中考物理压轴题专题欧姆定律的经典综合题及答案

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.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．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0~24ΩB．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC．电压表示数的变化范围是1V~3VD．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LLL1.5W0.5A3VPIU===额额额还可知道灯泡的电阻是LLL3V6Ω0.5AURI===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 L0.5AI I==额由此可计算得电路中的最小总电阻是minmax9V18Ω0.5AURI===总那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是Lmin 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Lmax6Ω24Ω30ΩR R R=+=+=总电路中的最小电流是minmax9V0.3A30ΩUIR===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 L0.3A6Ω 1.8VU 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()22Lmin min L0.3A6Ω0.54WP I R==⨯=故选D。

3．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。

R2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R2变化时，为了确保U CD为15V，则R1阻值为范围应为（）A ．250Ω~2000ΩB ．400Ω~500ΩC ．250Ω~400ΩD ．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=2500.04AΩ 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 。

4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 1为定值电阻。

闭合开关S 后，将滑动变阻器R 2的滑片P 从最右端移到中间某个位置，R 1、R 2两端电压和电路中电流的示数分别变化了△U 1、△U 2和△I （皆绝对值），则△U 1______△U 2（选填“大于”、“小于”或“等于”），再向左移动，△U 2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R 1与滑动变阻器R 2串联，设滑片移动前后电路中的电流分别为I 1、I 2，则：△I =I 2-I 1，由欧姆定律可得，电路中的电流为I 1时，此时的电压分别为：U 1=I 1R 1， U 2=U -U 1-U L =U -I 1R 1-I 1R L ，电路中的电流为I 2时，电压分别为：U 1′=I 2R 1，U 2′=U -U 1′- U L =U -I 2R 1-I 2R L ，那么：△U 1=U 1′-U 1 =I 2R 1-I 1R 1=(I 2-I 1)R 1=△IR 1，即：11R U I=∆∆， 所以，△U 1和△I 的比值不变；△U 2=U 2′-U 2=( I 1-I 2)( R 1+R L )=△IR 1+△IR L =△U 1+△IR L ，则△U 1＜△U 2； 故选D 。

5．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 ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．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 。

6．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，1U 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11R 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'1111'--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，1U 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2UI 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''1313222''----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'131313'--U U R R I I +=由上述可知'1313213'--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，2UI 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312U R R I+=，因为电阻R 1和R 2的阻值之和在变大，那么3U 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 R3'--U U R I I=由上述可知33'R R33'--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，3U 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()22222221231322U 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()()2222213213213222-4U 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。