厦门物理 欧姆定律的专项 培优 易错 难题练习题

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1．如图中R0为定值电阻，R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小，如果测试时要求酒精浓度增大时，仪表示数增大，则下列符合要求的电路是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中，酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小，所以测试时酒精浓度增大时，酒精气体传感器的电阻减小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知：定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点，酒精气体传感器两端的电压减小，所以电压表应测定值电阻0R两端的电压。故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

2．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路图如图甲所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变），电压表量程为0~3V，R0是阻值为300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A．R1的阻值随温度升高而减小B．环境温度升高时，电路的总功率变小C．此电路所允许的最高环境温度是80℃D．当环境温度为40℃时，R1两端的电压为2V

【答案】AC

【解析】

【详解】

A．由乙图可知，随温度升高R1的阻值逐渐降低，故A正确；

B．由于电源电压不变，当环境温度升高时，R1的阻值变小，电路总电阻变小，则由2

U

P

R

=可知，电路总功率变大，故B错误；

C．由于温度越高R1阻值越小，则由串联分压可知，R0两端电压越大，由于电压表测量R0两端电压，量程为0~3V，则电压最大不超过3V，当电压表为3V时，对应环境最高温度，此时电路电流为

0 10

3V

0.01A 300Ω

U

I I I

R

=====则此时R1阻值为

1 1

14V3V

100Ω0.01A

U R

I -

===

由乙图得对应最高温度为80℃，故C 正确；

D ．当环境温度为40℃时，由乙图得R 1阻值为200Ω，则电路总阻值为500Ω，电路电流为

4V 0.008A 500Ω

U I R '=

==总 由于串联，则流过R 1电流为0.008A ，此时R 1两端电压为

1110.008A 200Ω=1.6V U I R '''==?

故D 错误。 故选AC 。

3．在如图所示的电路中，电源电压保持U 不变。电路中定值电阻R 大于R 0。闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为?U 1、?U 2、

?U 3，电流表A 示数变化量的绝对值为的?I ，则（ ）

A ．电流表A 的示数增大

B ．电压表V 2的示数不变

C ．?U 2等于?I ·R 0

D ．?U 1小于?U 2 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．原电路中，R 0与滑动变阻器串联后再与R 串联，电流表测电路的电流，电压表V 3测变阻器的电压，V 1测R 的电压，电压表V 2测滑动变阻器与R 的总电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联规律，电路的总电阻变小，由欧姆定律|U

I R

=

，电流表示数变大，故A 正确； B ．根据U =IR ，故V 3示数变大，由串联电路电压的规律，V 2示数变小，B 错误； C ．由串联电路电压的规律，?U 2等于电压表V 3的示数变化，由欧姆定律，电压表V 3的示数变化量

()''30000U I R IR I I R I R ?=-=-=??

故C 正确；

D ．?U 2等于电压表V 3的示数变化?U 3，由C 知

30U I R ?=??①

而V 1示数的变化量为

()''1U I R IR I I R I R ?=-=-=??②

因定值电阻R 大于R 0，由①②得

?U 1大于?U 2

故D 错误。 故选AC 。

4．如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，衔铁被吸下，开启自动除尘模式。若图中a 、b 一个是除尘器，一个是指示灯，则下列说法正确的是（ ）

A ．电磁继电器利用电磁感应原理工作

B ．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大

C ．控制电路的电流随光照强度的增大而增大

D ．a 是指示灯，b 是除尘器 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】

A ．电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，A 错误；

BC ．由题意可知，衔铁被吸下，说明电磁铁的磁性增强了，电路中的电流变大，电源电压不变，根据U

R I

=

可知，电路中的电阻变小，即光敏电阻的阻值变小，这时光照强度是增强的，所以光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，控制电路的电流随光照强度的增大而增大，B 错误、C 正确；

D ．当空气中尘埃量达到一定值时，除尘器开始工作，衔铁是被吸下的，这时b 接入电路，a 没有接入电路，所以b 应该是除尘器，a 是指示灯，D 正确。 故选CD 。

5．如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U ＝4.5 V 且保持不变，电压表量程为0~3V ，R 0是300 Ω的定值电阻，R t 是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S ，则（ ）

