中考物理压轴题专题复习——欧姆定律的综合附答案解析
不逊-
一、初中物理欧姆定律问题
1
．
如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关
S
后，将滑动变阻器
R
2
的滑片
P
向左滑动，下列说法正确的是：<
/p>
A
．电流表
A
的示数变小，电压表
V
1
的示数不变
B
．电流表
A
的示数变小，电压表
V
1
的示数变大
C
．电压表
V
1
与电压表
V
2
的示数之
和不变
D
．电压表
< br>V
2
与电流表
A
的示数之比不变
【答案】
A
【解析】
【分析】
【详解】
R
1
和
R
2
是串
联，
V
1
测量的是电源电源，
V
2
测量的是
R
2
两端的电压，闭合开关
S
< br>后，将滑
动变阻器
R
2
的滑片
P
向左滑动，电流表
A
的示数变小，电压表
V
1
的示数不变所以
A
是正
确的．
2
．
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
R
U
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
I
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：
P
L
U
L
I
2V
0.3A
0.6W
故
B
正确；
C
．由
B
项数
据可知，电阻的阻值：
R
故
C
错误；
D
．电阻的实际功率：
U
R
6V
20
Ω
，
< br>
I
0.3A
P
R
U
R
I
6V
0.3A
1.8W
，
故
D
错误。
3
．
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
< br>
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
U
I
可知灯的额定电流是
I
L
额
还可知道灯泡的电
阻是
P
L
额
U
L
额
U
L
额
I
L
额
1.5W
0.5A
3V
3V
6
Ω
0.5A
R
L
<
/p>
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
I
max
I
L
额
0.5A
由此可计算得电路中的最小总电阻是
R
总
min
U
9V
1
8
Ω
I
ma
x
0.5A
那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是
R
滑
min
R
总
min
-
R
L
< br>18
Ω
-
6
Ω
12
Ω
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
R
总
max
R
L
R
6
Ω
24
Ω
30
Ω
电路中的最小电流是
I
min
U
R
总
max
9V
0.3A
30
Ω
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
U
Lmin
I
min
R
L
0.3A
<
/p>
6
Ω
1.8V
所以电压表示数的变化范围是
1.8
V~3V
；
当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小
是
2
P
Lmin
I
min<
/p>
R
L
0.3A
6
Ω
0.54W
2
故选
D
。<
/p>
4
．
如图甲所示，
R
1
为
定值电阻，滑动变阻器
R
2
的滑片从<
/p>
a
端滑到
b
端的
过程中，
R
2
消耗
的电功率
P
与其两端电压
U
的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（
）
A
．
R
1
的阻值为
20 Ω
B
．当
R
2
接入
阻值为
50 Ω
时它的功率最大
C
．电源电压为
6
V
D
．该电路消耗的最大电功率为
0.9
W
【答案】
C
【解析】
【分析】
【详解】
AC
．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是
2V
时，其功率
是
0.8W
，可计算得到这时
电路中的
电流是
I
1
P
0.8W
1
0.4A
U
1
2V
同理，当滑动变阻器两端电压是
5V
时，其功率是
0.5W
，电路中的电流
是
I
2
<
/p>
P
2
0.5W
0.1A
U
2
5V
设电源电压是
U
电源
，可以得到关系式
<
/p>
0.4A
R
1
2V
U<
/p>
电源
0.1A
R
1
5V
U
电源
<
/p>
解得
R
1
10
Ω
、
U
电源
6V
；
A
错误、
C
正确；<
/p>
B
．从图乙可以看到，当滑动变阻器两
端电压是
5V
时，其功率是
0.5W<
/p>
，这时滑动变阻器接
入电路的阻值大小是
R
2
5V<
/p>
2
0.5W
50
Ω
<
/p>
当
R
2
接入阻值
为
50 Ω
时它的功率不是最大，
B<
/p>
错误；
D
．当
电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是
