物理 欧姆定律综合试题附答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．两江的物理大组长在测完电阻后， 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A 、B 分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象， 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V ，下列说法正确的是

A ．小灯泡电阻随温度的增大而减小

B ．灯泡的实际电功率为0.6 W

C ．定值电阻的阻值为0.05Ω

D ．定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合U

R I

=

可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率：

2V 0.3A 0.6W L L P U I ==?=

故B 正确；

C ．由B 项数据可知，电阻的阻值：

6V

20Ω0.3A

R U R I =

==， 故C 错误；

D ．电阻的实际功率：

6V 0.3A 1.8W R R P U I ==?=，

故D 错误。

2．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 ．

3．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A 1示数与A 2

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，R 1和R 2并联，电流表A 1测量干路中的电流，电流表A 2测量通过R 2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A 1示数与A 2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A 1示数与A 2示数的比值

121

1222212

111U 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R 2的阻值变大，R 1的阻值不变，

2

1R R 变大，2I I 变大，电流表A 1示数与A 2示数的比值变大，②可行，故选B 。

4．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

11

0.6A0.2A4V

R R

?=?+

解得：R1=10Ω，电源的电压

1

0.6A0.6A10Ω6V

U R

=?=?=

故A错误；

电路消耗的最大功率

11

6V0.6A 3.6W

P UI

==?=

故B错误；

R1电路消耗的最小功率

22

121

0.2A10Ω0.4W

P I R

==?=

（）

故C正确。

故选C。

5．如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为

“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证所有元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（）

A．向左移动滑片，两表示数都变大

B．电流表的示数变化范围是0.3~0.6A

C．电压表的示数变化范围是0~3V

D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω

【答案】D

【解析】

【详解】

A．从图中可以看到，向左移动滑片，变阻器接入电路的电阻在变大，这是一个串联电路，电路的总电阻在变大，根据

U

I

R

=可知，电路中的电流在变小，电流表的示数在变小；灯丝的电阻是不变的，那么灯泡两端的电压是变小的，根据串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压是变大的，即电压表的示数是变大的；A错误；

BCD．小灯泡的电阻是

()2

2

L

L

L

2.5V

5Ω

1.25W

U

R

P

===

为保证灯泡正常工作，流过灯泡的电流最大是

L

Lmax

L

2.5V

0.5A

5Ω

U

I

R

===

这也是电路中的最大电流，所以电流表的最大读数是0.5A，这时电路中的总电阻大小是

min

max

4.5V

9Ω

0.5A

U

R

I

===

总

则滑动变阻器的最小电阻是

L

min min

-9Ω-5Ω4Ω

R R R

===

滑总

由于灯泡的电阻不变，那么这时灯泡两端的电压是最大的，则滑动变阻器的电压是最小的，大小是

max

min min

0.5A4Ω2V

U I R

==?=

滑滑

即电压表的最小示数是2V；

当滑动变阻器的电阻最大时，即大小达到

10Ω，这时电路中的电流最小，大小是

min max

4.5V

0.3A 10Ω5Ω

U I R =

=

=+总

这个电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的规格要求，也没有超过小灯泡的额定电流，所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω，电流表的读数最小可以是0.3A ，这时滑动变阻器的电压是

min max max 0.3A 10Ω3V U I R ==?=滑滑

即电压表的最大示数是3V ；综上所述，电流表的示数变化范围是0.3~0.5A ，电压表的示数变化范围是2~3V ，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。 故选D 。

6．图为复杂电路的一部分，电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2.则电流表A 1、A 2的示数之比为（ ）

A ．1：1

B ．2：1

C ．3：1

D ．4：1

【答案】

B 【解析】 【分析】 【详解】

三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A ，则I 1=4A ，I 2=1A ，I 3=2A ；电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R 1=1Ω，R 2=2Ω，R 3=3Ω；根据欧姆定律U IR =可得：三个电阻两端电压分别为：U 1=4V ，U 2=2V ，U 3=6V ；又因为R 1与R 2的左端电势相等，可知只有当R 1与R 2的电流反向时，才能使R 3两端的电压等于6V ，故画出电流可能的流向，有两种情况，如图所示：

因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和，则： 图1中

113A 4A+2A=6A I I =+=

232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比为2：1； 图2中

113A 4A+2A=6A I I =+= 232A 2A+1A=3A I I =+=

故流过A 1、A 2的示数之比仍为2：1； 故A 、C 、D 不符合题意，B 符合题意。 故选B 。

7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 从最上端向下端滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示，电表示数变化量的大小分别用I ?、1U ?、2U ?和3U ?表示，电阻R 1、R 2、R 3（R 2＞R 1+R 3）消耗的电功率分别用P 1、P 2、P 3表示，下列判断不正确的是（ ）

