物理欧姆定律(大题培优)及答案

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，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．

2．在图所示的电路中，电源电压U保持不变。现有如下两种操作：①用电压为2U的电源替换原来的电源；②将滑动变阻器滑片向右移。其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有

A．只有①可行B．只有②可行

C．①②都不行D．①②都可行

【答案】B

【解析】

【详解】

由图可知，R1和R2并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流，

用电压为2U的电源替换原来的电源，两电阻不变，由I=U

R

可知电流表A1示数与A2示数

大小不变，两电表示数之比也不变，不可行；

并联电路中各个用电器两端的电压相等，由并联电路电流的特点和欧姆定律可知，电流表A1示数与A2示数的比值

12112

2221

2

111

U

I I I R R

I

U

I I I R

R

+

==+=+=+，

将滑动变阻器滑片向右移，接入电路中的电阻变大，即R2的阻值变大，R1的阻值不变，2

1

R

R变大，

2

I

I变大，电流表A1示数与A2示数的比值变大，②可行，故选B。

3．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移到中间某个位置，R1、R2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U1、△U2和△I（皆绝对值），则△U1______△U2（选填“大于”、“小于”或“等于”），再向左移动，△U2和△I的比值将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（）

A．大于减小B．大于不变C．小于增大D．小于不变

【答案】D

【解析】

【详解】

由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则：

△I=I2-I1，

由欧姆定律可得，电路中的电流为I1时，此时的电压分别为：

U1=I1R1，

U2=U-U1-U L=U-I1R1-I1R L，

电路中的电流为I2时，电压分别为：

U1′=I2R1，

U2′=U-U1′- U L =U-I2R1-I2R L，

那么：

△U1=U1′-U1=I2R1-I1R1=(I2-I1)R1=△IR1，

即：

1

1

R

U

I

=

?

?

，

所以，△U1和△I的比值不变；

△U2=U2′-U2=( I1-I2)( R1+R L)=△IR1+△IR L=△U1+△IR L，

则△U1＜△U2；

故选D。

4．如图所示，电源电压不变，电阻115Ω

R=，

2

10Ω

R=，开关S、S1闭合，S2断开，电流表读数为0.4A，则开关S、S2闭合，S1断开时，电流表读数可能为（）

A．0.4A B．0.5A C．0.6A D．0.7A

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

当开关S、S1闭合，S2断开时，电阻R0与R1的串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，R1两端的电压是

111

0.4A15Ω6V

U I R

==?=

因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以

01

1

R R R

=+

总

当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R0与R2串联，同理

02

2

R R R

=+

总

因为12

R R

>，所以

12

R R

>

总总

，因为电源电压不变，所以根据欧姆定律可得

21

0.4A

I I

>=

因为开关S、S2闭合，S1断开时，电路中的电流变大，那么R0的电压变大，由于电源电压不变，根据串联电路的电压规律可知，R2两端的电压变小，即

21

6V

U U

<=

所以

1

2

2

6V

0.6A

10Ω

U

I

R

<==

则可知电流表的读数在0.4~0.6A之间。

故选B。

5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P 置于A端时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2；若此时将滑动变阻器的滑片P移至B端，电压表V1示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，电流表A1的示数为0.4A。已知：U1:U1′＝1:2，U2:U2′＝3:1，R2＝3Ω。以下说法错误的是（）

A ．R 1 的电阻为2Ω

B ．电源电压为6V

C ．当开关都闭合，电路消耗的最小功率为30W

D ．只闭合开关S 1时，电路消耗的最大功率为7.2 W

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

若只闭合开关 S 1时，电路如下图甲所示，将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时，变阻器连入电路的电阻为0，简化后的电路如下图乙所示。此时，R 1、R 2两端电压分别为U 1、U

