2A ;电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R 1=1Ω,R 2=2Ω,R 3=3Ω;根据欧姆定律U IR =可得:三个电阻两端电压分别为:U 1=4V ,U 2=2V ,U 3=6V ;又因为R 1与R 2的左端电势相等,可知只有当R 1与R 2的电流反向时,才能使R 3两端的电压等于6V ,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示:因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则: 图1中113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比为2:1; 图2中113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比仍为2:1; 故A 、C 、D 不符合题意,B 符合题意。

故选B 。

5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R 。

若只闭合开关 S 1,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时, 电压表V 1示数为 U 1,电压表V 2示数为 U 2;若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端,电压表V 1示数为U 1′,电压表V 2的示数为U 2′,电流表A 1的示数为0.4A 。

已知:U 1:U 1′=1:2,U 2:U 2′=3:1,R 2=3Ω。

以下说法错误的是( )A .R 1 的电阻为2ΩB .电源电压为6VC .当开关都闭合,电路消耗的最小功率为30WD .只闭合开关S 1时,电路消耗的最大功率为7.2 W 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】若只闭合开关 S 1时,电路如下图甲所示,将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时,变阻器连入电路的电阻为0,简化后的电路如下图乙所示。

此时,R 1、R 2两端电压分别为U 1、U 2。

将滑动变阻器的滑片 P 移至 B 端时,电路如下图所示此时,R 2两端电压为U 2′,变阻器和R 1两端的总电压为U 1′。

此时,电流表示数为I 丙=0.4A ,R 2=3Ω,据U IR =可知,R 2两端电压U 2′为1.2V 。

根据U 2:U 2′=3:1结合U 2′为1.2V ,可以推得U 2为3.6V 乙图中,电流表示数I 乙为22 3.6V1.2A 3U I R ===Ω乙 已知U 1:U 1′=1:2根据欧姆定律,有111()2I R I R R =+乙丙即111.2A 10.4A ()2R R R ⨯=⨯+整理得15R R =乙图中,电流表示数为1.2A ,根据欧姆定律有21UI R R =+乙即11.2A3UR=Ω+……①丙图中,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律有21UIR R R=++丙即110.4A35UR R=Ω++……②结合①②,有16V2UR==Ω则1510R R==Ω只闭合开关S1时,当变阻器滑片在A端时,电路中电阻最小,电路总功率最大,为6V 1.2A7.2WP UI==⨯=当所有开关都闭合时,电路为三个用电器并联,当变阻器连入电路中电阻为其最大阻值时,电路的总功率最小,为2222221212(6V)(6V)(6V)=33.6W3102U U UP P P PR R R=++=++++=ΩΩΩ滑滑故选项A、B、D正确,不符合题意;选项C错误,符合题意。