备战中考物理综合题专练∶欧姆定律含详细答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1．两江的物理大组长在测完电阻后， 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的IU图象， 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V，下列说法正确的是
A．小灯泡电阻随温度的增大而减小
B．灯泡的实际电功率为0.6 W
C．定值电阻的阻值为0.05Ω
D．定值电阻的电功率为0.8 W
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图甲结合URI可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A错误；
B．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A时，灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为6V，总电压为8V，则灯泡的实际功率：
2V0.3A0.6WLLPUI
故B正确；
C．由B项数据可知，电阻的阻值：
6V20Ω0.3ARURI，
故C错误；
D．电阻的实际功率：
6V0.3A1.8WRRPUI，
故D错误。
2．如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小；由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误；
BCD．根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数
U1＝U总−U2＝U总−IR2
因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误。
故选C。
【点睛】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象。
3．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。
4．如图所示的电路中,电源电压保持不变,当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片移到a端时，R1的功率为P1，电流表A1和A2的示数之比为3:4；若再断开S2，则电流表A1和A2的示数之比为1:2，当S1和S3断开，S2闭合,滑动变阻器的滑片移到b端时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1′，已知R1=6Ω，P1:P1′=16:1，下列判断错误的是（ ）
A．电源电压为9V
B．R2的阻值为3Ω
C．R2和R3的阻值相等
D．R4的最大阻值为12Ω
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
BC．当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片移到a端时，等效电路图如图1所示；若再断开S2，等效电路图如图2所示；当S1和S3断开，S2闭合，滑动变阻器的滑片移到b端时，等效电路图如图3所示：
图2中，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电流表A1和A2的示数之比为3：4，即
1312II
所以由UIR得
31131321UIRIURII
则
31116Ω3Ω22RR
图1中，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以
A11212A22321324IIIIIIIIII
整理可得
1212II
则
11221221URIIURII
即
21116Ω3Ω22RR
故BC正确，不符合题意；
D．图1和图3中，R1的功率之比
2211112211161PIRIPIRI
解得
141II
因电压一定时，电流与电压成正比，所以
12341141RRRRIIR
即
46Ω+3Ω+3Ω+46Ω1R
解得
412ΩR
故D正确，D不符合题意；
A．图3中的电流
443V=0.25A12ΩUIR
电源的电压
12340.25A6Ω+3Ω+3Ω+12Ω=6VUIRRRR（）（）
故A错误，A符合题意。
故选A。
5．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A"，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W。在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是
（ ）
A．电源电压为5 V B．R1的阻值为20Ω
C．R2接入电路的最小阻值为2Ω D．R2的最小功率是0.8 W
【答案】C
【解析】
【分析】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a点，由图乙可知，R2为20Ω时，电压表的示数为2V，根据P=UI求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)根据欧姆定律求出R1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值；
(4)根据电路中的电流变化范围，利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R2的最小功率。
【详解】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
A．由于R1是定值电阻，根据P=I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P=UI可得，此时电路的电流
110.4W0.2A2VPIU最小最小
根据UIR和串联电路的电压特点可得电源电压
210.2A20Ω2V6VUIRU最小最大
故A错误；
B．根据UIR可得R1的阻值
112V10Ω0.2AURI最小
故B错误；
C．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据UIR可得最小总电阻
6V12Ω0.5AURI最小最大
则此时滑动变阻器的最小阻值为
1212Ω10Ω2ΩRRR最小最小
故C正确；
D．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A∼0.5A，滑动变阻器消耗的功率
22222116V10Ω0.9W100.3WPUIUUIUIIRIII
所以当0.30I时，即I=0.3A时，R2的功率最大P最大=0.9W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P−I图像，如图所示：
根据图像可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率
22216V0.5A10Ω0.5A0.5WPUIIR最小最大最大
故D错误。
故选C。
6．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示，则
A．电源电压为20V
B．EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大功率为14.4W
【答案】D
【解析】
【详解】
AB．由图甲可知，R1与滑动变阻器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，电流表测串联电路的电流。滑片P从B端至A端的过程中，R2变小，根据串联分压原理，V2示数变小，又根据串联电路的电压规律，V1示数变大。因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像，图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像；当滑片P在A点时，V1示数最大为电源电压，则电源电压U=12V，故AB错误；
C．当滑片在B端时，由图乙可知，R2两端电压U2=8V，此时对应的电流I=0.4A，由欧姆定律可得，
R2=28V0.4AUI=20Ω
故C错误；
D．电源电压一定，当电路中电流最大I=1.2A时，电路的总功率最大
P=UI=12V×1.2A=14.4W，
故D正确；
故选D。
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