2。

将滑动变阻器的滑片 P 移至 B

端时，电路如下图所示

此时，R 2两端电压为U 2′，变阻器和R 1两端的总电压为U 1′。

此时，电流表示数为I 丙=0.4A ，R 2＝3Ω，据U IR =可知，R 2两端电压U 2′为1.2V 。 根据

U 2:U 2′＝3:1

结合U 2′为1.2V ，可以推得U 2为3.6V

乙图中，电流表示数I 乙为

22 3.6V 1.2A 3U I R =

==Ω

乙 已知 U 1:U 1′＝1:2

根据欧姆定律，有 11

1()2

I R I R R =+乙丙 即

111.2A 10.4A ()2

R R R ?=?+ 整理得

15R R =

乙图中，电流表示数为1.2A ，根据欧姆定律有

21

U I R R =

+乙 即 1

1.2A 3U R =Ω+……① 丙图中，电流表示数为0.4A ，根据欧姆定律有

21

U I R R R =

++丙 即 11

0.4A 35U R R =

Ω++……② 结合①②，有 16V 2U R ==Ω

则

1510R R ==Ω

只闭合开关S 1时，当变阻器滑片在A 端时，电路中电阻最小，电路总功率最大，为

6V 1.2A 7.2W P UI ==?=

当所有开关都闭合时，电路为

三个用电器并联，当变阻器连入电路中电阻为其最大阻值时，电路的总功率最小，为

222222

1212(6V)(6V)(6V)=33.6W 3102U U U P P P P R R R =++=++++=ΩΩΩ

滑滑

故选项A 、B 、D 正确，不符合题意；选项C 错误，符合题意。

故选C 。

6．小梦将定值电阻R 1与滑动变阻器R 2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S ，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V 1和V 2示数变化量分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2．下列说法正确的是

A ．V 1示数不变，V 2示数变大

B ．V 1示数变小，V 1示数和电流表示数之比变小

C ．V 2示数变大，ΔU 1＞ΔU 2

D ．电流表示数变小，

1U I

?? 不变 【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V 1测量定值电阻两端电压，电压表V 2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流。

A ．在串联电路中，电阻具有分压作用。滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，滑动变阻器两端电压增大，即电压表V 2示数增大，而电源电压一定，所以电压表V 1示数减小．此选项错误；

B ．由A 知，电压表V 1示数减小，但定值电阻阻值一定，所以V 1示数和电流表示数之比即定值电阻阻值不变。此选项错误；

C ．由A 知，电压表V 2示数增大，但电源电压一定，前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同，即，ΔU 1＝ΔU 2。此选项错误；

D ．定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小。滑片在不同位置时，定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R 1，而R 1是定值电阻，所以不变。此选项正确。

故选D 。

7．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S 后，当移动滑动变阻器R 2滑片P 的位置时电流表A 1示数与电流表A 2示数的比值变大，则( )

A．电压表V示数与电流表A1示数的比值变小

B．只有电压表V的示数不发生变化

C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变小

D．电压表V示数与电流表A2示数的乘积变小

【答案】D

【解析】

【详解】

从图中可以看到，这是一个并联电路，当移动滑动变阻器R2滑片P的位置时，电阻R1两

端的电压大小等于电源电压，大小不变，电阻阻值不变，那么根据

U

I

R

=可知，流过电阻

R1的电流大小不变，即电流表A1示数不变，而电流表A1示数与电流表A2示数的比值变

大，这说明了电流表A2示数在变小，根据

U

R

I

=可知，电阻R2的阻值在变大；

A．电压表V示数等于电源电压大小，即示数大小不变，由上述可知电流表A1示数不变，那么电压表V示数与电流表A1示数的比值也不变，A项不合题意；

B．由上述可知，电压表V示数不变，电流表A1示数也不变，B项不合题意；

C．电压表V示数不变，电流表A2示数在变小，那么电压表V示数与电流表A2示数的比值在变大，C项不合题意；

D．电压表V示数不变，电流表A2示数在变小，那么电压表V示数与电流表A2示数的乘积在变小，选项D符合题意。

8．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】

R1与滑动变阻器R2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．

9．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 。

10．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 。

11．在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A 的量程，电压表取0~15V 的量程，选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，先后与滑动变阻器R 2串联，在能完成实验的前提下，下列判断正确的是（ ）

