物理备考之欧姆定律压轴突破训练∶培优 易错 难题篇含详细答案(1)
一、初中物理欧姆定律问题
1．如图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合电键S，电路正常工作；过了一会儿，一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上，则下列判断中正确的是
A．电阻R一定断路B．电阻R一定短路
C．灯L可能变亮D．灯L的亮度可能不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
两表一个示数变大，另一示数变小有两种可能：
电流表的示数变大，电压表的示数变小，则应该是电路中电阻R局部短路，导致总电阻变小，电压表的示数为零，而灯泡中电流增大，即灯泡变亮；
电压表的示数变大，电流表的示数变小，则应该是电路中电阻R断路，电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压值，此时电路中电流为零，灯泡熄灭．
由以上分析可得，A、B、D判断均错误，C判断正确．
2．洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如下图所示，R是定值电阻，R′是滑动变阻器，其中能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】
【详解】
A．由图知，R与R′串联，电压表并联在电源两端测电源的电压，其示数不随滑片的移动而变化，故A不符合题意；
B．由图知，R与R′并联，电压表串联在电路中测电源的电压，其示数不随滑片的移动而变化，故B不符合题意；
CD．电路中R与R′串联，当身高越高时，滑片上移，R′接入电路中的电阻越大，电路中的总电阻越大，由
U
I
R
=可知，电路中的电流越小，由U IR
=可知，R两端的电压越小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，R′两端的电压变大；C选项中电压表测R′两端的电压，身高越高时，其示数越大，故C符合题意；
D选项中电压表测R两端的电压，身高越高时，其示数越小，故D不符合题意．
故选C．
3．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 4V B．电路总功率的最大值为 2.4W
C．R1电功率的最小值为 0.4W D．R2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R2两端的电压，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I1=0.6A，由
U
I
R
=可得，电源的电压
111
0.6A
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，
I2=0.2A，U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值
2
2
2
4V
=20Ω
0.2A
U
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
2121
0.2A4V
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 。
4．如图所示的电路，电源电压不变，R 1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，R 1与R 2串联,电压表测R 1两端的电压，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R 1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I ＝U R
可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R 1的阻值变小，由串联分压原理可知，R 1两端的电压减小，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
U 1＝U 总?U 2＝U 总?IR 2
因U 总、R 2是定值，所以，电压表示数U 1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，R 1与R 2串联，电压表测R 1两端的电压，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R 2两端的电压变化，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。
5．如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图，其中电源电压 U =4.5 V ，电压表量程为 0～3 V ，R 0是阻值为 200 Ω的定值电阻，R 1 是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 S ，下列说法正确的是（ ）
A ．环境温度越高，电压表的示数越小
B ．电压表示数的变化范围 0~3V
C ．此电路允许的最高环境温度为 80℃
D ．环境温度越高，R 1 消耗的电功率越大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，R 1与R 0串联，电压表测R 0两端的电压；
A ．由图乙可知，环境温度越高时，热敏电阻R 1的阻值越小，电路中的总电阻越小，由U I R
=可知，电路中的电流越大，由U IR =可知，R 0两端的电压越大，即电压表的示数越大，故A 错误；
B ．由图乙可知，R 1与t 的关系为一次函数，设
1R kt b =+
把R 1=250Ω、t =20℃和R 1=200Ω、t =40℃代入可得
250Ω20k b =?+℃，200Ω40k b =?+℃
解得k =-2.5Ω/℃，b =300Ω，即
1( 2.5Ω/300R t =-?+℃)℃
当t =0℃时，热敏电阻的阻值R 1=300℃，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
101 4.5V =0.009A 200Ω+300Ω
U I R R =+=
此时电压表的示数 0100.009A 200Ω 1.8V U I R ==?=
所以，电压表示数的变化范围为1.8V ～3V ，故B 错误；
C ．当电压表的示数'03V U =时，热敏电阻的阻值最小，测量的环境温度最高，因串联电
路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流
'0203V =0.015A 200Ω
U I R == 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时热敏电阻两端的电压
10 4.5V-3V=1.5V U U U '=-=