A．环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值是150 Ω

B．电压表V示数越小，环境温度越高

C．电压表的最小示数是1.5 V

D．此电路允许的最高环境温度为60 ℃

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由甲图可知，R0、R1串联，电压表测R0两端电压

A．由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A不符合题意；

B．因串联电路中各处的电流相等，由I＝U

R

可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流

越小，由R＝U

I

可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所

以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故B不符合题意；

C．由图象可知，温度每升高20℃，R1的阻值减小50Ω，所以温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大＝300Ω，由串联电路的分压原理可知，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流

I最小＝

1

4.5V 300Ω300Ω

U

R R

++

最大

＝＝0.0075A

电压表的最小示数

U0最小＝I最小R0＝0.0075A×300Ω＝2.25V

故C不符合题意；

D．当电压表的示数最大，即U0＝3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流

I＝0

3V 300Ω

U

R

＝＝0.01A 电路中的总电阻

R＝

4.5V

0.01A

U

I

＝＝450Ω

热敏电阻连入的阻值

R1＝R-R0＝450Ω-300Ω＝150Ω

由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D符合题意。故选D。

6．随着人们安全意识的加强，酒驾的危害也越发引起人们的重视。小林出于好奇设计了一种酒精气体浓度测试电路。图中R0为定值电阻，R为酒精气敏元件，其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。小林希望随着气体中酒精气体浓度的增大，电表的示数也增大。若电源两端的电压不变，则闭合开关S后，能够实现上述功能的电路是

（）

A．B．

C．

D．

【答案】B

【解析】

【分析】

根据图像知气敏元件阻值随酒精浓度的变化情况，由此结合各选项的电路图分析解答。【详解】

由图像知，酒精气敏元件R，它在电路中的作用相当于一个可变电阻，其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大；

A．R与R0并联，电压表测电源电压，所以R的阻值变化不会引起电源电压的变化，即电压表示数不变，故A错误；

B．R与R0串联，电压表测R两端电压，由串联电路的分压原理可知，R阻值增大时，它分得的电压增大，即电压表示数变大，故B正确；

C．R与R0并联，电流表测R支路的电流，由并联电路电压特点知R两端电压不变，由

U

I

R

=可知，R变大时，电流表示数变小，故C错误；

D．R与R0并联，电流表测电路中电流，R变大时，总电阻变大，电源电压不变，由

U

I

R

=可知，电流表示数变小，故D错误。

故选B。

7．在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中（）

A．电流表的示数变小，电压表的示数变大B．电流表的示数变大，电压表的示数不变C．电流表的示数变小，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数不变【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，电流表测滑动变阻器支路的电流，电压表测电源的电压；电源电压不变，滑片移动时，电压表的示数不变，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变大，因并联电路中各支路两端的电压相等，且均等于电源

的电压，所以由I

U

R

=可知，该支路的电流变小，即电流表的示数变小．故D正确．

8．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．

9．现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小康等几个同学分别设计了如下所示的四种电路，其中可行的是

A．B．

C．D．

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】

A、由图知，两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，故A可行，符合题意；

B、由图知，两电阻串联在电路中，根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大，电阻两端的电压越大，故B可行，符合题意；

C、由图知，两电阻并联在电路中，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，电流表测量干路电流，根据并联电路的电流特点可知通过每个电阻的电流大小；故C可行，符合题意；

D、由图知，两电阻串联在电路中，通过两电阻的电流相等，所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小，故D不可行，不合题意．

故选ABC．

10．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，滑片P从A点向右移动的过程中，下列说法正确的是（）

A．电压表V示数变大，电流表A1示数不变B．电流表A1示数变大，电流表A2示数不变C．电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变D．电压表V示数与电流表A1示数的比值变小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．由电路图可知，R0与R1并联，电流表A1测R0支路的电流，电流表A2测R1支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源两端的电压。滑片P从A点向右移动的过程中，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R0的电流不变，电流表A1示数不变，电源电压不变，所以电压表V的示数不变，故A错误；

B．电源电压不变，通过R0的电流不变，电流表A1的示数不变，滑动变阻器接入电路中的

电阻变大，由

U

I

R

可知，通过R1的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之

和，所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故B错误；

CD．电压表V的示数不变，电流表A1的示数不变，故电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变、电压表V示数与电流表A1示数的比值不变，故C正确、D错误。