A ．若电源电压4.5V 不变，控制电压为3V ，则变阻器R 2最大阻值至少为10Ω

B ．若变阻器R 2最大阻值为20Ω，控制电压为2V ，则电源的选取范围是2~3V

C ．若R 2变阻器最大阻值为40Ω，电源电压为6V 不变，则控制电压的选取范围是2~6V

D ．若电源电压6V 不变，控制电压为2V ，R 2最大阻值为30Ω，则只能完成三次实验

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A ．由于电源电压不变为4.5V ，定值电阻两端电压保持为3V ，则滑动变阻器两端电压始终为1.5V ，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知

1.5V 13V 2

R U R U ===滑滑定定 则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时，对应滑动变阻器接入阻值最大，为

1120Ω=10Ω22

R R =

=?滑定 故A 正确； B ．控制电压为2V ，则电源电压最小为2V ，此时滑动变阻器在整个实验接入阻值均为0，由串联分压可知，当定值电阻换用最大阻值时，滑动变阻器接入阻值越大，此时电源电压越大，则当定值电阻接20Ω，滑动变阻器滑到20Ω时，此时电源电压最大，此时电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器两端电压也为2V ，则最大电压为4V ，则电源的选取范围是2~4V ，故B 错误；

C ．由于始终保证定值电阻两端电压不变，则当换用更大阻值的定值电阻时，由串联分压可知，滑动变阻器接入阻值应相应增大，则当定值电阻接入最大阻值时，滑动变阻器滑到最大阻值处，可使定值电阻电压最小，此时电流为

min 4max 6V 0.1A 40Ω20Ω

U I R R =

==++滑 则定值电阻两端最小电压为 min min 40.1A 20Ω=2V U I R ==?

由于电流表量程为0~0.6A ，则电流最大为0.6A ，当定值电阻阻值最小时，电流最大，则最大电压为

max max 10.6A 5Ω=3V U I R ==?

综合范围为2~3V ，故C 错误；

D ．由于电源电压不变为6V ，定值电阻两端电压保持为2V ，则滑动变阻器两端电压始终为4V ，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知

2V 14V 2

R U R U ===定定滑滑 则当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，对应可进行实验的最大阻值，为

1130Ω=15Ω22

R R ==?滑定 则只能进行前三次实验，故D 正确。

故选AD 。

12．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），R 1=20Ω。滑动变阻器R 2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S 2，断开S 1、S 3时，通过电阻R 1电流为0.2A

B ．断开S 2，闭合S 1、S 3时，滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10Ω

C ．闭合开关S 3，断开S 1、S 2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R 2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S 2，断开S 1、S 3时，灯泡和电阻R 1串联接在电路中，灯泡的电阻大小是 ()2

2L L L 4V 10Ω1.6W U R P === 根据欧姆定律可知，通过电阻R 1电流大小是

1L 16V 0.2A 10Ω20Ω

U I I R R ====++ 即通过电阻R 1电流是0.2A ，A 正确；

B ．断开S 2，闭合S 1、S 3时，只有滑动变阻器R 2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

2max 6V 10Ω0.6A

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R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω，B 错误；

C ．闭合开关S 3，断开S 1、S 2时，灯泡和变阻器R 2串联接在电路中，根据2P 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

2

2max 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

()222min 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 。

13．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，电压表示数的变化量分别为?U 1、?U 2，电流表示数的变化量为?I ，阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为?P 1、?P 2。则下列判断正确的是（ ）

A ．21212P P I R R ?+??+=（）

B ．12U U ?=?

C ．1212??+=+??U U R R I I

D ．12U U ?

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知，R 1与R 0、R 2串联，电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；

A ．定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为?P 1、?P 2，则

?P 1+?P 2＝(I 12﹣I 22)(R 1+R 2)＝(I 1﹣I 2)(I 1+I 2)(R 1+R 2)＝?I (I 1+I 2)(R 1+R 2)

故A 错误。

BD ．将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，

由U I R

＝可得，电压表V 2示数的变化量为 ?U 2＝U 2﹣U 2′＝I 1R 2﹣I 2R 2＝(I 1﹣I 2)R 2＝?IR 2

则|?U 2|＝|?IR 2|

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V 1示数的变化量为

?U 1＝U 1﹣U 1′＝(U ﹣I 1R 1)﹣(U ﹣I 2R 1)＝(I 2﹣I 1)R 1＝﹣?IR 1

则|?U 1|＝|?IR 1|

因R 1、R 2的阻值相同，所以|?U 1|＝|?U 2|，故B 正确，D 错误；

C ．由11U R I ??＝、22U R I

??＝可知 1212++U U R R I I

????＝ 故C 正确；

故选BC 。

14．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；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