0
时，电
路中的总电阻最
小，电路消耗的电功率最大，大小是
2
U
电源
6V
3.6W
R
1
10
Ω
2
P
max
D
错误。
故选
C
。
5
．
明明设
计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，
R
是定值电
阻，
R
′
是滑动变
阻器，其中能够实现身高越高，电压表示数越大，而且示数与身高成正比的电路是
（
）
A
．
B
．
C
．
D
．
【答案】
B
【解析】
【详解】
A
．从图中可以看到，电压表测的是电源电压，身高越高，电压表示数还是不变，这与题
意
不符合，
A
项不合题意；
B
．从图
中可以看到，身高越高时，电压表测量的电阻阻值越大，根据
U
IR
可知，电压
h
< br>-
l
'
表示数越大，设人的身高
是
h
，由题意可知
R
< br>
，可得到
S
'
h
-
l
'
I
I
l
'
<
/p>
U
I
h
-
S
S
S
由此式可知电压表
示数与身高成正比，选项
B
符合题意；
C
．从图中可以看到，这是一个串联电路，身高越高时，滑动变
阻器接入电路的电阻越
大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端的电压越大，电压表的示
数越大，可得到关系式
U
电源
h
-
l
'
U
h
-
l
'
S
R
S
可知电压表示数与身高不成正比，
C
项不合题意；
D
< br>．从图中可以看到，这是一个串联电路，身高越高时，滑动变阻器接入电路的电阻越
大，根据分压原理可知，滑动变阻器两端的电压越大，电阻
R
两端的电压越小，即电压表
的示数越小，这与题意不符合，
D<
/p>
项不合题意；
故选
B
。
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
【答案】
B
【解析】
【分析】
【详解】
三个电阻
< br>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<
/p>
，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
< br>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：
B
．
2
：
1
C
．
3
：
< br>1
D
．
4
：
1
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
A
1
I
1
I
3
4A+2A=6A
A<
/p>
2
I
3
I
2
2A+1A=3A
故流过
A
1
、
A
2
的示数之比为
2
：
1
；
图
2
中
A
1
I
1
I
3
4A+2A=6A
A<
/p>
2
I
3
I
2
2A+1A=3A
故流过
A
1
、
A
2
的示数之比仍为
2
：
< br>1
；
故
A
、
C
、
D
不符合题意，
B
符合题意。
故选
B
。
7
．
如图甲
所示，电源电压恒定，
R
1
是定值电阻
，
R
2
是滑动变阻器，闭合开关
S
，移动滑动
变阻器的滑片
< br>P
从
B
端至
A
端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的
U
-
I
图像如图
乙所示
，则
A
．
电源电压为
20V
B
．
EF
是
V
< br>1
表示数随
A
表示数变化的图像
C
．滑动变阻器的最大阻值为
10Ω
D
．整个电
路的最大功率为
14.4W
【答案】
D
【解析】
【详解】
AB
．由图甲可知，
R
1
与滑动变阻器<
/p>
R
2
串联，电压表
V
1
测
R
1
两端的电压，电压表
V
2
测
R
2
两端的电压，电流表
测串联电路的电流。滑片
P
从
B
端至
A
端的过程中，
R
2
变小，根据串
联分压原理，
V
2
示数变小，又根据串联电路的电压规律，
V
1
示数变大。因此图乙中
EF
是
V
2
表示数随
A
表示数变化的图像，图线
MN
是
V
1
表示数随
A
表示数变化的图像；当滑片
P
在
A
点时，
V
1
示数最大为电源电压，则电源电压
U
=12
V
，故
AB
错误；
C
．当滑片在
B
端时，由图乙可知，
R
2
两端
电压
U
2
=8V
，
此时对应的电流
I
=0.4A
，由欧姆定
律可得，
R
2
=
故
C
错误；
D
．电源电压一定，当电路中电流最大
I=
1.2A
时，电路的总功率最大
P
=
UI
=12V×1.2A=14.4W
，
故
D
正确；
故选
D
。
<
/p>
U
2
8V
=20
Ω
I
0.4A
8
．
如图所示的电路中，电源电压保持不变，
< br>R
1
=2R
2
< br>，闭合
S
、
S
< br>1
，断开
S
2
< br>时，电压表示数
为
5V
，闭合<
/p>
S
、
S
2
，断开
S
1
时，电压
表示数为
7V
，则
R:R
2
为
A
．
3:2
【答案】
A
【解析】
【分析】
【详解】
B
．
2:3
C
．
7:5
D
．
5:7
闭合
S
、
S<
