一、初中物理欧姆定律问题1．如图所示电路，电源电压恒为6V ，定值电阻R 1为10Ω，滑动变阻器R 2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R 1两端的电压B ．当变阻器R 2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R 2接入电路的阻值范围是2~10ΩD ．当变阻器R 2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min 电阻R 1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，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，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R 1两端的电压变化，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R 1两端的电压，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R 2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流，根据2Q I Rt =求出1min 电阻R 1产生的热量。

【详解】A ．由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，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R 2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R 2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6V 12Ω0.5AU R I === 滑动变阻器接入电路中的最小电阻 112Ω10Ω2ΩR R R -=-==小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R 2接人电路中的阻值是8Ω时，电路的总电阻1210Ω8Ω18ΩR R R '=+=+=此时电路中的电流 6V 1A 18Ω3U I R '===' 通电1min 电阻R 1产生的热量 2211(A)10Ω160s 66.7J 3Q I R t '==⨯⨯⨯≈ 故D 错误。

故选C 。

2．如图，电源电压不变，电路元件及导线均完好，R 1、R 2为定值电阻，R 为滑动变阻器。

下列分析正确的是（ ）A ．只闭合S 1时，电流表、电压表均有示数B ．只闭合S 3时，滑片右移，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C ．闭合S 1、S 2、S 3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小D ．闭合S 1、S 3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小【答案】ABD【解析】【分析】(1)只闭合S 1时，电路为R 2的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流；(2)只闭合S 3时，R 1与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化；(3)同时闭合S 1、S 2、S 3时，R 2与R 并联，电压表测电源电压，电流表测干路中的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 2的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化；(4)同时闭合S 1、S 3时，R 1与R 串联后再与R 2并联，电压表测R 两端的电压，电流表测干路电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化，根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。

【详解】A ．只闭合S 1时，电路为R 2的简单电路，等效电路图如下图所示：图中电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，则电流表、电压表均有示数，故A 正确；B ．只闭合S 3时，R 1与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：滑片P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压原理知，R 两端电压变大，R 1两端电压变小，由串联电路的电压特点可得1R U U ∆=∆而电流表测串联电路中的电流，则有 1R 1U U R I I∆∆==∆∆ 即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故B 正确；C ．同时闭合S 1、S 2、S 3时，R 2与R 并联，电压表测电源电压，则其示数不变，电流表测干路中的电流，等效电路图如下图所示：因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则滑片移动时，通过R 2的电流不变，滑片P 向右移动，接入电路中的电阻变大，由U I R=可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流变小，即电流表示数变小，故C 错误；(4)同时闭合S 1、S 3时，R 1与R 串联后再与R 2并联，电压表测R 两端的电压，电流表测干路电流，等效电路图如下图所示：滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，由UIR=可知，滑动变阻器所在支路的电流变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电压表的示数变大，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则通过R2的电流不变，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则电流表的示数变小，故D正确。

故选ABD。

3．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10.8WC．小灯泡的电功率最小值为0.75WD．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，由于电源电压不变，由U I R=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阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确；B ．由P UI =可知，当灯正常发光时的电流3W 0.5A 6VP I U ===额额额 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 min max 18V 6V 24Ω0.5A U U R I --===额 此时电路中电功率最大 max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=故B 错误；C ．由2U P R=可知，灯泡的电阻 22L (6V)12Ω3WU R P ===额额 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 L R 18V 15V 3V U U U =-=-=此时电路中的电流L R L L 3V 0.25A 12ΩU I I I R ===== 所以滑动变阻器连入的最大电阻 R max R 15V 60Ω0.25AU R I === 此时小灯泡的最小电功率 min L L 3V 0.25A 0.75W P U I ==⨯=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 。

4．如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，电压表的量程为0～3 V ，定值电阻R ＝5 Ω，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω．闭合开关S ，移动滑片P 的过程中，下列说法正确的是( )A ．电压表的示数变化范围是0~3VB ．电压表与电流表示数的比值不变C ．滑动变阻器允许的调节范围是2.5～10ΩD ．电流表的示数变化范围是0～0.3 A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；(1)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；(2)根据欧姆定律结合滑动变阻器的阻值确定电压表与电流表的示数比值的变化；(3)当电流表的示数最大时，滑动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，再根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值和两端的最小电压；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，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R 两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后得出答案．【详解】由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；B ．由U R I=可知，电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻，则滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化，电压表与电流表的示数比值变化，故B 错误；ACD ．当电流表的示数max I =0.6A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻：max 4.5V 7.5Ω0.6AU R I ===总， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：min 7.5Ω5Ω 2.5ΩR R R =-=-=滑总，此时电压表的示数：min max min 0.6A 2.5Ω 1.5V U I R ==⨯=滑；当电压表的示数max U =3V 时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R 两端的电压：R max 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流： R min 1.5V0.3A 5ΩU I R ===， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：max max min 3V 10Ω0.3A U R I ===滑， 故电压表的变化范围是1.5~3V ，电流表的变化范围是0.3∼0.6A ，滑动变阻器的阻值变化范围为2.5∼10Ω，故AD 错误、C 正确．【点睛】本题为动态电路中有关求解最值、范围的经典题，要求学生熟练掌握欧姆定律在串、并联电路中的应用．5．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V 不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R 连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像，则下列判断正确的是A ．实验中电压表的示数保持1V 不变B ．当R 的电阻为10Ω时，通过R 的电流为0.5AC ．滑动变阻器连入电路的阻值范围为0-25ΩD ．将R 从5Ω换成10Ω后，应将滑片向右移【答案】D【解析】【详解】A ．探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变，由图象可知，电流与电阻之积（即R 两端的电压）：0.5A 5Ω0.1A 25Ω 2.5V U IR ==⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯=，即电压表示数保持2.5伏不变，故A 错误；B ．由图象可知：当电阻为10Ω时，电流为0.25A ，故B 错误；C．由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的定值电阻为5Ω，由欧姆定律和串联电路的规律可得，变阻器连入电路中的电阻：1113V5Ω1Ω0.5AUR R R RI=-=-=-=滑1总；由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的定值电阻为25Ω，由欧姆定律和串联电路的规律可得，此时变阻器连入电路中的电阻：22223V25Ω5Ω0.1AUR R R RI'=-=-=-=滑总；所以，滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故C错误；D．将R从5Ω换成10Ω后，电路的总电阻变大，由UIR=可知，电路中的电流变小，由U=IR可知滑动变阻器两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R 两端的电压变大，要使R两端的电压不变（即R的电压减小为原来的电压值），应减小电路中的电流，增大变阻器接入电路中的电阻，即滑片P向右移，故 D正确。