物理欧姆定律(大题培优易错试卷)附答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．

在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则

A．电流表A示数与电流表A1示数的差值变大

B．电流表A示数与电流表A1示数的差值变小

C．电流表A示数与电流表A1示数的比值变大

D．电流表A示数与电流表A1示数的比值变小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变，故A、B错误；

CD.根据欧姆定律可知,I1

1

U

R

=；干路电流I

U

R

总

=,电流表A示数与电流表A

1示数的比值为

1112

12

12

12

+

==

+

R R R R

I

R R

I R R

R R

=

总

，

因为R1在变大，所以比值变大，故C正确；D错误．

2．如图所示，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（）

A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω

B．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A

C．电压表示数的变化范围是1V~3V

D．灯泡的最小功率是0.54W

【答案】D

【解析】

【详解】

从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是

L L L 1.5W 0.5A 3V P I U =

==额额额

还可知道灯泡的电阻是 L L L 3V 6Ω0.5A U R I ==

=额

额 因为电压表的量程是0到3V ，所以当灯泡两端的电压是3V ，电路中的电流最大，大小是

max L 0.5A I I ==额

由此可计算得电路中的最小总电阻是

min max 9V 18Ω0.5A

U R I ===总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是

L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总

而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是

L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总

电路中的最小电流是

min max 9V 0.3A 30Ω

U

I R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ；也可知道灯泡两端的电压最小值是

Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==?=

所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是

()2

2Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==?= 故选D 。

3．小李连接了图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程均为0.6A ，定值电阻R 1=10Ω，闭合开关S 后再闭合开关S 1或S 2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，电压表与电流表A 2示数的I -U 图象如图乙，下列说法正确的是（ ）

A ．开关S 1、S 2闭合，电路中最小电流为0.15A

B ．电源电压为4V

C ．滑动变阻器的最大阻值为20Ω

D ．整个电路通过的最大电流为0.3A

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

当闭合开关S 和S 1时，电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联，电压表测R 1两端电压，电流表A 2测整体电流，则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω，观察乙图可知，a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化，则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。当闭合开关S 和S 1时，当滑片位于中点时，电路电阻最小，由乙图可知此时对应电流最大为0.3A ，对应电压为3V ，当滑片位于最右端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为0.2A ，对应电压为2V ，则由欧姆定律及串联分压可得 1213V 0.3A 2

U U U R =+=+?滑 122V 0.2A U U U R ''=+=+?滑

解得电源电压为6V ，滑动变阻器最大阻值为20Ω；当闭合开关S 和S 2时对应曲线b ，电路为R 2与滑动变阻器串联，电压表测R 2两端电压，电流表测电路电流，则由乙图可求R 2阻值为

2224V 20Ω0.2A

U R I === 则当开关S 1、S 2闭合，电路为R 1与R 2并联，整体与滑动变阻器串联，则若要电路电流最小，则应电阻最大，滑动变阻器滑到最大阻值处，此时电路总电阻为

121210Ω20Ω8020ΩΩ10Ω20Ω3

R R R R R R ?'=+=+=++滑总 则最小电流为

min 6V 0.225A 80Ω3

U

I R ==='总

当闭合开关S

、S 1、S 2，滑动变阻器滑到最左端时，电路为R 1与R 2并联，此时电路电阻最小，电流最大，为

max 12126V 6V 0.9A 10Ω20Ω

U U I I I R R ''=+=+=+= 电流表量程均为0.6A ，故电路中最大电流为0.6A ，故D 错误。故选C 。

4．如图是小成测量未知电阻R x 的实验电路，电源两端电压不变，其中R 0为阻值已知的定值电阻．当开关S 、S 1闭合，开关S 2断开时，电流表示数为I 1；当开关S 、S 2闭合，开关S 1断开时，电流表示数为I 2．则下列四个选项中，R x 的表达式正确的是（ ）

A ．R x ＝

212I I I -R 0 B ．R x ＝201I R I C ．R x ＝2012I R I I - D ．R x ＝121

I I I -R 0 【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知，当开关S 、S 1闭合，开关S 2断开时，R 0与R x 并联，电流表测干路的电流，记为I 1，当开关S 、S 2闭合，开关S 1断开时，R 0与R x 并联，电流表测R 0支路电流，示数为I 2，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R x 的电流：I x ＝I 1-I 2，因并联

电路中各支路两端的电压相等，电源的电压：U ＝I 2R 0，，则R x 的阻值：R x ＝2012

I R I I - 故选C 。

5．实验中，某同学认为在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0也可以测量未知电阻R x 的阻值，并设计了电路图，下列图中不可以实现测量R x 阻值的电路图是（）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．当开关闭合时，R 0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U 1；当开关断开时，R 0与R x 串联，电压表测R x 的电压，设此时示数为U 2，则此时R 0两端的电压为U 1-U 2；根据串联电路电流处处相等可列出等式

