一、初中物理欧姆定律问题
1．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电调电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（ ）
A．电路中电流变化的范围是0A～0.5A B．滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C．灯泡的最小功率是0.45 W D．该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】
AB．当灯泡的电压最大时，即UL?2.5V，此时电路中的电流大小为
IL?PL1.25W??0.5A UL2.5V这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流，滑动变阻器两端电压是
UR?U-UL?4.5V-2.5V?2.0V
这个电压大小也没有超过电压表的量程，此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为
R?UR2.0V??4Ω IR0.5A这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值，故电路中的电流最大是0.5A； 由题意可知，滑动变阻器两端的电压最大只能是3V，此时灯泡的电压是1.5V，电路中的电流大小为
I?IL?UL1.5V??0.3A RL5Ω这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流，滑动变阻器接入电路中的阻值大小为
R?UR3V??10Ω IR0.3A这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内，所以电路中的电流大小最小可以为0.3A，综上所述，电路中电流变化的范图是0.3A～0.5A，滑动变阻阻值变化的范围是4Ω～10Ω，A错误、B错误；
C．当灯泡的功率最小时，电路中的电流大小最小，即IL?0.3A，灯泡的最小功率是
2PL?ILRL??0.3A??5Ω?0.45W
2C正确；
D．该电路的电流最大时，根据P?UI，电路中的功率最大，大小为
P?UI?4.5V?0.5A?2.25W
D错误。
2．如图a所示是电阻甲和乙的I—U图像，下列说法不正确的是（ ）
A．电阻甲为定值电阻，电阻乙的阻值随着温度的升高而减小 B．当电阻甲两端电压为1V时，R甲＝5Ω，此时甲的实际电功率为0.2W C．如图b所示，当开关闭合，电路电流为0.5A时，电路总电阻是10Ω D．如图c所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总功率为0.8W 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化，再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答；
(2)由图像可知，当甲两端的电压为1V时对应的电流，根据欧姆定律求出R甲，根据
P?UI求出此时甲的实际电功率；
(3)甲和乙串联，由图b读出电路电流为0.5A时甲和乙电阻两端的电压，利用欧姆定律可求出R乙，根据串联电路的电阻特点可得总电阻；
(4)甲和乙并联，由图c读出电源电压为2V时甲和乙电阻对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出总电流，再根据P?UI求出此时电路的总功率。 【详解】
A．由图a可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变；随着电压的增加，乙电阻的热功率增加，温度升高，其阻值变小，故A正确，不符合题意； B．由图a可知，当甲两端的电压为1V时，通过的电流为0.2A，根据欧姆定律可得
R甲?U甲1V??5Ω I甲0.2A
此时甲的实际电功率
P甲?U甲I甲?1V?0.2A?0.2W
故B正确，不符合题意；
C．如图b所示，甲、乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.5A时，由图a可知，甲和乙两端的电压均为2.5V，根据R?U可知，此时甲乙的阻值相同，则电路总电阻 IR?R甲?R乙?5Ω?5Ω?10Ω
故C正确，不符合题意；
D．如图c所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V时，由图a可知
I甲?0.4A，I乙?0.2A
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流
I?I甲?I乙?0.4A?0.2A?0.6A
则此时电路的总功率
P?UI?2V?0.6A?1.2W
故D错误，符合题意。 故选D。
3．如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图，其中电源电压 U=4.5 V，电压表量程为 0～3 V，R0是阻值为 200 Ω的定值电阻，R1 是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 S，下列说法正确的是（ ）
A．环境温度越高，电压表的示数越小 B．电压表示数的变化范围 0~3V C．此电路允许的最高环境温度为 80℃ D．环境温度越高，R1 消耗的电功率越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知，R1与R0串联，电压表测R0两端的电压；
A．由图乙可知，环境温度越高时，热敏电阻R1的阻值越小，电路中的总电阻越小，由
U可知，电路中的电流越大，由U?IR可知，R0两端的电压越大，即电压表的示数R越大，故A错误；
B．由图乙可知，R1与t的关系为一次函数，设 I?R1?kt?b
把R1=250Ω、t=20℃和R1=200Ω、t=40℃代入可得
250Ω?k?20℃?b，200Ω?k?40℃?b
解得k=-2.5Ω/℃，b=300Ω，即
R1?(?2.5Ω/℃)?t?300℃
当t=0℃时，热敏电阻的阻值R1=300℃，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流
I1?此时电压表的示数
U4.5V?=0.009A
R0?R1200Ω+300ΩU0?I1R0?0.009A?200Ω?1.8V
所以，电压表示数的变化范围为1.8V～3V，故B错误；
'C．当电压表的示数U0?3V时，热敏电阻的阻值最小，测量的环境温度最高，因串联电
路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流
'U03VI2??=0.015A
R0200Ω因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时热敏电阻两端的电压
?U1?U?U0?4.5V-3V=1.5V
则此时热敏电阻的阻值
R1??U11.5V?=100Ω I20.015A由图像可知，此电路允许的最高环境温度为80℃，故C正确； D．热敏电阻的阻值为R1时，电路中的电流
I?R1消耗的电功率
U
R0?R1UU2U2U2U2P1?IR1?()R1??2?2?2222R?2RR?RR?2RR?R?4RRR0?R1?R0?R1?0011001101?R0?R1??4R
0R1R1R1R12当R1=R0=200Ω时，热敏电阻消耗的电功率最大，因环境温度升高时，热敏电阻的阻值从300Ω减小到100Ω，所以，R1消耗的电功率先增大后减小，故D错误。 故选C。
4．如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6 A。则（ ）
A．电压表测量的是电阻R1两端的电压
B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10Ω D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是53.3J 【答案】C 【解析】 【分析】
(1)根据电压表的正确使用判断所测的电路元件；
(2)由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，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和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化；
(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时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，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，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R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中最大阻值，从而得出答案；
(4)当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电
2流，根据Q?IRt求出1min电阻R1产生的热量。
【详解】
A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误；
B．由电路图可知，滑动变阻器滑片右侧接入电路，当变阻器R2的滑片P像左移动时，接入电路的电阻增加，电压表的示数变大，故B错误；
C．因为滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”，所以接入滑动变阻器的最大电流是0.5A，电路的最小电阻是
R?滑动变阻器接入电路中的最小电阻
U6V??12Ω I0.5AR小?R?R1?12Ω?10Ω?2Ω
当电压表的最大测量值为3V时，滑动变阻器接入的电阻最大，为10Ω，故C正确； D．当变阻器R2接人电路中的阻值是8Ω时，电路的总电阻
R??R1?R2?10Ω?8Ω?18Ω
中考物理《欧姆定律的综合》专项训练含答案解析