/p>
1
，断开
S
2<
/p>
时，
R
1
、
R
串联接入电路，电压表测量的是
R
两端电压，示数为
U
R
=5V
，则由串联分压得
，即
①；闭
合
S
、
S
2<
/p>
，断开
S
1
时，
R
2
、
R
串联接入电路，电压表测量的是
R
两端电压
，示数为
U
R′
=7V
，则由串联分压得
，即
②，由①②解得
R:R
2
=3:2
．故选
A
．
9
．
如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，
无法测出未知电阻
阻值的电路是
为已知阻值的定值电阻，则
四个电路中
A
．
B
．
C
．
D
．
【答案】
B
【解析】
【详解】
A
．由电路图可知，开关
S
断开时，电路为
R
0
的简单电路，电流表测通过
R<
/p>
0
的电流
I
0<
/p>
，则
电源电压
U
=
I
0
R<
/p>
0
；
开关
S
闭合时，
R
0<
/p>
与
R
x
并联，电
流表测干路电流
I
，此时通过
R
x
的电流
I
x
=
I
−
I
0
，
由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻
R
x
阻值：
R
x
=
故
A
可行，
不符合题意；
B
．由电路图可知，开
关
S
闭合时，电路为
R
0
的简单电路，电压表测电源两端的电压
U
；
当开关
S
断开时，
R
0
与
R
x
串联，电压表仍测电源两端的电压
U
，无法测出
R
x
两端的
电压，
从而无法测出
R
x
的阻值，故
B
不可行，符合题意；
< br>
C
．由电路图可知，开关
S<
/p>
闭合时，电路为
R
x
的简单电路，电压表测电源两端的电压
U
；
当开关
S
断开时，
R
0
与
R
x
串联，电压表测
R
x
两端的
电压
U
x
，由串联电路中总电压等于各
分电压之和可得，
R
0
两端的电压
U
0
=
U
−
U
x
，
由串联电路中各处的电流相等可得，电路中的电流
I
=
则
R
x
=
故
C
可行，不符合题意；
D
．由电路图可知，开关
S
闭合时，
电路为
R
0
的简单电路，电流表测电路
中的电流
I
1
，则
电源电压
U
=
< br>I
1
R
0
；
当开关
S
断开时，
R
0
与
R
x
串联，电流表测电路中的电流
I
2
，则电路中的总电阻
R
=
=
由串联电路中总电
阻等于各分电阻之和可得
，
=
，
=
，
，
R
x
=
R
−
R
0
=
故
D
可行，不符合题意。
−
R
0
，
10
．
如图所示电路，电源两端电压保持不变．闭合开关
S
< br>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
A
1
、
A
2
的示数都变大
B
．电流表
A
1
的示数与电流表
A
2
的示数之差保持不变
< br>
C
．电流表
A
1
示数变大，电流表
A
2
和电压表
V
的示数不变
D
．电流表
A
< br>2
示数变大，电流表
A
1
和电压表
V
的示数不变
【答案】
C
【解析】
【分析】
【详解】
因为
R
1
和
R
2
组成的是一个并联电路，电压表测量的是
R
2
两端的电压，故
U
1
=U
2
=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<
/p>
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
．
11
．
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
～
10
Ω
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<
/p>
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<
/p>
测电路中的电流；
< br>(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
< br>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<
/p>
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<
/p>
测电路中的电流；
B
< br>．由
R
U
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
I
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
I
max
=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：
R
总
U
4.5V
7.5
Ω
，
I
max
0.6A
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：
R
滑
< br>min
R
总
< br>
R
7.5
< br>Ω
5
Ω
2.5