1220X

U U U R R -= R x 可求出，故此电路可以测出R x 阻值；故A 不符合题意；

B ．当开关闭合时，R x 被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，R X 与R 0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过R x 的电流，故此电路不能测出R x 阻值；故B 符合题意；

C ．当开关掷到1档时，只有R X 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U 1，当开关掷到2档时，R x 与R 0串联，电压表测R x 的电压，设此时示数为U 2，则此时R 0两端电压为U 1-U 2，根据串联电路电流处处相等可列出等式

212X 0

U U U R R -= 可求出出R x ，故此电路可以测出R X 阻值；故C 不符合题意；

D ．当开关掷到1档时，只有R 0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U 1，当开关掷到2档时，R x 与R 0串联，电压表测R 0的电压，设此时示数为U 2，则此时R X 两端电压为U 1-U 2，根据串联电路电流处处相等可列出等式

212X 0

U U U R R -= 可求出出R x ，故此电路可以测出R x 阻值；故D 不符合题意。

故选B 。

6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S 闭合后，有一个电表的指针没有发生偏转。移动滑动变阻器的滑片，此时观察到只有一个电表指针的位置在改变，则故障是

（）

A．电阻R2断路B．变阻器R1断路

C．电阻R2短路D．变阻器R1短路

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A．若电阻R2断路，串联电路无电流，电流表指针不偏转，此时电压表直接接在电源两端，测量电源电压，滑动变阻器滑片的移动不会对电源电压产生影响，故此过程电流表和表的指针位置都不会产生变化，A选项不符合题意；

B．若变阻器R1断路，串联电路无电流，电流表指针不偏转，同时电压表所在回路也断开，即电压表指针也不会产生偏转，滑动变阻器滑片的移动也不会对电流表和电压表指针位置产生影响，B选项不符合题意；

C．若电阻R2短路，电压表测导线，示数为零，此时回路闭合，电路中形成电流，电流表有偏转，滑动变阻器滑片的移动会改变该串联电路的电阻，故电流表示数会产生变化，但电压表示数依旧是零，C选项符合题意；

D．若变阻器R1短路，此时回路闭合，电路中形成电流，电压表测量电阻R2两端电压，电流表和电压表都产生偏转，移动已经短路的R1，不会对电路产生影响，D选项不符合题意。

故选C。

7．如图甲所示，是一定量的水的体积随温度的变化图象;在盛水的烧杯中固定一只压敏电阻(其阻值不受温度影响，阻值随压力的增大而减小)，与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路，如图乙所示.当给烧杯中的水从0℃缓慢加热到10℃的过程中(不考虑水质量变化的影响)，则电压表的示数变化是（）

A．变大

B．变小

C．先变小后变大D．先变大后变小【答案】C

【解析】

【详解】

由图甲可知，0℃缓慢加热到10℃的过程中，水的体积先减小后增大，由ρ=m

V

可知，水的

质量一定时，水的密度先增大后减小；因为压敏电阻在烧杯中的位置一定，即压敏电阻下面水的体积一定，并且压敏电阻下面部分水的质量先增大后减小，则压敏电阻上面水的质量先减小后增大，所以水平面上物体的压力和自身的重力相等，即压敏电阻受到的压力先减小后增大；又因为压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，所以电路中的总电阻先增大后

减小；由I=U

R

可知，电路中的电流先减小后增大；由U=IR可知，定值电阻R1两端的电

压先减小后增大，即电压表的示数先变小后变大，故选C。

8．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S1和S2，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R1：R2=1：4，R2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．R1的阻值为5ΩB．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S1和S2时，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，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U2′=8V变化到U2″=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 。

9．在图示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S 后，当滑动变阻器的滑片向右移动时（ ）

A ．电压表V 2示数与V 1示数的比值一定变小

B ．电压表V 2示数与V 1示数的比值一定不变

C ．电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定变大

D ．电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定不变

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知，两电阻串联，电压表V 1测R 1两端的电流，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB ．闭合电键S 后，由U I R

=可知，电压表V 2示数与V 1示数的比值等于R 2接入电路中的电阻与R 1的比值，当滑动变阻器的滑片向右移动时，R 2接入电路中的电阻变大，R 1的阻值不变，则电压表V 2示数与V 1示数的比值变大，故AB 不符合题意；

