2020-2021备战中考物理 欧姆定律问题 综合题含答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1．图为复杂电路的一部分，电阻R1、R2、R3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A1、A2的示数之比为（ ）
A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：1
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A，则I1=4A，I2=1A，I3=2A；电阻R1、R2、R3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω；根据欧姆定律UIR可得：三个电阻两端电压分别为：U1=4V，U2=2V，U3=6V；又因为R1与R2的左端电势相等，可知只有当R1与R2的电流反向时，才能使R3两端的电压等于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
113A4A+2A=6AII
232A2A+1A=3AII
故流过A1、A2的示数之比为2：1；
图2中
113A4A+2A=6AII
232A2A+1A=3AII
故流过A1、A2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。
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。
3．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。
4．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如表所示，分析表格中实验数据，可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个（ ） 电压表示数U/V 0.60 0.70 0.80
0.90 1.00
1.10
电流表示数I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
【分析】
由表中数据可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数也增大，再分析四个电路图，当滑片向上移动时的电压表和电流表的变化得出答案。
【详解】
A．电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；滑动变阻器分压变小，电压表的示数变小，故A不符合题意；
B．电压表测量电阻R1两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；电压表的示数也变大，故B符合题意；
CD．都是测量下面电阻和滑动变阻器两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；电阻和滑动变阻器串联后两端的电压变小，电压表的示数变小，故CD不符合题意。
故选B。
【点睛】
解决此类电路图连接问题，要结合题意实际要求去分析，不可盲目猜测。
5．实验中，某同学认为在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测量未知电阻Rx的阻值，并设计了电路图，下列图中不可以实现测量Rx阻值的电路图是（） A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．当开关闭合时，R0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端的电压为U1-U2；根据串联电路电流处处相等可列出等式
1220XUUURR
Rx可求出，故此电路可以测出Rx阻值；故A不符合题意；
B．当开关闭合时，Rx被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，RX与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过Rx的电流，故此电路不能测出Rx阻值；故B符合题意；
C．当开关掷到1档时，只有RX接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端电压为U1-U2，根据串联电路电流处处相等可列出等式
212X0UUURR
可求出出Rx，故此电路可以测出RX阻值；故C不符合题意；
D．当开关掷到1档时，只有R0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，Rx与R0串联，电压表测R0的电压，设此时示数为U2，则此时RX两端电压为U1-U2，根据串联电路电流处处相等可列出等式
212X0UUURR
可求出出Rx，故此电路可以测出Rx阻值；故D不符合题意。
故选B。
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R:R2为
A．3:2 B．2:3 C．7:5 D．5:7
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
闭合S、S1，断开S2时，R1、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR=5V，则由串联分压得，即①；闭合S、S2，断开S1时，R2、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR′=7V，则由串联分压得，即②，由①②解得R:R2=3:2．故选A．
7．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源最大电压为
A．0.5A 12V B．1.5A 12V C．1.5A 8V D．0.5A 8V
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图可以看出：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A．两灯串联后通过两灯的电流相等，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，正常发光的应是额定电流较小的乙灯，所以电路的工作电流
I=0.5A。
由图可知
U甲=2V，U乙=6V，