Ω
，
此时电压表的示数：
U
min
I
max
R
滑
min
0.6A
2.5
Ω
1.5V
；
当电压表的示数
U
max
=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<
/p>
串联电路中总电压等于各分电压之和，所以
R
两端的电压：
U
R
U
U
< br>max
4.5V
3V
1.5V
，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：
U
R
1.5V
0.3A
，
R
5
Ω
滑动变阻器
接入电路中的最大阻值：
I
min
R
滑
max
U
max
3
V
10
Ω
，
I
min
0.3A
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
∼
10
Ω，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．
1
2
．
定值电阻
R
1
、
R
2
和
滑动变阻器
R
3
接入如图电路中，电源
电压不变。当开关
S
1
闭合，
S
2
1
，电流表的示数
断开，滑片
P
位于
a
点时，电压表
V
1
和
V
2
的示数之比
U
1
：
U
2
2
：
< br>5
。当开关
S
1
断
I
1
=1A
；滑片
P
位于最右端时，电
压表
V
1
和
V
2
的示数之比
U
1
：
U
2
2
：
''
''
：
，通过
开关的闭合与断开及调
开，
S
2
闭合，两个电压表
V
1
和
V
2
的示数之比
< br>U
1
：
U
2
31
节滑动变阻器的滑片，使电
路消耗的功率最小为
9W
。下列说法正确的是（
）
A
．电源的电压为
< br>24V
B
．滑动变阻器的最大
阻值是
24Ω
C
．当开关
S
1
断开，
S
2
闭合，电路消耗的功率为
32W
D
．当开关
S
1
合，
S
< br>2
断开，调节滑片
P
位置，
R
3
消耗的最大功率为
9W
【答案】
AD
【解析】
【分析】
【详解】
A
．当开关
S
1
闭合，
< br>S
2
断开，
R
< br>3
滑片
P
位于
< br>a
点时等效电路为图
1
所示：<
/p>
；
当开关<
/p>
S
1
闭合，
S<
/p>
2
断开，
R
3<
/p>
滑片
P
位于最右端时等效电路为图
2
所示：
；
当开关
S
1
断开，
S
2
闭合的等效电路如图
3
所示：
；
在可能得到的各种电路中，只有当开关
S
1
、
S
2
都断开，并且滑
动变阻器的滑片位于最右端
时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路
如图
4
所示：
；
1
，根据
I
图
1
中：由于串联电路中各处的电流相等，且
U
1
：
U
2
<
/p>
2
：
U
可得
R
U
1
R
1
I
U
2
1
< br>1
R
a
U
2
U
2
1
I
1
所以<
/p>
R
a
1
R
1
2
根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压
1
3
U
I
1
(
R
1
R
< br>a
)
1A
(
R
1
R
1
)
<
/p>
1A
R
1
…
①
2
2
图
2
中：根据
I
U
可得
R
U
1
R
1
I
< br>U
2
2
1
R
b
U
2
U
2
5
I
2
即
R
b
< br>5
R
1
2
图
3
中：根据串联电路的电阻特点和
I
U
可得
R
U
1
I
3
R
< br>1
R
2
R
1
R
2
3
U
2
I
3
R
2
R
2
1
< br>解得
R
2
图
4
中
1
R
1
2
P
min
U
2
U
2
U
2
9W
…
②
1
5
R
1
R
2
R
b
R
<
/p>
R
R
4
R
1
1
1
1
2
2
由①②两式可得：
R
1
=16Ω
，
U
=24V
，故
A
正确；
B
．滑动变阻器的最大阻值
R
b
故
B
错误；
C
．电阻
R
2
的阻值
5
5
R
1
16
Ω
40
Ω
< br>
2
2
R
2
1
1
R
1
16<
/p>
Ω
8
Ω
2
2
2
2
当开关
S
1
断开，
S
2
闭合，则电阻
R
1
与
R
2
串联，电路消耗的功率
24V
=24W
U
P
R
1
< br>R
2
16
Ω
+8
Ω
故
C
错误；
D
．当开关
S
1
闭合，
S
2
断开，电阻
R
1
与
R
3
串联，
R
3
消耗的功率
U
U
2
2
P
3
I
R
3
(
)
R
3
2
R
1
<
/p>
R
3
R
1
R
3
4
R
1
R
3
2
所以，当
R
3
< br>=
R
1
时，
R
3
消耗的功率最大，为
P
3
最大
故
D
正确。
故选
AD
。
U
2
24V
=9W
4
R
1
4?16
Ω
2
<
/p>
13
．
如图所示电路，电源电压保持不变
，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关，将滑动变阻
器的滑片从中点向右端滑动时，下列说
法正确的是（
）