故选C。

11．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V

8W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“8V 4W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率

A．大于4W B．等于4W C．小于4W D．无法确定

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

根据公式可知，当额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小，所以“8V 8W”的灯泡

电阻小，“8V 4W”的灯泡电阻大；根据串联电路电阻的分压特点可知，改接后，灯泡两端的电压变大，大于8V，所以这只灯泡消耗的功率大于4W．

12．如图所示，电源电压为4.5V ，电压表量程为“0~3V ”，电流表量程为“0~0. 6A ”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A ”，小灯泡L 标有“2. 5V 1. 25W ”(灯丝电阻不变)，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）

A ．小灯泡的额定电流是0.6A

B ．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~ 10Ω

C ．电压表示数变化范围是0~3V

D ．电流表示数范围是0.2~0.5A 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

A ．由题意知，小灯泡的额定电流

1.25W

0.5A 2.5W

P I U =

=

=额额

故A 错误；

B ．结合题意及电路图知，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压，其最大电压为3V ，电路中允许通过的最大电流为0.5A ，小灯泡的电阻

2.5V

=5Ω0.5A

U R I

=

=

额 当变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大为3V ，则小灯泡两端的电压为1.5V ，据串联电路的特点得

L L max

R

U U R R = 即

max

1.5V 3V

5ΩR = 此时变阻器的电阻

R max =10Ω

当变阻器接入电路中电阻最小时，电路中的电流最大为0.5A ，则小灯泡的电压为2.5V ，变阻器两端的电压为2V ，据串联电路的特点得

min

2.5V 2V

5

ΩR = 所以此时变阻器接入电路的电阻

R min =4Ω

故B 正确；

C ．电压表测变阻器的电压，而变阻器接入电路中的电阻最小为4Ω，最小电压为2V ，则变阻器两端的电压不能为0，故C 错误；

D ．当电路中的电阻最大时，电流最小，此时电流为

min max 3V

0.3A 10Ω

R U I R =

== 故D 错误。 故选B 。

13．如图所示，电源电压不变，L 1、L 2两个灯泡的规格相同。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 都从中点向右滑动的过程中，关于两灯的亮度情况，说法正确的是（ ）

A ．L 1逐渐变亮

B ．L 1先变亮再逐渐变暗

C ．L 2逐渐变暗

D ．L 2逐渐变亮

【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

左图为串联电路，滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动，阻值变大，电流变小，L 1变暗。 右图中定值电阻和滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P 从中点向右滑动，滑动变阻器分得的电压变大，因为灯泡L 2和滑动变阻器并联，故L 2两端电压也变大，根据公式

2

U P R

=知，灯泡实际功率变大，亮度也变亮。 故选D 。

14．在如右图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S 闭合后，滑片P 在滑动变阻器R 2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是2～3 A ，电压表的示数变化范围是3～8 V 。则电源电压和定值电阻R 1的阻值分别为

A ．18 V 5 Ω

B ．18 V 4 Ω

C ．11 V 4 Ω

D ．11 V 5 Ω

【答案】A 【解析】 【详解】

电压表测量的是滑动变阻器的电压，所以当电压表示数变大时，电流表示数减小，当电压表示数减小时，电流表示数变大。当电流表示数为2A 时，电压表示数为8V ；电流表示数为3A 时，电压表示数为3V 。设电源电压为U ，则有：

18V

2A U R -= 1

3V

3A U R -= 解得18V U =，15ΩR =。故选A 。

15．如图，电源电压恒为18V ，R 0标有“36Ω0.5A ”字样，R 1标有“10Ω1A ”字样，滑动变阻器R 的规格为“40Ω2A ”，电流表的量程为“0-3A ”，电压表的量程为“0-15V ”，为保证电路安全，下列说法错误的是（ ）

A ．S 、S 3闭合，S 1、S 2都断开，调节滑动变阻器，电流表的变化范围是0.36A-1A

B ．S 、S 3闭合，S 1、S 2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω-40Ω

C ．S 、S 1、S 2都闭合，S 3断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是7.2Ω-40Ω

