【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
此时电路中的电流
I??通电1min电阻R1产生的热量
U6V1??A R?18Ω31Q?I?2R1t?(A)2?10Ω?1?60s?66.7J
3故D错误。 故选C。
15．如图是小成测量未知电阻Rx的实验电路，电源两端电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻．当开关S、S1闭合，开关S2断开时，电流表示数为I1；当开关S、S2闭合，开关S1断开时，电流表示数为I2．则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（ ）
A．Rx＝C．Rx＝
I2?I1R0 I2I2R0
I1?I2B．Rx＝D．Rx＝
I2R0 I1I1R0 I2?I1【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知，当开关S、S1闭合，开关S2断开时，R0与Rx并联，电流表测干路的电流，记为I1，当开关S、S2闭合，开关S1断开时，R0与Rx并联，电流表测R0支路电流，示数为
I2，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过Rx的电流：Ix＝I1-I2，因并联
电路中各支路两端的电压相等，电源的电压：U＝I2R0，，则Rx的阻值：Rx＝故选C。
I2R0 I1?I2
16．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A\，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W。在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5 V
C．R2接入电路的最小阻值为2Ω 【答案】C 【解析】 【分析】
B．R1的阻值为20Ω D．R2的最小功率是0.8 W
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a点，由图乙可知，R2为20Ω时，电压表的示数为2V，根据P=UI求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)根据欧姆定律求出R1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值；
(4)根据电路中的电流变化范围，利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R2的最小功率。 【详解】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
A．由于R1是定值电阻，根据P=I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P=UI可得，此时电路的电流
I最小?根据I?P0.4W1最小??0.2A U12VU和串联电路的电压特点可得电源电压 RU?I最小R2最大?U1?0.2A?20Ω?2V?6V
故A错误； B．根据I?U可得R1的阻值 RR1?故B错误；
U12V??10Ω I最小0.2AU可RC．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据I?得最小总电阻
R最小?U6V??12Ω I最大0.5A则此时滑动变阻器的最小阻值为
R2最小?R最小?R1?12Ω?10Ω?2Ω
故C正确；
D．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器消耗的功率
P2?U2I??U?U1?I?UI?I2R1?6V?I?10Ω?I2?0.9W?10?I?0.3?W
所以当I?0.3?0时，即I=0.3A时，R2的功率最大P最大=0.9W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P?I图像，如图所示：
2
根据图像可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率
2P2最小?UI最大?I最大R1?6V?0.5A?10Ω??0.5A??0.5W
2故D错误。 故选C。
17．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的示数变小，由R1=
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。
18．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．
2020-2021备战中考物理复习《欧姆定律问题》专项综合练习及答案解析