则此时热敏电阻的阻值
112 1.5V =100Ω0.015A
U R I '== 由图像可知，此电路允许的最高环境温度为80℃，故C 正确；
D ．热敏电阻的阻值为R 1时，电路中的电流
01
U I R R =
+ R 1消耗的电功率 ()()2222
2
111222222001100110101010101111(2244)U U U U U P I R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ======++-++++-+
当R 1=R 0=200Ω时，热敏电阻消耗的电功率最大，因环境温度升高时，热敏电阻的阻值从300Ω减小到100Ω，所以，R 1消耗的电功率先增大后减小，故D 错误。
故选C 。
6．在图所示的电路中，W 为一个稳压管，其作用是确保C 、D 之间的电压U CD 不变，只要流过稳压管W 的电流在5mA 和25mA 之间，U CD 将稳定为15V 。R 2为一可变电阻，它的最小值为1000Ω，最大值为无穷大（即断路）。设电源电压U 为25V ，则当R 2变化时，为了确保U CD 为15V ，则R 1阻值为范围应为（ ）
A ．250Ω~2000Ω
B ．400Ω~500Ω
C ．250Ω~400Ω
D ．500Ω~2000Ω
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】 当R 2的电阻是1000Ω时，通过R 2的电流为
15V =0.015A=15mA 1000Ω
由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ，则通过R 1的电流为20mA 到40mA ，根据欧姆定律可以计算出R 1的电阻范围
10V =5000.02A Ω，10V =2500.04A
Ω 即R 1的电阻范围500Ω～250Ω之间；同理，当R 2的电阻是无穷大时，由于稳压管的电流范围是5mA 到25mA ，可以计算出R 1的电阻范围在2000Ω～400Ω之间；而这两部分的公共部分是400Ω～500Ω。
故选B 。
7．明明设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，R 是定值电阻，R ′是滑动变阻器，其中能够实现身高越高，电压表示数越大，而且示数与身高成正比的电路是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B
【解析】
【详解】
A．从图中可以看到，电压表测的是电源电压，身高越高，电压表示数还是不变，这与题意不符合，A项不合题意；
B．从图中可以看到，身高越高时，电压表测量的电阻阻值越大，根据U IR
=可知，电压表示数越大，设人的身高是h，由题意可知
'
'
-h l
R
S
ρ
=，可得到
''
-
-
h l I I l
U I h
S S S
ρρ
ρ
==?
由此式可知电压表示数与身高成正比，选项B符合题意；
C．从图中可以看到，这是一个串联电路，身高越高时，滑动变阻器接入电路的电阻越大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端的电压越大，电压表的示数越大，可得到关系式
'
'
-
-
U h l
U
h l S
R
S
ρ
ρ
=?
+
电源
可知电压表示数与身高不成正比，C项不合题意；
D．从图中可以看到，这是一个串联电路，身高越高时，滑动变阻器接入电路的电阻越大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端的电压越大，电阻R两端的电压越小，即电压表的示数越小，这与题意不符合，D项不合题意；
故选B。
8．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2ΩD．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R 1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R 2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R 2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R 2的最小功率。
【详解】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测定值电阻R 1两端电压；
A ．由于R 1是定值电阻，根据P =I 2R 可知，电路中电流最小时R 1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
110.4W 0.2A 2V P I U =
==最小最小 根据U I R
=和串联电路的电压特点可得电源电压 210.2A 20Ω2V 6V U I R U =+=?+=最小最大
故A 错误；
B ．根据U I R
=可得R 1的阻值 112V 10Ω0.2A
U R I =
==最小 故B 错误； C ．由于滑动变阻器R 2上标有“20Ω0.5A ”，则电路中的最大电流为0.5A ，根据U I R =
可得最小总电阻
6V 12Ω0.5A
U R I =
==最小最大 则此时滑动变阻器的最小阻值为 1212Ω10Ω2ΩR R R =-=-=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
()()2
2222116V 10Ω0.9W 100.3W P U I U U I UI I R I I I ==-=-=?-?=-- 所以当0.30I -=时，即I =0.3A 时，R 2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
()2
2216V 0.5A 10Ω0.5A 0.5W P UI I R =-=?-?=最小最大最大 故D 错误。
故选C 。
9．如图所示的电路中，当开关闭合，将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中，电流表与电压表的示数变化府况，下列说法正确的是
A ．电流表A l 的示数变大
B ．电流表A 2的示数变小
C ．电压表示数与电流表A l 的示数的比值变小
D ．电压表示数与电流表A 2的示数的比值变小、
【答案】D
【解析】
【详解】
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A 1测定值电阻支路的电流,电流表A 2测变阻器支路的电流，电压表测电源两端的电压。
AC ．因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A 1的示数不变，所以电压表示数与电流表A 1示数的比值也不变，故AC 错误； B ．将滑动变阻器滑片慢慢向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，由U I R