D ．S 、S 1、S 2都闭合，S 3断开时，滑动变阻器可接入电路的最小阻值为9Ω 【答案】D 【解析】

【分析】

(1)S 、S 3闭合，S 1、S 2都断开，电阻R 1与滑动变阻器R 串联，电压表测变阻器R 两端的电压，电流表测电路中的电流；由电阻R 1允许通过的最大电流，即为电路中的最大电流，根据U

R I

=

求出此时电路的总阻值，即可求出此时滑动变阻器接入的阻值，即为最小阻值；当滑动变阻器的滑片移到最大阻值处时，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压值，与电压表的最大量程比较，取其中较小的电压值；若较小电压值为滑动变阻两端的电压值，则滑动变阻器可全部接入电路，再根据U

I R

=

求出对应的电流，此时的电流即为最小电流；若最小电压值为电压表的最大量程值，根据串联电路的电压规律求出电阻R 1

两端的电压值，根据U I R =

求出对应的电流，再根据U R I

=求出此时滑动变阻器接入的阻值，即为可接入的最大阻值；

(2)S 、S 1、S 2都闭合，S 3断开时，R 0与滑动变阻器R 并联，电流表测干路电流，而干路电流的最大值为电流表量程的最大值，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器R 电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，即为可接入的最小阻值． 【详解】

AB ．S 、S 3闭合，S 1、S 2都断开，电阻R 1与滑动变阻器R 串联，电压表测变阻器R 两端的电压，电流表测电路中的电流；由电阻R 1允许通过的最大电流，可知电路中的最大电流为

max I =1A ，根据U

R I

=

可知此时电路的总阻值为： max 18V

18Ω1A

U R I =

==总， 则滑动变阻器接入的最小阻值为：

min 118Ω10Ω8ΩR R R =-=-=总，

当滑动变阻器的滑片移到最大阻值处时，根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压值为：

R 140Ω

18V 14.4V 15V 40Ω10Ω

R U U R R =

=?=<++， 则滑动变阻器可全部接入电路，再根据U

I R

=

可知此时电路中的最小电流为： min 1max 18V

0.36A +10Ω40Ω

U I R R =

==+，

则S 、S 3闭合，S 1、S 2都断开，调节滑动变阻器，电流表的变化范围是0.36A-1A ，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω-40Ω，故AB 正确，不符合题意；

CD ．S 、S 1、S 2都闭合，S 3断开时，R 0与滑动变阻器R 并联，电流表测干路电流，由电流表的量程为0-3A 可知，干路中的最大电流为0.3A ，根据U

I R

=

可知通过R 0的电流为：

018V

0.5A 36

Ω

U

I

R

===，

根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器R电流为：

R max max

3A0.5A 2.5A

I I I

'

=-=-=，

再根据

U

R

I

=可知此时滑动变阻器接入电路的最小为：

min

Rmax

18V

7.2Ω

2.5A

U

R

I

'===，

则S、S1、S2都闭合，S3断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是7.2Ω-40Ω，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意．

【点睛】

本题为动态电路中欧姆定律运用的经典题型,要求学生对串并联电路的分析及电流、电压规律的熟练运用，再根据欧姆定律按电表量程及用电器的要求进行范围计算，综合性比较强．

16．体育中考跳绳的次数是自动记录，其简化电路如图甲所示。1R是光敏电阻，信号处理系统记录ab间的电压，每当绳子挡住射向1R的红外线时，1R的阻值会变大，自动计数器会计数一次。若电源电压为6V，ab间电压随时间变化的图像如图乙所示；则（）

A．有红外线照射时，1R与2R阻值之比为21:

B．自动计数器计数一次时，ab间的电压2V

C．若该同学匀速连续跳，1min可跳的次数为120次

D．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻的阻值之比为1:4

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由甲图电路知，R1与R2串联，ab间电压为R1两端的电压；

AB．由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由图像知，此时

14V ab U U ==

因为R 1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即ab 间电压为4V 计数一次，故B 不符合题意；

由串联电路的分压原理有

111212

U U R U U U R =

=- 即

124V 2 6V-4V 1

R R == 即当射向R 1的激光被挡时，R 1与R 2阻值之比为2：1，R 1=2R 2，当射向R 1的激光没有被挡时，R 1阻值变小，R 1分得电压减小，R 2分得电压增大，由图像知，此时

1''2V ab U U ==

由串联电路的分压原理有

1112122V 1 6V-2V 2U U R U U U R '''===='

