一、初中物理欧姆定律问题
1．如图所示的电路图，R1与 R2 都是定值电阻，R3 是一个滑动变阻器，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，以下说法中正确的是（ ）
A．电压表 V5 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变 B．电压表 V4 的变化量与电流表示数变化量的比值变大 C．电压表 V3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小
D．电流表示数变大，表 V1、V2 与电流表示数比值都不变，V3与电流表示数比值变大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V3测R3两端的电压， 电压表V4测R1和R2两端的电压之和，电压表V5测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流； A．由以上分析知
UV5=U?U1=U?IR1，U V5′=U?U1′=U?I′R1 △UV5= UV5? U V5′= U?IR1?( U?I′R1)=(I′?I) R1=△I R1
即
UV5
=R1 I
故该比值保持不变，故A正确； B．同理可知
UV4= U?U1?U2 =U?IR1?IR2，U V3′=U?U1′? U2′ =U?I′R1?I′R2
△UV4= UV4? U V4′= U?IR1?IR2?( U?I′R1?I′R2)=(I′?I) R1?(I′?I) R2=△I (R1? R2) 即
UV4 = R1? R2 I故该比值保持不变，故B错误；
C．电源电压U= UV4? UV3，故电压表 V3 示数的变化量等于电压表 V4 的变化量，则电压表 V3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变，故C错误；
D．滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=
U可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U=IR可知，定值电阻R1和R2R两端的电压变大，即电压表Vl、V2的示数变大；因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，且R1和R2两端的电压变大，V3等于电源电压减去R1和R2两端的电压，所以电压表V3
UU1U， R2=2， R3=3可知，电压表V1、V2与电流表示数之比不变，IIIV3与电流表示数比值变小，故D错误。 故选A。
的示数变小，由R1=
2．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）
A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小 B．电路的总功率最大值为10.8W C．小灯泡的电功率最小值为0.75W D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】
分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。
(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况； (2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P?UI求电路的总功率最大值； (3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P?UI求小灯泡的电功率最小值；
(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。 【详解】
A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不
U知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确；
变，由I?B．由P?UI可知，当灯正常发光时的电流
I额?P额U额?3W?0.5A 6V18V?6V?24Ω
0.5A由于电路中的最大电流是0.5A，则滑动变阻器连入电路的最小电阻
Rmin?此时电路中电功率最大
U?U额Imax?Pmax?UImax?18V?0.5A?9W
故B错误；
U2C．由P?可知，灯泡的电阻
R(6V)2RL???12Ω
P额3W由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是
2U额UL?U?UR?18V?15V?3V
此时电路中的电流
I?IR?IL?所以滑动变阻器连入的最大电阻
UL3V??0.25A RL12ΩRmax?此时小灯泡的最小电功率
UR15V??60Ω IR0.25APmin?ULIL?3V?0.25A?0.75W
故C正确；
D．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D正确。 故选ACD。
3．在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A的量程，电压表
取0~15V的量程，选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，先后与滑动变阻器R2串联，在能完成实验的前提下，下列判断正确的是（ ）
A．若电源电压4.5V不变，控制电压为3V，则变阻器R2最大阻值至少为10Ω B．若变阻器R2最大阻值为20Ω，控制电压为2V，则电源的选取范围是2~3V C．若R2变阻器最大阻值为40Ω，电源电压为6V不变，则控制电压的选取范围是2~6V D．若电源电压6V不变，控制电压为2V，R2最大阻值为30Ω，则只能完成三次实验 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A．由于电源电压不变为4.5V，定值电阻两端电压保持为3V，则滑动变阻器两端电压始终为1.5V，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R滑U滑1.5V1??? R定U定3V2则当定值电阻接入阻值最大为20Ω时，对应滑动变阻器接入阻值最大，为
R滑?故A正确；
11R定??20Ω=10Ω 22B．控制电压为2V，则电源电压最小为2V，此时滑动变阻器在整个实验接入阻值均为0，由串联分压可知，当定值电阻换用最大阻值时，滑动变阻器接入阻值越大，此时电源电压越大，则当定值电阻接20Ω，滑动变阻器滑到20Ω时，此时电源电压最大，此时电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器两端电压也为2V，则最大电压为4V，则电源的选取范围是2~4V，故B错误；
C．由于始终保证定值电阻两端电压不变，则当换用更大阻值的定值电阻时，由串联分压可知，滑动变阻器接入阻值应相应增大，则当定值电阻接入最大阻值时，滑动变阻器滑到最大阻值处，可使定值电阻电压最小，此时电流为
Imin?则定值电阻两端最小电压为
U6V??0.1A
R4?R滑max40Ω?20ΩUmin?IminR4?0.1A?20Ω=2V
由于电流表量程为0~0.6A，则电流最大为0.6A，当定值电阻阻值最小时，电流最大，则最大电压为
Umax?ImaxR1?0.6A?5Ω=3V
综合范围为2~3V，故C错误；
D．由于电源电压不变为6V，定值电阻两端电压保持为2V，则滑动变阻器两端电压始终为4V，根据串联电路电压之比等于电阻之比可知
R定U定2V1??? R滑U滑4V2则当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，对应可进行实验的最大阻值，为
R定?11R滑??30Ω=15Ω 22则只能进行前三次实验，故D正确。 故选AD。
4．在图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4.0V B．定值电阻R0的阻值为8Ω C．滑动变阻器的调节范围为0﹣20Ω D．当滑片P位于b端时，电路的总功率最大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
电路为定值电阻与滑动变阻器串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入阻值为0Ω，电路为定值电阻简单电路，则电压表示数为0V，由乙图可知此时电流为0.6A，则由欧姆定律可求电源电压为
U=I1R0=0.6A×R0
当滑片P位于b端时，滑动变阻器全部接入电路，由串联分压可知此时对应电压最大，由乙图可知此时电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，则可求滑动变阻器最大阻值及电源电压为
R滑?U滑4V==20? I20.2AU=U0+U滑=0.2A×R0+4V
2020-2021全国各地中考物理分类：欧姆定律问题及答案解析