=
可知，通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A 2的示数变大，故B 错误；
Ｄ．电压表示数不变而电流表A 2示数变大，所以电压表示数与电流表A 2示数的比值变小，故D 正确。
10．如图所示，MN 间电压恒定，1R 为定值电阻，滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧．当
滑动变阻器滑片P 处于a
端时，电流表示数为0.25安；当滑片P 处于ab 中点时，电流表示数为0.40安，则MN 间的电压是
A ．6伏
B ．5伏
C ．4伏
D ．3伏
【答案】D
【解析】
【详解】 R 1与滑动变阻器R 2并联，设MN 间的电压为U ，根据并联电路的电流关系，
则21
0.25U U A R R +=……………….① 120.412
U U A R R +=………………② 联立①②，将R 2=20Ω代入，解得 U=3V 。故D 正确为答案．
11．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L 上标有“6V ”字样，通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V 的量程，电流表选择0~3A 的量程。闭合开关S ，断开S 1和S 2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A ；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V 变化到4V ，电流表的示数变化了0.4A ，已知
R 1：R 2=1：4， R 2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（ ）
A ．R 1的阻值为5Ω
B ．电源的电压为11V
C ．整个电路的最大电功率是11W
D ．整个电路的最小电功率是4.4W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．闭合开关S ，断开S 1和S 2时，灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I ′=0.4A ，
I ″=0.4A+0.4A=0.8A ，
由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ，''L U =3V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：
U = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V ，
U = ''L U +I ″R 1+ ''
2U =3V+0.8A ×R 1+4V ，
因电源的电压不变，所以，
1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ，
解得：
R 1=5Ω，
故A 正确，不符合题意；
B ．电源的电压：
'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ， 故B 正确，不符合题意；
C ．当开关S 、S 2闭合，断开S 2时，电路为R 2的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时，电路消耗的电功率最大，则：
P 大=UI 大=11V ×3A=33W ，
故C 错误，符合题意；
D ．当闭合开关S ，断开S 1和S 2，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：
U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 1
11V= U L 小+ I 小×25Ω，
由图象可知，当I 小=0.4A ，U L 小=1V 符合，则电路的最小电功率：
P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ，
故D 正确，不符合题意。
故选C 。
12．把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）
A ．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小
B ．电路的总功率最大值为10.8W
C ．小灯泡的电功率最小值为0.75W
D ．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω
【答案】ACD
【解析】
【分析】
分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ）。
(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；
(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI =求电路的总功率最大值；
(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI =求小灯泡的电功率最小值；
(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。
【详解】
A ．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由U I R
=知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；
B ．由P UI =可知，当灯正常发光时的电流
3W 0.5A 6V
P I U ===额额额 由于电路中的最大电流是0.5A ，则滑动变阻器连入电路的最小电阻 min max 18V 6V 24Ω0.5A U U R I --==
=额
此时电路中电功率最大
max max
18V0.5A
9W
P UI
==?=故B错误；
C．由
2
U
P
R
=可知，灯泡的电阻
22
L
(6V)
12Ω
3W
U
R
P
===
额
额
由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是
L R 18V15V3V
U U U
=-=-=此时电路中的电流
L R L
L
3V
0.25A 12Ω
U
I I I
R
=====所以滑动变阻器连入的最大电阻
R max
R
15V
60Ω0.25A
U
R
I
===此时小灯泡的最小电功率
min L L 3V0.25A0.75W
P U I
==?=
故C正确；
D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。
故选ACD。
13．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（）