A ．

1U I

不变，1

U I ??不变

B ．2U I

变大，2U I ??不变

C ．3U I 变大，3U I

??变大

D ．滑动变阻器的滑片向下滑动时，P 1变小，P 2先变大后变小，P 3变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．从图中可以看到，电压表V 1测的是电阻R 1的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R 1的电流大小，可知1

1R U I =

，电阻R 1的阻值大小不变，那么1U I

不变；滑片P 从最上端向下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流

分别是I 、'I ，电压表V 1的示数前后分别是1U 、'1U ，可知11U IR =、''

11U I R =，那么

()''111--U U I I R =

变换可得

'111

1'

--U U U R I I I

?==? 由于电阻R 1的阻值大小不变，那么1U I ??不变；综上所述，1U I

不变，1

U I ??不变；A 正确，不合题意；

B ．从图中可以看到，电压表V 2测的是变阻器R 2的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R 2的电流大小，可知22U R I

=

，电阻R 2的阻值在变大，那么2U

I 变大；滑片P 从最上端向

下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流分别是I 、'I ，那么电阻R 1和R 3的电压之和在变小，电源电压大小不变，变阻器R 2的电

压在变大，那么前后的电压大小'22U U <，这个电压变化量'

22-U U 大小等于电阻R 1和R 3

的电压之和变化量，即

''

131322--U U U U =

这个电流变化量I ?也等于电阻R 1和R 3的电流变化量，可知道

''1313

222''

----U U U U U I I I I I

?==? 根据U IR =可知

()1313U I R R =+

()'

'1313U I R R =+

两式相减可得

()()'

'131313--U U I I R R =+

变换可得

'

1313

13'

--U U R R I I +=

由上述可知

'

13132

13'

--U U U R R I I I

?+==? 由于电阻R 1和R 3的阻值大小不变，那么2U I ??的大小不变；综上所述，2U

I 变大，2U I

??的

大小不变；B 正确，不合题意；

C ．从图中可以看到，电压表V 3测的是电阻R 1和R 2的电压之和，电流表的示数大小等于流过电阻R 1和R 2的电流大小，可知3

12U R R I

+=，因为电阻R 1和R 2的阻值之和在变大，那么

3

U I

在变大；由上述可知，电路中的电流在变小，电阻R 3的电压在变小，电阻R 1和R 2的电压之和在变大，前后的电压大小'33U U <，这个电压变化量'

33-U U 大小等于电阻R 3的

电压变化量，即

33

''33R R --U U U U = 这个电流变化量I ?也等于电阻R 3的电流变化量，可知道

33

''R R 333''

----U U U U U I I I I I

?==? 根据U IR =可知

3R 3U IR =

3

''

R 3U I R = 两式相减可得

()33

''

R R 3--U U I I R = 变换可得

33

'

R R

3'

--U U R I I

=

由上述可知

33

'

R R

3

3'

--U U U R I I I

?=

=

? 由于电阻R 3的阻值大小不变，那么3U I

??的大小不变；综上所述，3U I 变大，3

U I ??不变，

C 错误，符合题意；

D ．由上述可知，电流在变小，根据2P I R =可知，电阻R 1和R 3的电功率在变小，即P 1、P 3在变小；而变阻器的功率

()2

22

2222

1231322

U U P I R R R R R R R R R ??=== ?++++??

让电阻R 1和R 3串联的电阻是R 13，那么上式可转化为

()

()

2

2

22

2

1321321322

2

-4U U P R R R R R R R R =

=

++

由上式可知，当213R R =时，分母部分最小，电功率P 2最大，所以当滑动变阻器的滑片向下滑动，当213R R =时，功率最大，电功率P 2先变大后变小；D 正确，不合题意。 故选C 。

8．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 S 1，将滑动变阻器的滑片P 置于A 端时， 电压表V 1示数为 U 1，电压表V 2示数为 U 2；若此时将滑动变阻器的滑片P 移至B 端，电压表V 1示数为U 1′，电压表V 2的示数为U 2′，电流表A 1的示数为0.4A 。已知：U 1:U 1′＝1:2，U 2:U 2′＝3:1，R 2＝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 1

0.4A ()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。

9．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当闭合开关S2和S3，断开S1，灯泡L正常发光；当闭合开关S1和S3，断开S2，电压表示数为6V，电流表示数为1.6A；当只闭合开关

S2时，灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的

1

9

，R1与R2消耗的功率之比为3∶1，下列

说法正确的是（）

A．电源电压为10V

B．灯泡L的额定功率为3.6W

C．R2的阻值为15Ω

D．当只闭合S2时，R1的电功率为1.2W

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A．当闭合开关S1和S3，断开S2时，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，即电源电压为6V，故A错误；