-' 有红外线照射时，R 1与R 2阻值之比为1：2，121

2

R R '= ，故A 不符合题意； C ．由图乙知，跳动一次的时间为

0.4s+0.2s=0.6s

所以1min 可跳的次数为

60s

1000.6s

=次 故C 不符合题意；

D ．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻的阻值之比为

2112112 24

R

R R R '== 故D 符合题意。 故选D 。

17．如图所示的电路，电路接通后，移动滑动变阻器的滑片，电压表的最大值为6V ，电流表的最大值为3A 、最小值为1A ，由此可以确定（ ）

A ．电源电压为9V

B ．定值电阻的阻值为6Ω

C ．滑动变阻器的最大阻值为2Ω

D ．定值电阻最大功率为18W 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

由图可知，电路为定值电阻R 1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，当滑动变阻器接入阻值最大时，由串联分压及欧姆定律可知，电压表此时示数最大为6V ，对应电流最小为1A ，此时电源电压为

U =U 1+U 2=1A×R 1+6V

当滑动变阻器接入阻值最小为0Ω时，电路为R 1的简单电路，由欧姆定律可知此时电流最大为3A ，此时电源电压为

1211=3A U U I R R '==?

联立求解可得电源电压为9V ，电阻R 1阻值为3Ω，当滑动变阻器全部接入时，电路总电阻为

19V

=91A

U

R I =

=Ω总 则滑动变阻器最大阻值为

R 滑=R 总-R 1=9Ω-3Ω=6Ω

定值电阻阻值不变，由2

U P R

=可知定值电阻两端电压最大时，功率最大，当滑动变阻器

接入阻值为0Ω时，定值电阻两端电压最大，等于电源电压9V ，此时功率为

()2

21max

19V ==27W 3U P R =Ω

故选A 。

18．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1

2

R 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

211

20Ω10Ω22

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。

19．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 UI

B．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。

20．如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω 2A”，在电路安全的前提下，操作如下：

①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；

②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W；

③当只闭合S、S1、S2时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电

流表示数为I4。已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9。

则下列数据错误的是（）

A．电源电压为20V

B．电流表的示数I1：I4＝5：6

C．R1的电阻为8Ω

D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

①当只闭合S、S3时，只有灯泡连入电路，如图A所示；

②当只闭合S2、S3时，电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；

③当只闭合S、S1、S2时，电阻R1、滑动变阻器并联，如图D所示；

B．由

2

U

P

R

=可得灯泡的电阻

22

(24V)

=8Ω

72W

L

U

R

P

==

额

额

电源电压不变，在图AD中，由P＝UI得

1

11

4

445 6

P

I P

U

P

I P

U

===

故B正确，不符合题意；

AC．在图B中，其总电阻

R总2＝R1+R+R L 在图C中，其总电阻

R 总3＝R 1+2R +R L ，

则

212L U U

I R R R R ==++总 3132L

U U

I R R R R =

=++总 已知I 2：I 3＝10：9，则

111092L L

U U

R R R R R R =++++： ：

化简可得

R 1＝8R ﹣R L ＝8R ﹣8Ω①

图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率

P ′＝I 22（R 1+R ）

即

I 22（R 1+R ）＝10W ②

图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率

P ″＝I 32（R L +2R ）

即

I 32（8Ω+2R ）＝9.72W ③

由于I 2：I 3＝10：9，则由

②

③

化简可得 3R 1＝20Ω+2R ④

解①④方程得

R ＝2Ω R 1＝8Ω

故C 正确，不符合题意； 由②得

2I =

= 根据图B 可知，电源电压

U ＝I 2（R 1+R +R L ）＝1A ×（8Ω+2Ω+8Ω）＝18V

故A 错误，符合题意；

D ．由电路图可知，只闭合S 2、S 3时，R 1、灯泡和滑动变阻器串联，总电阻最大，此时该电路消耗的功率最小，由于此时电压表测量R 1和滑动变阻器两端的电压，则电压表示数U ′为最大15V 时，电路中的电阻最大，电流最小，此时的总功率最小；串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以此时灯泡两端的电压

U L ＝U ﹣U ′＝18V ﹣15V ＝3V

此时电路中的电流