A．电源电压为9V B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C．小灯泡的额定功率为6W D．电路总功率的变化范围是6W~12W
【答案】BCD
【解析】
【分析】
由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电
压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。
【详解】
由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；
AC ．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压；由图乙可知，电路中的最大电流max 1.0A I =，电压表V 2的示数06V U =，电压表V 1的示数为12V ，即电源的电压U =12V ；因串联电路中总电压等于各分电压之和，则此时灯泡两端的电压
L 012V 6V 6V U U U =-=-=
因此时小灯泡恰好正常发光，则灯泡的额定功率
L L max 6V 1.0A 6W P U I ==?=
电路的最大总功率
max max 12V 1.0A 12W P UI ==?=
故A 错误、C 正确；
BD ．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，由图像可知，电路中的最小电流min 0.5A I =，电压表V 1的示数U 1=5V ，此时滑动变阻器两端的电压
R 112V 5V 7V U U U =-=-= 由U I R
=可得，滑动变阻器的最大阻值 R min 7V 14Ω0.5A
U R I === 电路的最小总功率
min min 12V 0.5A 6W P UI ==?= 则电路总功率的变化范围是6W ～12W ，故BD 正确。
故选BCD 。
14．如图电路，电源电压不变，闭合S ，当滑片P 从a 端向b 端滑动时（ ）
A ．电压表V 1示数与电流表A 示数比值不变
B ．电流表A 示数变大，电压表V 2不变
C ．电压表V 1示数与电流表A 示数的乘积增大
D ．电压表V 2示数与电流表A 示数的乘积不变
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由电路图可知，R 1与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A 测电路中的电流，电压表V 1示数与电流表A 示数比值为定值电阻R 1的阻值，所以其比值不变，故A 正确；
B ．当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时，R 2接入电路中的电阻变小，所以分得的电压变小，即V 2示数变小；电路中的总电阻变小，所以电路中的电流变大，即A 示数变大，故B 错误；
C ．当滑动变阻器的滑片P 从a 端向b 端滑动时，R 2接入电路中的电阻变小，V 2示数变小，所以V 1示数变大，电流表A 的示数也变大，所以电压表V 1示数与电流表A 示数的乘积增大，故C 正确；
D ．电压表V 2示数与电流表A 示数的乘积为滑动变阻器R 2的功率
22
2
22221112211222()()42U U U P I R R R R R R R R R R R R ====+-+++ 由上式可知，R 2的电功率随着R 2阻值的变化而变化，当R 2与R 1阻值相等时，R 2功率最大，故D 错误。
故选AC 。
15．为了测出未知电阻R x 的阻值，某同学利用阻值已知的电阻R 0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电源电压未知且不变）（ ）
A ．
B ．
C
． D ．
【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．开关S 1闭合，S 2断开时R 0和R x 串联，电流表可以测出通过R x 的电流I x ；S 2闭合时为R x 的简单电路，不能直接或间接测量出R x 的电压，所以不能求出R x 的电阻。故A 不符合题意；
B ．开关S 1闭合，S 2接1时电路为R 0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S 2接2时电路为未知电阻R x 的简单电路，电流表测通过R x 的电流I x ，电压则为电源电压，根据欧姆定律求出电阻。故B 符合题意；
C ．开关S 1和S 2都闭合时，R 0被短路，电压表测量电源电压U ；只闭合S 1时，R 0和R x 串联，电压表仍测电源的电压，无法测出R x 两端的电压，所以不能求出R x 的电阻。故C 不符合题意；
D ．开关S 1和S 2都闭合时，R 0被短路，电压表测量电源电压U ；只闭合S 1时，R 0和R x 串联，电压表直接测量R x 两端的电压U x ，根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压：
U 0=U -U x ，
根据000
U I R =，求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等，通过R x 电流等于通过定值电阻电流I x =I 0，根据x x x U R I =
求出电阻。故D 符合题意。 故选BD 。
二、初中物理欧姆定律的实际应用问题
16．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R 1为定值电阻。闭合开关S ，将滑动变阻器R 2的滑片P 从a 端向b 端移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则（ ）
A ．定值电阻R 1阻值为20Ω
B ．当滑动变阻器的滑片P 在中点时，两电表的示数对应于乙图中的B 点
C ．当滑动变阻器的滑片P 在中点时，两电表的示数对应于乙图中的C 点
D ．当滑动变阻器的滑片P 在中点时，两电表的示数对应于乙图中的D 点
【答案】B
【解析】
【分析】
(1)当滑片P 在a 端时滑动变阻器全部接入，R 1与R 2串联，电路中的电流最小，由图像读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P 在b 端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R 1的阻值和电源的电压；
(2)当滑动变阻器的滑片P 在中点时，连入电路的阻值为
12R 2，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流，由图像找到对应点。
【详解】
A ．当滑片P 在a 端时，由图像可知这时电路中电流为I a ＝0.2A ，U 2＝4V ， 由U I R
=可得，R 2的阻值： 224V 20Ω0.2A
a U R I ===， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，电源的电压：