BCD．当只闭合开关S2时，电阻R1、R2与灯泡串联，电压表测R1两端的电压，由R1与R2消耗的功率之比为3∶1，根据2

P I R

=可知，R1与R2之比为3∶1，即R1=3R2；则电阻R1与R2并联时的电流之比为1∶3，根据并联电路的电流规律可知

1211

3 1.6A

I I I I I

=+=+=

解得：10.4A

I=，

2

1.2A

I=；根据欧姆定律可知，R1与R2的阻值分别为

1

1

6V

15Ω

0.4A

U

R

I

===，

2

2

6V

5Ω

1.2A

U

R

I

===

当闭合开关S2和S3，断开S1时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡L正常发光，则灯泡L 的额定电压为6V；又灯泡L消耗的实际功率为其额定功率的

1

9

，根据

2

U

P

R

=可知，灯泡L的实际电压为额定电压的

1

3

，即实际电压为

11

6V2V

33

U U

==?=

额

实

根据串联电路的电压规律可知，

R 1与R 2的总电压为

6V 2V 4V U U U =-=-=总实

此时电路中的电流为

124V

0.2A 15Ω5Ω

U I R R '=

==++总

则灯泡L 的额定功率为

9992V 0.2A 3.6W P P U I '===??=额实实

当只闭合S 2时，R 1的电功率为

()2

2110.2A 15Ω0.6W P I R

'==?= 故B 正确，CD 错误； 故选B 。

10．如图电路,电源电压保持不变．闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P 的过程中,下列说法正确的是（ ）

A ．滑片可在R 2上向右任意移动

B ．电流表A 1示数不变,A 2示数变小

C ．电压表V 示数与电流表A 2示数的比值变大

D ．滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等 【答案】D 【解析】 【详解】

A ．从电路图可以看到，当滑片P 向右移动到最右端时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻阻值为零，电路会被短路，电路会损坏，没有电流流过电阻1R ，所以滑片不可在R 2上向右任意移动，A 错误；

B ．从电路图可以看到，这是一个并联电路，电阻1R 和滑动变阻器2R 并联接在电路中，

1R 两端的电压是电源电压，大小不变，自身电阻大小不变，根据欧姆定律可知，流过1

R 的电流大小不变，即电流表A 1示数不变，但是滑动变阻器2R 接入电路的电阻在变小，那么流过2R 的电流在变大，电流表A 2测的是干路电流大小，根据并联电路电流规律，干路电流在变大，即电流表A 2示数在变大，B 错误；

C．从电路图可以看到，电压表V示数是电阻1R两端电压大小，也是电源电压大小，大小

不变，但是电流表A2示数在变大，那么电压表V示数与电流表A2示数的比值变小，C错误；

D．当滑动变阻器接入电路的阻值从2R变为'2R时，电功率的变化量为

22

'

222'

22

U U

P P P

R R

?=-=-

整个电路电功率变化的量为

22

'

''

121222

U U U U U U

P P P U U

R R R R R R

????

?=-=+-+=-

? ?

????

即2P P

?=?，滑动变阻器功率的变化量与整个电路功率变化的量相等，D正确。

11．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~6V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（）

A．R1的阻值为20Ω

B．电压表的变化范围是3V~6V

C．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω

D．电路总功率的变化范围是1.28W~4W

【答案】B

【解析】

【分析】

根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由P UI

=求电路的总功率。

【详解】

A．由甲图知道，R1与R2串联，电压表测R2的电压，根据串联电路特点，由图乙可知

111

1

.3

V A

50

U U I R R

=+=+?

滑

------①

211

2

.5

V A

30

U U I R R

=+=+?

滑

------②

由①②解得：R1=10Ω，U=8V，故A错误；

BCD．由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”，当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A 时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为

1

8V0.5A10Ω

=3V

U U I R-

-?

