郑州中考物理—欧姆定律的综合压轴题专题复习

一、初中物理欧姆定律问题1．灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，电路中电源的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列判断正确的是A．电路消耗的总功率保持不变B．电压表与电流表示数的比值变小C．电流表的示数增大，电压表的示数减小D．灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．灯与R串联，电压表测L的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，根据 ，电路消耗的总功率变大；通过灯的电流变大，灯的电压变大，故AC错误；P UIB．由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值即灯的电阻，如下所示，通过灯的电流随电压变大而变大，而且电压的增大量大于电流的增大量，由欧姆定律，灯的电阻变大，即电压表与电流表示数的比值变大，B错误；D．电路的总电阻变小，故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量，即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量，D正确。

故选D。

2．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从b端移动到 a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A ．电源电压为 4VB ．电路总功率的最大值为 2.4WC ．R 1 电功率的最小值为 0.4WD ．R 2 的最大阻值为 10Ω【答案】C 【解析】 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I 1=0.6A ，由UI R=可得，电源的电压1110.6A U I R R ==⨯…①当滑片于b 端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I 2=0.2A ，U 2=4V ，则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AU R I == 故D 错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压21210.2A 4V U I R U R =+=⨯+…②因电源的电压不变，由①②可得110.6A 0.2A 4V R R ⨯=⨯+解得：R 1=10Ω，电源的电压10.6A 0.6A 10Ω6V U R =⨯=⨯=故A 错误； 电路消耗的最大功率116V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=故B 错误；R 1电路消耗的最小功率221210.2A 10Ω0.4W P I R ==⨯=（） 故C 正确。

故选C 。

3．如图所示，电源电压为4.5V ，电流表量程为“0～0.6A ”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（）A．小灯泡的额定电流是0.6AB．电流表的示数变化范围是0.3A～0.6AC．电压表的示数变化范围是2V～3VD．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是6Ω～10Ω【答案】C【解析】【分析】【详解】A．小灯泡L标有“2.5V 1.25W”，由2UP UIR==得小灯泡的额定电流为1.25W0.5A2.5VPIU===A选项错误；BCD．由于不考虑温度对灯丝电阻的影响，则根据欧姆定律得灯泡的电阻L2.5V5Ω0.5AURI===串联电路电流值处处相等，则电路中的最大电流max L R0.5AI I I===此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，其两端电压也最小。

根据串联电路电压规律，得滑动变阻器两端最小电压为min总L4.5V 2.5V2VU U U=-=-=此时滑动变阻器接入电路最小阻值为minminmin2V4Ω0.5AURI===当滑动变阻接入电路阻值最大时，电压表示数最大，电路电流最小。

由题知max10ΩR=则电路最小电流总minL max4.5V0.3A5Ω10ΩUIR R===++此时滑动变阻器两端最大电压max max 0.3A 10Ω3V U IR ==⨯=由此得电流表的示数变化范围是0.3A ～0.5A ，电压表的示数变化范围是2V ～3V ，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω。

BD 选项错误，C 选项正确。

故选C 。

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．如图所示的电路图，R1与R2都是定值电阻，R3是一个滑动变阻器，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，以下说法中正确的是（）A．电压表 V5示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变B．电压表 V4的变化量与电流表示数变化量的比值变大C．电压表 V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小D．电流表示数变大，表 V1、V2与电流表示数比值都不变，V3与电流表示数比值变大【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V3测R3两端的电压，电压表V4测R1和R2两端的电压之和，电压表V5测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流；A．由以上分析知U V5=U−U1=U−IR1，U V5′=U−U1′=U−I′R1△U V5= U V5− U V5′= U−IR1−( U−I′R1)=(I′−I) R1=△I R1即UV5=R1I故该比值保持不变，故A正确；B．同理可知U V4= U−U1−U2 =U−IR1−IR2，U V3′=U−U1′− U2′ =U−I′R1−I′R2△U V4= U V4− U V4′= U−IR1−IR2−( U−I′R1−I′R2)=(I′−I) R1+(I′−I) R2=△I (R1+ R2)即UV4= R1+ R2I故该比值保持不变，故B 错误；C ．电源电压U = U V4+ U V3，故电压表 V 3 示数的变化量等于电压表 V 4 的变化量，则电压表 V 3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变，故C 错误；D ．滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，接入电路中的电阻变小，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A 的示数变大，由U =IR 可知，定值电阻R 1和R 2两端的电压变大，即电压表V l 、V 2的示数变大；因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，且R 1和R 2两端的电压变大，V 3等于电源电压减去R 1和R 2两端的电压，所以电压表V 3的示数变小，由R 1=1U I ， R 2=2UI ， R 3=3U I可知，电压表V 1、V 2与电流表示数之比不变，V 3与电流表示数比值变小，故D 错误。

故选A 。

6．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S 2和S 3，断开S 1，灯泡L 正常发光；当闭合开关S 1和S 3，断开S 2，电压表示数为6V ，电流表示数为1.6A ；当只闭合开关S 2时，灯泡L 消耗的实际功率为其额定功率的19，R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1，下列说法正确的是（ ）A ．电源电压为10VB ．灯泡L 的额定功率为3.6WC ．R 2的阻值为15ΩD ．当只闭合S 2时，R 1的电功率为1.2W 【答案】B 【解析】 【分析】【详解】A ．当闭合开关S 1和S 3，断开S 2时，电阻R 1与R 2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S 2时，电阻R 1、R 2与灯泡串联，电压表测R 1两端的电压，由R 1与R 2消耗的功率之比为3∶1，根据2P I R =可知，R 1与R 2之比为3∶1，即R 1=3R 2；则电阻R 1与R 2并联时的电流之比为1∶3，根据并联电路的电流规律可知12113 1.6A I I I I I =+=+=解得：10.4A I =，2 1.2A I=；根据欧姆定律可知，R 1与R 2的阻值分别为116V 15Ω0.4A U R I ===，226V 5Ω1.2AU R I === 当闭合开关S 2和S 3，断开S 1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2U P R=可知，灯泡L 的实际电压为额定电压的13，即实际电压为 116V 2V 33U U ==⨯=额实根据串联电路的电压规律可知，R 1与R 2的总电压为6V 2V 4V U U U =-=-=总实此时电路中的电流为124V0.2A 15Ω5ΩU I R R '===++总则灯泡L 的额定功率为9992V 0.2A 3.6W P P U I '===⨯⨯=额实实当只闭合S 2时，R 1的电功率为()22110.2A 15Ω0.6W P I R'==⨯= 故B 正确，CD 错误； 故选B 。

7．如图甲所示，电源电压恒定，R 1是定值电阻，R 2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20VB ．EF 是V 1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10ΩD ．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，R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表V 1测R 1两端的电压，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测串联电路的电流。