一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1．某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大，闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小，输出信号电压Uab变大 B．电流表示数变大，输出信号电压Uab变大 C．电流表示数变小，输出信号电压Uab不变 D．电流表示数变大，输出信号电压Uab减小 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
BD．由电路图知道，定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号即气敏元件的电压Uab；由于当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，由电阻的串联知道，总电阻变大，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故BD错误；
AC．此时由欧姆定律的变形U=IR可知，R的电压变小，由串联电路电压的规律知道，输出信号电压Uab 会变大，故A正确，C错误， 故选A．
2．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】
B．电阻R1的阻值为12Ω D．灯L的阻值始终是4Ω
【分析】 【详解】
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。
3．如图所示，R1是定值电阻，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片自B向A移动的过程中
A．电压表 V1 示数变小，V2 示数变大，电流表 A 的示数变大
B．电压表 V1 示数与电流表 A 示数之比不变，电压表 V2 示数与电流表 A 示数之比变大 C．电流表 A 的示数变大，电路消耗的总功率变大，电压表 V2 示数变小 D．电压表 V2 示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变 【答案】CD 【解析】 【详解】
由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测电路电流，V1并联在定值电阻两端，测R1两端电压，V2并联在定值电阻两端，测R2两端电压；
A．当滑动变阻器的滑片自B向A移动时，R2的阻值减小，则通过的电流变大，即电流表示数变大，根据U=IR，R1是定值电阻，阻值不变，通过的电流增大，则分得的电压增大，即V1的示数变大，根据串联分压的特点以及电源电压恒定，则R2分得的电压就减小，即V2的示数减小，故A项不符合题意；
B．电压表 V2 示数与电流表 A 示数之比，即R2的阻值在减小，电压表 V1 示数与电流表 A 示数之比，即R1的阻值是一个定值，故B项不符合题意；
C．电路消耗的总功率根据公式P=UI可知，电源电压不变，通过的电流增大，则电路消耗的总功率变大，故C项符合题意； D．根据串联分压的特点，则有
U2?U?U1?U?IR1，
U2??U?U1??U?I?R1，
则
U?U2??U2?U?I?R1??U?IR1???I?I??R1??IR1，
即
U2??R1， I所以，电压表 V2 示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变，故D项符合题意。
4．小华连接了如图甲所示的电路，电流表的量程为0～3A，两滑动变阻器的最大阻值相等，闭合开关S、S1，将变阻器R2滑片置于最下端，将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动；闭合开关S、S2，将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。 两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R0的阻值为10Ω C．电路中消耗的最大功率为3. 6W
D．同时闭合三开关，将变阻器R2滑片置于最上端，滑动变阻器R1的取值范围为2. 5Ω~20Ω 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
A．闭合开关S、S1，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，将变阻器R2滑片置于最下端，则是将R2的最大阻值连入了电路，将变阻器R1滑片从最下端向最上端移动，R1连入电路的电阻变小，则电路的总电阻变小，电源电压不变，电路中电流变大，根据I=
U可知R2两端电压变大，则电压表示数变小，由图乙电压随电流增大而R减小的图像知，R1阻值最大时，分压最大为3V，因两滑动变阻器的最大阻值相等，所以电源电压为
U电源=3V+3V=6V
由图像可知R1阻值为0时，此时电路中的电流最大为0.3A，两滑动变阻器的最大阻值相等，R1与R2的最大阻值为
R1大=
故A正确；
6V=20Ω 0.30AB．闭合开关S、S2，R0与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，将变阻器R2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端，R2连入电路的电阻变小，则电路的总电阻变小，电源电压不变，电路中电流变大，根据I=
U可知R0两端电压变大，即电压表示R数变小，由图乙电压随电流增大而增大的图像知，R2阻值为0时，电路中电流最大为0.6A，R0两端电压最大为电源电压6V，所以R0的阻值为
R0=
故B正确。
U6V==10Ω I大0.6AC．只闭合开关S、S2时，电路的最大功率为
P大=UI大=6V?0.6A=3.6W
当闭合开关S、S1、S2时，用电器并联，电路总电阻减小，电流增大，总功率肯定比3.6W大，故C错误；
D．同时闭合三开关，将变阻器R2滑片置于最上端，R0与R1并联，通过R0的电流0.6A不变，电流表的量程为0~3A，通过R1的最大电流
3A-0.6A=2.4A
R1允许连入电路的最小电阻为
R1小=
6V=2.5Ω 2.4A由A解析可知R1的最大电阻为20Ω，电阻越大电流越小，电流表不会损坏，所以同时闭合三个开关，将变阻器R2滑片置于最上端，滑动变阻器R1的取值范围为2.5Ω~20Ω，故D正确。 故选ABD。
5．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图所示，是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置．则（ ）
A．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高 B．当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压减小
2020-2021全国各地中考物理分类：欧姆定律及答案
