一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻，其“I-U”关系图象如图所示，作出另一个电阻的“I-U ”关系图象，其中正确的是（）
A． B． C． D．
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图2可知，电压和电流值没有为零的坐标，故图2为R1的“I-U”图象，当滑片P在最左端时，两端的电压最大，即为电源的电压，则电源的电压U?UR1?6V，根据I?可得
URR1?UUR16V??=10Ω II0.6A当滑片在最右端时，R1与R2串联，电路中的电流最小，R2两端的电压最大，由图象可知，R1两端的电压U1?2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和
U2?U?U1?6 V-2 V=4 V
由I?U可得，滑动变阻器两端的电压 RU2?U-U1?U-IR1=6V-10I
综上可知，滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段，令U2=0，则I=0.6A；令U2=4V，I=0.2A，则故D正确。 故选D。
2．如图所示，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，电压表V1、V2
示数变化量分别为?U1和?U2，电流表A1、A2示数变化量分别为?I1和?I2。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1、S2，向右调节滑片P，A1、A2示数变小，且变化量相等
B．保持滑片P位置不变，开关S1保持断开，S2由断开到闭合，A1示数增大，V2示数不变 C．断开开关S1、S2，向左调节滑片P，V1示数变大，V2示数变小，A1示数变小 D．断开开关S1、S2，向右适当调节滑片P，R2阻值等于【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A．闭合开关S1、S2时，变阻器R1和定值电阻R2、R3并联，电流表A1测量的是干路电流，电流表A2测量的通过变阻器R1的电流，当向右调节滑片P时，变阻器R1的接入电阻变大，故其电流变小，即电流表A2的示数变小；电流表A1的示数为R1、R2、R3所在的三条支路电流之和，R2和R3所在支路电阻不变，所以这两条支路的电流也未发生变化，所以A1的示数因A2的示数变小而变小，且两电流表示数变化量相等，故A正确；
B．保持滑片P位置不变， S1和S2都断开时，变阻器R1和定值电阻R2、R3串联；S1保持断开，S2由断开到闭合时，定值电阻R2、R3以及电压表V2同时被短路；从中可以看出开关S1保持断开，S2由断开到闭合时，电路中的总电阻变小，故总电流变大，即电流表A1示数增大；同时电压表V2短路，所以V2示数从有到无，即它的示数会减小，故B错误； C．断开开关S1、S2时，变阻器R1和定值电阻R2、R3串联，向左调节滑片P时，变阻器R1的接入电阻会减小，而R2和R3的电阻不变；电压表V1示数为R1和R2两端电压之和，由串联电路的分压原理可知，其示数会减小；电压表V2示数为R2和R3两端电压之和，其示数会变大；A1示数为此串联电路中的电流，它会因为总电阻的减小而增大，故C错误； D．断开开关S1、S2，变阻器R1和定值电阻R2、R3串联；当变阻器的滑片P右移时，变阻器接入电路中的电阻变大，故电流表A1的示数会变小。若电流表A1的示数变化量为?I1，由于电压表V2测量的是R2、R3的电压之和，R2、R3都为定值电阻，故电压表V2的示数会变小，其变化量
?U2?U1? ?I1?I1?U2??I1?(R2?R3)
电压表V1示数为R1和R2两端电压之和，其示数变化量和定值电阻R3两端电压变化量相等
?U1??I1?R3
由以上两式可得
?U2?U1?U2??U1?I1?(R2?R3)??I1?R3?I1?R2?????R2 ?I1?I1?I1?I1?I1故D正确。 故选AD。
3．学校的科技小组设计了一种自动计数器，可以自动记录跳绳的次数，其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。R2是定值电阻，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。已知电源电压为12 V，某时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是
A．AB两端电压为2 V时，跳绳自动计数器会计数一次 B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等 C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍 D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的5倍 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A．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，由图乙知，此时U2=UAB=2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次，故A项正确； B．由串联分压的特点可知
U1U?U2IR1R1???， U2U2IR2R2即
R112V-2V5?=， R22V1所以R1=5R2，故B项错误；
C．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
乙知，此时
U2'=UAB'=6V，
由串联电路的分压原理有：
U1U?U2?I?R1?R1????，
?IRR??U2U222即
R1?12V-6V1?=， R26V1所以R1??R2，故C项错误；
D．结合BC项，R1?5R1?，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的5倍，故D项正确。
4．如图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电源电压保持不变。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，电压表V1的示数从10V变化到20V，电压表V2的示数从14V变化到34V，则下列说法中正确的是（）
A．电源电压为34V C．电路中最小电流为1A 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
B．电阻R1的阻值为12Ω D．灯L的阻值始终是4Ω
由图可知灯泡L、定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1两端的电压，电压表V2测灯泡L与定值电阻R1两端的电压，所以灯泡两端电压等于电压表V2的示数减去电压表V1的示数。
A．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，此时滑动变阻器没有接入电路，电压表V2的示数即为电源电压是34V，故A项正确；
BC．当滑动变阻器的滑片处于最左端时，此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路，此时通过电路电流最小，电压表V1的示数是10V，电压表V2的示数是14V，根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为
UR2?U?U2?34V?14V?20V
由I?U可得通过电路最小电流 RI小?UR220V??1A R220Ω由I?U可得定值电阻R1的阻值 RR1?故B项错误，C项正确；
U110V??10Ω I小1AD．当滑动变阻器的滑片处于最左端时，此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路，此时通过电路电流最小为1A，电压表V1的示数是10V，电压表V2的示数是14V，则灯泡两端电压为
UL?U2?U1?14V?10V?4V
由I?U可得此时灯泡L的电阻 RRL?UL4V??4Ω I小1A当滑动变阻器的滑片处于最右端时，此时滑动变阻器没有接入电路，此时通过电路电流最大，电压表V1的示数是20V，电压表V2的示数是34V，则灯泡两端电压为
UL??U2??U1??34V?20V?14V
由I?U可得此时电路电流 RU1?20VI大???2A
R110Ω则由I?U可得此时灯泡L的电阻 RU?14VRL??L??7Ω
I大2A电路通过电流最大、最小时灯泡L的阻值不同，故D项错误。 故选AC。
5．如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起， 托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为 0．已知电阻R0=5Ω，滑动变阻器最大阻值为 15Ω，电源电压 U=3V，电压表的量程为 0～3V．现将1kg的物体放在托盘中，滑
2020-2021中考物理 欧姆定律 培优练习(含答案)含答案解析
