中考物理——欧姆定律的综合压轴题专题复习及详细答案

一、初中物理欧姆定律问题1．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20VB．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，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=28V 0.4AUI=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。

2．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动一段距离，下列判断正确的是（）A ．电压表V 1的示数一定变大B ．定值电阻R 1与R 2消耗的电功率之和一定变小C ．电压表V 1示数的变化的大小小于电压表V 2示数的变化的大小D ．电压表V 1示数的变化的大小与电流表示数的变化的大小的比值不变 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】实物图转化为电路图，如下图所示；从电路图可以看到，这是一个串联电路，滑动变阻器、定值电阻R 1、R 2串联接在电路中，电压表V 1测的是滑动变阻器的电压，电压表V 2测的是定值电阻R 1和R 2的电压之和；A ．闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 向左滑动一段距离，电路中的总电阻变大，电流变小，根据U IR =可知，定值电阻R 1、R 2的总阻值大小不变，那么它们两端的电压在变小，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器的电压在变大，即电压表V 1的示数在变大，A 正确；B ．由上述可知，定值电阻R 1与R 2的总阻值之和是不变的，其电流在变小，根据2P I R =可知，定值电阻R 1与R 2消耗的电功率之和一定变小，B 正确；C ．这是一个串联电路，电压表V 1的示数与电压表V 2示数之和等于电源电压的大小，电源电压大小不变，那么在将滑动变阻器的滑片P 向左滑动一段距离过程中，电压表V 1的示数增加量等于电压表V 2示数的减小量，即电压表V 1示数的变化的大小等于电压表V 2示数的变化的大小，不是小于，C 错误；D ．电压表V 1示数的变化的大小等于电压表V 2示数的变化的大小，根据U IR =可知()()''12221212--U U U U I R R I R R ∆=∆==++那么22112'-U U U R R I I I I∆∆∆+===∆∆由于定值电阻R 1与R 2的总阻值之和是不变的，即12R R +大小不变，那么1U I∆∆大小不变，即电压表V 1示数的变化的大小与电流表示数的变化的大小的比值不变；D 正确。

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．左图中所示的装置是水位监测仪，图甲是该水位监测装置的模拟电路图。

柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。

已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V 2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h 的倒数，即x=h-1）。

则下列说法中正确的是（）A．容器内水柱越高，两金属板间的湖水电阻R越大B．将电流表改为水位计，水位越高电流表示数越大C．当湖水水位高于警戒水位5m时，灯泡的实际功率大于2WD．当湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数为0.6A【答案】B【解析】【分析】(1)容器内水位上升时，根据图乙判断其电阻的变化；(2)由2UPR=计算灯泡电阻，根据图像得出R与x的关系式，再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式，分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况；(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时，电流表示数，再根据2P I R=求出此时灯泡的实际功率，据此判断；(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数。

【详解】由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联，由图乙可知，R与h-1成正比，所以h 越大，R越小；A．容器内水柱越高时，则A内湖水电阻R变小，故A错误；B．由2UPR=可得，灯泡电阻()22L 2V 2Ω2W U R P===额额由图像可知，R =4Ω时，x =0.2m −1，R =8Ω时，x =0.4m −1，设R =kx +b ，则14Ω0.2m k b -=⨯+，18Ω0.4m k b -=⨯+解得：k =20Ω·m ，b =0，则R 与x 的关系式20Ωm 20Ωm R x h⋅=⋅⨯= 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以I 与h 的关系式L 6V 20Ωm 2ΩU I R R h==⋅++由表达式可知，水位越高电流表示数越大，故B 正确；C ．由B 中I 与h 的表达式可知，当h 1=5m 时，电流表示数116V 6V 1A 20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω5mI h ===⋅⋅++ 此时灯泡的实际功率()2211A 2Ω2W P I R ==⨯=实 故C 错误；D ．由B 中I 与h 的表达式可知，当h 2=0.4m 时，电流表示数226V 6V 0.12A 20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω0.4mI h ==≈⋅⋅++ 故D 错误。

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．如图所示电路中，R 为定值电阻闭合开关后当滑片P 在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A ，电压表的示数变化范围是3~6V 小丽通过推算，得出四个结论，错误的是（）A ．变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12ΩB ．定值电阻R 的阻值为3ΩC ．实验中R 两端的电压变化范围为2V~4.5VD ．电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W 【答案】C 【解析】 【分析】根据电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；滑动变阻器接入电路阻值越大，电路电流越小，电压表示数越大。

【详解】A ．电流表示数变化范围是0.5~1.5A ，电压表的示数变化范围3~6V ，由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为min min max 3V215AU R I .===Ω滑 max max min 6V1205AU R I .===Ω滑 则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω，故A 正确，A 不符合题意； B ．由欧姆定律得，当电压表示数为3V 时，电源电压V 3V+1.5A U U IR R =+=⨯当电压表示数为6V 时，电源电压V 6V+0.5A U U IR R =+=⨯联立解得3R =Ω ，7.5V U故B 正确，B 不符合题意；C 、当电流表示数为0.5A 时，R 两端的电压1105A 315V U I R ..==⨯Ω=当电流表示数为1.5A 时，R 两端的电压2215A 345V U I R ..==⨯Ω=R 两端的电压变化范围是1.5~4.5V ，故C 错误，C 符合题意； D ．电路消耗的最大电功率==75V 15A=11.25W P UI ..⨯最大最大电路消耗的最小电功率==75V 05A=3.75W P UI ..⨯最小最小则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W ，故D 正确，D 不符合题意； 故选C 。

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（）A．电流表示数变小，输出信号电压U ab变大B．电流表示数变大，输出信号电压U ab变大C．电流表示数变小，输出信号电压U ab不变D．电流表示数变大，输出信号电压U ab减小【答案】A【解析】【分析】【详解】BD．由电路图知道，定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号即气敏元件的电压U ab；由于当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，由电阻的串联知道，总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故BD错误；AC．此时由欧姆定律的变形U=IR可知，R的电压变小，由串联电路电压的规律知道，输出信号电压U ab会变大，故A正确，C错误，故选A．2．如图，电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，R阻值一定但未知。

当单刀双掷开关S掷向a（同时与b断开）时，电压表示数为2.0V。

若掷向b（同时与a断开），电压表示数可能为（）A．3.0V B．2.5V C．2.2V D．1.5V【答案】BC【解析】【分析】【详解】由图S接b时，R2与R串联，由欧姆定律知，此时电压表测R2两端电压为215Ω15ΩU I R R U ''==⨯+--------------① S 接a 时，R 1与R 串联，此时电压表测R 1两端电压，示数为2V ，则有12V 10Ω10ΩIR R U ==⨯+------------② ①÷②可得 ()()310Ω2V 215ΩR U R '+=+ 所以103V 15R U R '+=⨯+ 因为 10115R R +<+ 所以3V U '<R 1、R 2分别与R 串联，R 2＞R 1，根据串联电路的分压原是可知，R 与R 2串联时比R 1与R 串联时分压多，即S 接b 时电压表示数大于2V ；综上可知2V 3V U '<<故选BC 。