1210.2A 4V a U I R U R =+=?+------①；
当滑片P 在b 端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，由图像可知这时电路中电流为I b ＝0.6A ，电源电压加在R 1上，则有：
110.6A b U I R R ==?------②；
联立①②解得：R 1＝10Ω，U ＝6V ，则A 错误；
BCD ．当滑动变阻器的滑片P 在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
2
21120Ω10Ω22
R R '==?=， 则电流表的示数为： 12
6V 0.3A +10Ω10ΩU I R R '==='+， 由图像可知，电流表示数为0.3A 时对应的点是B ，则B 正确、CD 错误；
故选B 。
【点睛】
本题关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况，本题重点考查了应用图像解决问题，这是以后学习的重点。
17．如图所示，电源电压不变，R1、R2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。下列说法正确的是（）
A．a是电流表
B．只闭合S、S2，将滑片P 向右移动，a的示数一定变小
C．只闭合S、S2，将滑片P向右移动，R1消耗的功率一定变大
D．只闭合 S、S1，将滑片P向右移动，整个电路消耗的总功率一定变大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．当只闭合开关 S、S1时，定值电阻R1短路， a、b的指针均明显偏转，滑动变阻器R与表b串联，将位于中点的滑片P向左移动，b的示数有变化，则表b一定是电流表；定值电阻R2与表a串联，若a是电流表，此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联，根据并联等压的规律以及欧姆定律可判断，a是电流表时示数不变，若a是电压表，因为内阻很大，此时相当于测电源电压示数不变，所以a可能是电流表，也可能是电压表。故A错误；BC．只闭合S、S2时，若a、b都是电流表，滑动变阻器R与定值电阻R2被短路，电流表a 测通过定值电阻R1的电流，由于定值电阻R1两端电压、阻值不变，所以电流表a的示数不变，根据P=UI可知R1消耗的功率不变；若a、b都是电压表，滑动变阻器R、定值电阻R1、定值电阻R2串联，电压表a测滑动变阻器R两端电压，将滑片P向右移动，滑动变阻器R接入阻值变小，电路通过电流变大，根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小，即电压表a的示数变小，根据P=I2R可知R1消耗的功率变大；若a是电流表，b是电压表，滑动变阻器R被短路，定值电阻R1、定值电阻R2串联，电流表a电路电流，由于定值电阻R1、定值电阻R2阻值不变，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流不变，就电流表a的示数不变，根据P=I2R可知R1消耗的功率不变；若a是电压表，b是电流表，定值电阻R2被短路，滑动变阻器R、定值电阻R1串联，电压表a测滑动变阻器R两端电压，将滑片P 向右移动，滑动变阻器R接入阻值变小，电路通过电流变大，根据串联分压的规律可知滑动变阻器R两端电压变小，即电压表a的示数变小，根据P=I2R可知R1消耗的功率变大。故BC错误；
D．当只闭合开关 S、S1时，定值电阻R1短路， a、b的指针均明显偏转，滑动变阻器R与表b串联，将位于中点的滑片P向左移动， b的示数有变化，则表b一定是电流表；当a、b都是电流表时，此时滑动变阻器R与定值电阻R2并联，根据并联等压的规律以及公式P=UI可知定值电阻R2消耗的功率不变；将滑片P 向右移动，滑动变阻器R接入阻值变
小，电路通过电流变大，根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大，则整个电路消耗的总功率变大；当a是电流表，b是电压表时，因为电压表内阻很大，此时定值电阻R2不在电路中，只有滑动变阻器接入电路，将滑片P 向右移动，滑动变阻器R接入阻值变小，电路通过电流变大，根据并联等压的规律以及公式P=UI可知滑动变阻器R消耗的功率变大，即整个电路消耗的总功率变大；故整个电路消耗的总功率一定变大。故D正确。
故选D。
18．小丽用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图所示。照明灯L标有“220V 40w”字样，在天暗时L自动点亮，天亮时L自动熄灭。以下有关描述正确的是（）
A．导线B应连接家庭电路中的火线
B．小丽选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变大
C．闭合开关S后，电磁铁的上端为N极
D．要减少夜间的照明时间，应将滑动变阻器的滑片P向b端移动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，所以A是火线，B是零线，故A错误；
B．天暗时灯自动亮，说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱
即电路中的电流变小，根据
U
R
I
=可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反
之天亮时光敏电阻的阻值变小，所以她选择的光敏电阻阻值大小应随着光照强度的增强而变小，故B错误；
C．闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可判断电磁铁的上端为S极，下端为N极，故C错误；
D．要减少夜间的照明时间，可通过增加电磁铁的磁性来实现，电磁铁通过的电流越大，
磁性越大；根据
U
I
R
=可知可以减小电路的阻值，可将滑动变阻器的滑片P向b端移动，
故D正确。故选D。
19．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2~12Ω
B．定值电阻R的阻值为3Ω
C．实验中R两端的电压变化范围为2V~4.5V
D．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
3V
2
15A
U
R
I.
===Ω
滑
max
max
min
6V
12
05A
U
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
3
R=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
11
05A315V
U I R..
==?Ω=
当电流表示数为1.5A时，R两端的电压
22
15A345V
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；