1

12V5V7V

U U U

=-=-=

由

U

I

R

=可得，滑动变阻器的最大阻值

R

min

7V

14Ω

0.5A

U

R

I

===

电路的最小总功率

min min 12V0.5A6W

P UI

==?=

则电路总功率的变化范围是6W～12W，故BD正确。

故选BCD。

15．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。

二、初中物理欧姆定律的实际应用问题

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

1

4V

ab

U U

==

因为R1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

111

212

U U R

U U U R

==

-

即

1

2

4V2

6V-4V1

R

R

==

即当射向R1的激光被挡时，R1与R2阻值之比为2：1，R1=2R2，当射向R1的激光没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2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

11121

22V 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1：2，1212

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1所示，L 上标有“6V 3W ”字样，电流表量程为0~0.6A ，电压表量程为0~15V ，变阻器R 的最大电阻为100Ω。只闭合S 1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a 。只闭合S 2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示；当滑片置于b 点时，电压表示数U b =8V ，电流表示数为I b 。已知Ra ：R 0=12：5，I a ：I b =3：5.（灯丝电阻不随温度变化）。则以下说法错误的是（ ）

A ．小灯泡的电阻12Ω

B ．电源电压18V

C ．为保护电路，只闭合S 1时，变阻器连入电路的最小电阻为24Ω

D ．为保护电路，只闭合S 2时，电路消耗的最小功率为3W

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

当开关S 1闭合、S 2 断开，滑片P 置于a 点时，等效电路如图甲所示；

当只闭合S 2，滑片P 置于b 点时，等效电路如图乙所示

A ．由2

U P R

=可得，小灯泡电阻为 22

L L L (6V)=12Ω3W

U R P == 故A 正确，不符合题意；

B ．当只闭合S 2，滑片P 置于b 点时，R 与R 0串联，U b = 8V ，由题图可知电阻R b = 16Ω，则电流

8V =0.5A 16Ω

b b b U I R == 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压

()()000.5A 16b b U I R R R =+=?Ω+①

只闭合S 1，滑片置于a 点时，Ra 与L 串联，因I a ：I b =3：5，所以

330.5A=0.3A 55

a b I I ==? 则电源的电压

()()0.3A 12a a L a U I R R R =+=?+Ω②

由①②式和R a ：R 0=12：5可得

R 0=20Ω

R a =48Ω

U =18V

故B 正确，不符合题意；

C ．灯泡的额定电流

L L L 3W =0.5A 6V

P I U ==额额额 开关S 1闭合、S 2断开，滑片P 置于变阻器上的a 点时，电流表的量程大于灯的额 定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A

L 18V =0.5A +12Ω

a U I R R R ==+小大小 解得变阻器接入电路的最小电阻24R =Ω小故C 正确，不符合题意；

D ．只闭合S 2时，滑动变阻器和定值电阻R 0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻

器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的

最大量程15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得

U U U

R R

-

=

最大最大

最大

即

18V-15V15V

=

20ΩR

最大

解得

100

R=Ω

最大

而变阻器R的最大电阻为100Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω。

则电路中的电流最小为

15V

=0.15A

100Ω

U

I

R

==

最大

最小

最大

消耗的最小功率

18V0.15A=2.7W

P UI

==?

最小最小

故D错误，符合题意。

故选D。

18．如图甲所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，（不计温度对电阻的影响），在滑片P滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图像信息，下列说法不正确的是（）

A．R0阻值是5ΩB．滑动变阻器的最大阻值是35Ω

C．电源电压为9V D．当滑片P在最右端时，R0两端的电压是1V

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

AC．由甲图知，定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。由乙图知，当电压表的示数为7V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路电流为

0.2A，设电源电压为U总，据串联电路的特点得