CD ．因串联电路中总电压等于各分电压之和， R 2两端的电压

U 2＝U ?IR 1

U 2′＝U ?I ′R 1

电压表V 2示数变化量

()()()2221111U U U U I R U IR I I R IR '?=--'-=-'?=-＝-

所以电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值

211U IR R I I

?-?==-?? 因此，电压表V 2示数变化量与电流表A 示数变化量的比值一定不变，故C 不符合题意，D 符合题意。

故选D 。

10．如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V ，定值电阻R ＝5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω．闭合开关S ，移动滑片P 的过程中，下列说法正确的是( )

A ．电压表的示数变化范围是0~3V

B ．电压表与电流表示数的比值不变

C ．滑动变阻器允许的调节范围是2.5～10Ω

D ．电流表的示数变化范围是0～0.3 A

【答案】C

【解析】

【分析】

由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；

(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；

(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化；

(3)当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R 两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后得出答案．

【详解】

由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；

B ．由U R I

=可知，电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻，则滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化，电压表与电流表的示数比值变化，故B 错误；

ACD ．当电流表的示数max I =0.6A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻：

max 4.5V 7.5Ω0.6A

U R I ===总， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：

min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总，

此时电压表的示数：

min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==?=滑；

当电压表的示数max U =3V 时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R 两端的电压：

R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=，

因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：

R min 1.5V 0.3A 5Ω

U I R =

==， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：

max max min 3V 10Ω0.3A U R I ===滑， 故电压表的变化范围是1.5~3V ，电流表的变化范围是0.3～0.6A ，滑动变阻器的阻值变化范围为2.5～10Ω，故AD 错误、C 正确．

【点睛】

本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题，要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用．

11．在图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是

（）

A．电源电压为4.0V

B．定值电阻R0的阻值为8Ω

C．滑动变阻器的调节范围为0﹣20Ω

D．当滑片P位于b端时，电路的总功率最大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

电路为定值电阻与滑动变阻器串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入阻值为0Ω，电路为定值电阻简单电路，则电压表示数为0V，由乙图可知此时电流为0.6A，则由欧姆定律可求电源电压为

U=I1R0=0.6A×R0

当滑片P位于b端时，滑动变阻器全部接入电路，由串联分压可知此时对应电压最大，由乙图可知此时电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，则可求滑动变阻器最大阻值及电源电压为

2

4V

==20

0.2A

U

R

I

=Ω

滑

滑

U=U0+U滑=0.2A×R0+4V

联立求解可得电源电压为6V，电阻R0阻值为10Ω，由于电源电压不变，则由

2

U

P

R

=可知，当电路电阻最小时，电路总功率最大，即滑片位于a端，综合可知，故选C。

12．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R1与R2的总阻值之和是不变的，即12

R R

+大小不变，那么1

U

I

?

?

大小不变，即电压表V1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。

故选ABD。

13．如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样（阻值保持不变），

R1=20Ω。滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为

0~3V。下列说法正确的是（）

A．闭合S2，断开S1、S3时，通过电阻R1电流为0.2A

B．断开S2，闭合S1、S3时，滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω

C．闭合开关S3，断开S1、S2时，电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W

D．闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】

A．从图中可以看到，闭合S2，断开S1、S3时，灯泡和电阻R1串联接在电路中，灯泡的电阻大小是

()2

2

L

L

L

4V

10Ω

1.6W

U

R

P

===

根据欧姆定律可知，通过电阻R1电流大小是

1

L1

6V

0.2A

10Ω20Ω

U

I I

R R

====

++

即通过电阻R1电流是0.2A，A正确；

B．断开S2，闭合S1、S3时，只有滑动变阻器R2接入电路，电流表的量程为0~0.6A，当电路的电流最大是0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是

2

max

6V

10Ω

0.6A

U

R

I

===

这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R2连入阻值范围是

10Ω~30Ω，B错误；

C．闭合开关S3，断开S1、S2时，灯泡和变阻器R2串联接在电路中，根据2

P I R

=可知，当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是

min 6V 0.15A 10Ω30Ω

I ==+ 这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是

L 0.15A 10Ω 1.5V U =?=

这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是

()2

2Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==?= 当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A ，那么电压表的示数是

L 0.6A 10Ω6V U =?=

这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A ，假如电压表的示数达到最大3V ，这时电流最大，大小是

max 3V 0.3A 10Ω

I == 这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是 ()22Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==?=

综上所述，电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ，C 正确；

D ．闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R 1、R 2并联接在电路中，根据2

U P R

=可知，当R 2的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A ，其阻值大小是

2min 6V 10Ω0.6A

R =

= 电功率大小是 ()2

22max 2min 6V 3.6W 10Ω

U P R === 当R 2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如R 2的电阻是30Ω，其电流大小是

2min 2max 6V 0.2A 30Ω

U I R === 这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是

()22

2min 2max 6V 1.2W 30Ω

U P R === 那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是

2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==

D 正确。

故选ACD 。

14．如图所示，电源电压不变，P 置于中点，a 为电流表或电压表。任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（ ）