==

小大

变阻器接入电路的最小电阻

Ω3V

0 6.5A

R U I =

==小小大 电路的最大总功率

8V 0.5A 4W P UI ==?=大大

根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V ，定值电阻R 1两端的电压为

18V 6V 2V U U U =-=-=大

此时的总电流为

112V 0.2A 10Ω

U I R =

==小 滑动变阻器的最大电阻为

6V 30Ω0.2A

U R I ===大大小

电路的最小功率为

22

1W ()8V 1.610Ω30Ω

U P R R ===++小大 综上所述，电压表的变化范围是3V~6V ；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W ，故B 正确、CD 错误。 故选B 。

12．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R 3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如表所示，分析表格中实验数据，可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个（ ） 电压表示数U /V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 电流表示数I /A

0.18

0.21

0.24

0.27

0.30

0.33

A ．

B ．

C．D．

【答案】B

【解析】

【分析】

由表中数据可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数也增大，再分析四个电路图，当滑片向上移动时的电压表和电流表的变化得出答案。

【详解】

A．电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；滑动变阻器分压变小，电压表的示数变小，故A不符合题意；

B．电压表测量电阻R1两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；电压表的示数也变大，故B符合题意；CD．都是测量下面电阻和滑动变阻器两端的电压，三电阻串联，当滑片上移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；电阻和滑动变阻器串联后两端的电压变小，电压表的示数变小，故CD不符合题意。

故选B。

【点睛】

解决此类电路图连接问题，要结合题意实际要求去分析，不可盲目猜测。

13．如图所示电路，电源两端电压保持不变．闭合开关S后，在滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中，下列判断正确的是（）

A．电压表V和电流表A1、A2的示数都变大

B．电流表A1的示数与电流表A2的示数之差保持不变

C．电流表A1示数变大，电流表A2和电压表V的示数不变

D．电流表A2示数变大，电流表A1和电压表V的示数不变

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

因为R1和R2组成的是一个并联电路，电压表测量的是R2两端的电压，故U1=U2=U，而电

源两端电压保持不变，所以电压表示数保持不变；电流表A 2测量的是通过定值电阻R 2的电流，U 2不变，R 2不变，由公式I=可知，电流表A 2的示数保持不变；电流表A 1测量的是干路电路中的总电流，滑动变阻器滑片P 由左端向右移时，其连入电路中的电阻变小，因此电路中的总电阻在变小，而U 不变，由公式I=可知，电流表A 1的示数变大；电流表A 2的示数保持不变，电流表A 1的示数与电流表A 2的示数之差变大．A 、B 和D 不符合题意． 故选 C ．

14．图所示电路中，电源两端电压为U ，且保持不变，R 1、R 2和R 3为三个定值电阻，已知R 1＝5Ω，当只闭合开关S 2时，电流表的示数为0.3A ，电路消耗的总功率为

P ；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A ，电路消耗的总功率为P ′，当只断开开关S 1时，电流表的示数为0.45A ，电路消耗的总功率为P ′′，下列判断正确的是

A ．U ＝6V ，R 2＝20Ω

B ．U ＝9V ，R 3＝30Ω

C ．R 3＝10Ω，P ∶P ′′＝3∶2

D ．R 2＝20Ω，P ∶P ′＝2∶15 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】

当只闭合开关S 2时，电阻2R 、3R 串联，则

23

U

R R =0.3A ，P =0.3U

当三个开关都闭合时，电阻1R 、2R 并联，则

1U R +2

U R =0.3A+1.95A ，P ′=2.25U 当只断开开关S 1时，电路中只有2R ，则

2

U

R =0.45A ，P ′′=0.45U 解三式得

U =9v ，R 2＝20Ω，R 3＝10Ω，P ∶P ′＝2∶15，P ∶P ′′＝2∶3

所以D 正确。 故选D 。

15．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min0.5A

I=，电压表V1的示数U1=5V，此时滑动变阻器两端的电压

R112V5V7V

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。

二、初中物理欧姆定律的实际应用问题

16．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

44

5

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＝R1+2R+R L，

则

2

1

2L

U U

I

R R R R

==

++

总

3

1

3

2

L

U U

I

R R R R

==

++

总

已知I2：I3＝10：9，则

11

109

2

L L

U U

R R R R R R

=

++++

：：

化简可得

R1＝8R﹣R L＝8R﹣8Ω①

图B中电阻R1和滑动变阻器的总功率

P′＝I22（R1+R）

即

I22（R1+R）＝10W②

图C中灯泡和滑动变阻器的总功率

P″＝I32（R L+2R）

即

I32（8Ω+2R）＝9.72W③

由于I2：I3＝10：9，则由②

③

化简可得

3R1＝20Ω+2R④

解①④方程得

R＝2Ω

R1＝8Ω

故C正确，不符合题意；

由②得

2

I==

根据图B可知，电源电压

U＝I2（R1+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S2、S3时，R1、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R1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

L

3V

=0.375A

8Ω

L

L

U

I I

R

'===

由

U

I

R

=得此时电路的最大电阻为

18V

48

0.375A

U

R

I'

===Ω

最大

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值

R滑＝R最大﹣R1﹣R L＝48Ω﹣8Ω﹣8Ω＝32Ω

故D正确，不符合题意。

故选A。

17．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变小，则下列判断中可能的是（）