一、初中物理欧姆定律问题
1．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~6V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）
A．R1的阻值为20Ω
B．电压表的变化范围是3V~6V C．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω D．电路总功率的变化范围是1.28W~4W 【答案】B 【解析】 【分析】
根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由P?UI求电路的总功率。 【详解】
A．由甲图知道，R1 与R2 串联，电压表测R2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知
U?U滑1?I1R1?5V?0.3A?R1------① U?U滑2?I2R1?3V?0.5A?R1------②
由①②解得：R1 =10Ω，U=8V，故A错误；
BCD．由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”，当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为
U小=U?I大R1?8V?0.5A?10Ω?3V
变阻器接入电路的最小电阻
U小3VR小?? 6?Ω
I大0.5A电路的最大总功率
P大?UI大?8V?0.5A?4W
根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V，定值电阻R1两端的电压为
U1?U?U大?8V?6V?2V
此时的总电流为
I小?滑动变阻器的最大电阻为
U12V??0.2A R110ΩR大?电路的最小功率为
U大6V??30Ω I小0.2AU2(8V)2P??1.6W 小?R1?R大10Ω?30Ω综上所述，电压表的变化范围是3V~6V；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W，故B正确、CD错误。 故选B。
2．如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表。任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（ ）
A．a是电压表
B．只闭合S1，P向右滑动，a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小 C．闭合S1、S3，断开S2，A1的示数大于A2的示数 D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，A1的示数减小 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A．由电路图可知，当S1与S2闭合时，电表a与电源串联，若a为电流表，会造成电源短路，故a不是电流表；此时电路是安全的，说明a是电压表，故A正确；
B．只闭合S1，R1和滑动变阻器串联，电压表a测滑动变阻器两端的电压，两电流表测电路中的电流，设P向右滑动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=
U可得，电压表a示数的变化量 RΔU2=U滑﹣U滑′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=ΔIR1
则
?U2=R1，即a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变，故B错误； ?IC．闭合S1、S3，断开S2，R2与滑动变阻器并联后再与R1串联，电流表A1测干路电流，电
流表A2测变阻器支路的电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表A1的示数大于支路电流表A2的示数，故C正确；
D．闭合S1、S2、S3时，R2与滑动变阻器并联，R1和A1被短路，A1示数为0，滑片移动时电流表A1的示数仍然为0，即示数不变，故D错误。 故选AC。
3．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表示数的变化量分别为?U1、?U2，电流表示数的变化量为?I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2。则下列判断正确的是（ ）
2A．?P 1??P2??I（R1?R2）B．?U1??U2
?U1?U2??R1?R2 C．?I?ID．?U1??U2 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为?P1、?P2，则
?P1+?P2＝(I12﹣I22)(R1+R2)＝(I1﹣I2)(I1+I2)(R1+R2)＝?I(I1+I2)(R1+R2)
故A错误。
BD．将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2， 由I＝U可得，电压表V2示数的变化量为 R?U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝(I1﹣I2)R2＝?IR2
则|?U2|＝|?IR2|
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1示数的变化量为
?U1＝U1﹣U1′＝(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)＝(I2﹣I1)R1＝﹣?IR1
则|?U1|＝|?IR1|
因R1、R2的阻值相同，所以|?U1|＝|?U2|，故B正确，D错误；
C．由
?U1?U2＝R1、＝R2可知 ?I?I?U1?U2+＝R1+R2 ?I?I故C正确； 故选BC。
4．如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样（阻值保持不变），R1=20Ω。滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。下列说法正确的是（ ）
A．闭合S2，断开S1、S3时，通过电阻R1电流为0.2A
B．断开S2，闭合S1、S3时，滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10Ω C．闭合开关S3，断开S1、S2时，电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W D．闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3：1 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A．从图中可以看到，闭合S2，断开S1、S3时，灯泡和电阻R1串联接在电路中，灯泡的电阻大小是
2?4V??10Ω ULRL??PL1.6W2根据欧姆定律可知，通过电阻R1电流大小是
I1?I?U6V??0.2A
RL?R110Ω?20Ω即通过电阻R1电流是0.2A，A正确；
B．断开S2，闭合S1、S3时，只有滑动变阻器R2接入电路，电流表的量程为0~0.6A，当电路的电流最大是0.6A，滑动变阻器接入电路的阻值大小是
R2?U6V??10Ω Imax0.6A这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值，所以滑动变阻器R2连入阻值范围是10Ω~30Ω，B错误；
C．闭合开关S3，断开S1、S2时，灯泡和变阻器R2串联接在电路中，根据P?I2R可知，当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，这时电路中的总电阻最大，电路中的电流大小是
Imin?6V?0.15A
10Ω?30Ω这个电流值大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是
UL?0.15A?10Ω?1.5V
这个电压值没有超过电压表的量程，这时灯泡的最小电功率是
2PLmin?IminRL??0.15A??10Ω?0.225W
2当电路中的电流最大时，灯泡的电功率最大，这时电路中的总电阻最小，假如电流大小是0.6A，那么电压表的示数是
UL?0.6A?10Ω?6V
这个电压的数值大过了电压表的量程，所以电流不能是0.6A，假如电压表的示数达到最大3V，这时电流最大，大小是
Imax?3V?0.3A 10Ω2这个电流值大小符合电路的安全要求，所以灯泡的最大电功率是
2PLmax?ImaxRL??0.3A??10Ω?0.9W
综上所述，电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W，C正确；
U2D．闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R1、R2并联接在电路中，根据P?可知，当R2
R的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是
R2min?电功率大小是
6V?10Ω 0.6A2P2max?6V??3.6W U2??R2min10Ω当R2的电阻最大时，其电功率最小，流过它的电流最小，假如R2的电阻是30Ω，其电流大小是
I2min?U6V??0.2A R2max30Ω2这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是
P2min?6V??1.2W U2??R2max30Ω那么滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是
2020-2021【物理】物理一模试题分类汇编——欧姆定律问题