A ．a 是电压表

B ．只闭合S 1，P 向右滑动，a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值变小

C ．闭合S 1、S 3，断开S 2，A 1的示数大于A 2的示数

D ．闭合S 1、S 2、S 3，P 向左滑动，A 1的示数减小

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

A ．由电路图可知，当S 1与S 2闭合时，电表a 与电源串联，若a 为电流表，会造成电源短路，故a 不是电流表；此时电路是安全的，说明a 是电压表，故A 正确；

B ．只闭合S 1，R 1和滑动变阻器串联，电压表a 测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，设P 向右滑动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I =U R

可得，电压表a 示数的变化量 ΔU 2=U 滑﹣U 滑′=(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)=(I 2﹣I 1)R 1=ΔIR 1

则2U I

??=R 1，即a 的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值不变，故B 错误； C ．闭合S 1、S 3，断开S 2，R 2与滑动变阻器并联后再与R 1串联，电流表A 1测干路电流，电流表A 2测变阻器支路的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表A 1的示数大于支路电流表A 2的示数，故C 正确；

D ．闭合S 1、S 2、S 3时，R 2与滑动变阻器并联，R 1和A 1被短路，A 1示数为0，滑片移动时电流表A 1的示数仍然为0，即示数不变，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．如图所示电路，电源电压保持不变·当闭合开关S ，调节滑片的位置，使滑动变阻器的阻值从最大变化到最小，得到两个电阻的“U-I ”关系图像如图所示，则下列判断正确的是

A ．滑动变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3 A B

．定值电阻的阻值为20 Ω C ．图象乙反映了的U-I 关系

D ．滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0~10 Ω

【答案】A

【解析】

【详解】 C ．从“U-I ”关系图像可以看出，甲为滑动变阻器的关系图像，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R 1的图像，故C 错误；

B ．当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中的电流最小；由图乙可知，此时电路中的电流I =0.2A ，电阻R 1的电压U 1=2V ，滑动变阻器两端的电压U 2=4V ；因为串联电路总电压等于各支路电压之和，所以电源电压为

122V 4V 6V U U U =+=+=；

根据欧姆定律可得，定值电阻R 1的阻值：

112V =10Ω0.2A

U R I =

=， 故B 错误；

D ．滑动变阻器的阻值最大为： 224V =20Ω0.2A

U R I =

=， 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0～20Ω，故D 错误； A ．因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以变阻器滑片在中点时，电流表示数：

126V 0.3A 1110Ω20Ω22

U I R R '=

==++?， 故A 正确。

17．如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~3V ，定值电阻的规格为“10Ω0.5A ”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A ”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）

A ．电阻R 1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W

B ．电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A

C ．电路消耗总功率允许的变化范围为l.2W~3W

D ．变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω

【答案】D

【解析】

【分析】

滑动变阻器R 2与定值电阻R 1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流；根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电压表的示数最大时，变阻器接入电路的电阻最大；当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最小；根据欧姆定律的应用可分别求出电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。

【详解】

由图知，R 2与定值电阻R 1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流； AB ．由题意知，当电压表的最大测量值为3V 时，由串联电路特点知，此时定值电阻R 1两端的电压U 1=3V ，由欧姆定律可得此时电路中的电流：

12113V 0.3A 10Ω

U I I I R =====， 因此电路中的最小电流为0.3A ，故B 错误；

电阻R 1消耗功率最小功率：

1min 13V 0.3A 0.9W P U I ==?=，

故A 错误；

C ．电路消耗的最小功率：

min 6V 0.3A 1.8W P UI ==?=；

故C 错误；

D ．此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大：

2max 2max 3V 10Ω0.3A U R I =

==； 当电路中的电流最大为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由欧姆定律可知此时

电路中的总电阻最小： min max 6V 12Ω0.5A

U R I =

==总， 滑动变阻器接入电路中的电阻最小： min 1min 12Ω10Ω2ΩR R R =-=-=2总，

则变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω，故D 正确。

18．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 。

19．甲、乙两地相距40 km ，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R 0和电源接成如图所示电路进行测量．当电压表的示数为3.0 V ，电流表的示数为0.5 A ，则短路位置离甲地的距离为

A ．7.5 km

B ．15 km

C ．25 km

D ．30 km

【答案】B

【解析】

【详解】

当电压表的示数为3.0V ，电流表的示数为0.5A ，线路总电阻R 为： 3V =6Ω0.5A

U R I == 输电线每千米的电阻为0.2Ω．所以输电线的长为：

6Ω=30km 0.2Ω/km

， 又因为是两条输电线，故短路点距甲地为：

30km =15km 2

，

选B．

20．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；