一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，定值电阻的规格为“10Ω0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。

闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9WB．电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5AC．电路消耗总功率允许的变化范围为l.2W~3WD．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω【答案】D【解析】【分析】滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流；根据串联电路的分压原理（电阻越大，电阻两端的电压越高），当电压表的示数最大时，变阻器接入电路的电阻最大；当电流表的示数达到最大值时，变阻器接入电路的电阻最小；根据欧姆定律的应用可分别求出电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以确定电压表示数、电流表示数以及电路中总功率的变化。

【详解】由图知，R2与定值电阻R1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流；AB．由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，由串联电路特点知，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，由欧姆定律可得此时电路中的电流：1 2113V0.3A 10ΩUI I IR=====，因此电路中的最小电流为0.3A，故B错误；电阻R1消耗功率最小功率：1min13V0.3A0.9WP U I==⨯=，故A错误；C．电路消耗的最小功率：min 6V0.3A 1.8WP UI==⨯=；故C错误；D．此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大：2max 2max3V10Ω0.3AURI===；当电路中的电流最大为0.5A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由欧姆定律可知此时电路中的总电阻最小：min max6V12Ω0.5AU R I ===总， 滑动变阻器接入电路中的电阻最小：min 1min 12Ω10Ω2ΩR R R =-=-=2总，则变阻器R 2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω，故D 正确。

2．如图，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2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V 1的示数从10V 变化到20V ，电压表V 2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34VB ．电阻R 1的阻值为12ΩC ．电路中最小电流为1AD ．灯L 的阻值始终是4Ω【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】由图可知灯泡L 、定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表V 1测定值电阻R 1两端的电压，电压表V 2测灯泡L 与定值电阻R 1两端的电压，所以灯泡两端电压等于电压表V 2的示数减去电压表V 1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V 2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V 1的示数是10V ，电压表V 2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R 2234V 14V 20V U U U =-=-=由UI R=可得通过电路最小电流 R 2220V1A 20ΩU I R ===小由UIR=可得定值电阻R1的阻值1110V10Ω1AURI===小故B项错误，C项正确；D．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L2114V10V4VU U U=-=-=由UIR=可得此时灯泡L的电阻LL4V4Ω1AURI===小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L2134V20V14VU U U'''=-=-=由UIR=可得此时电路电流1120V2A10ΩUIR'===大则由UIR=可得此时灯泡L的电阻LL14V7Ω2AURI''===大电路通过电流最大、最小时灯泡L的阻值不同，故D项错误。

故选AC。

3．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，下列说法正确的是（）A．只闭合开关 S1，变阻器滑片向左移动时，电压表 V1 无示数，电压表 V2 与电流表 A 示数的比值不变B．只闭合开关 S3，移动变阻器滑片，电压表 V1示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变C．只闭合开关 S2，移动变阻器滑片，电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2的示数的变化量D．若不考虑电表量程等元件安全问题，当闭合开关 S1、S3，变阻器滑片置于最左端时，R1消耗的功率最大【答案】BD【解析】只闭合开关S1，R1和V1没有接入电路，电压表V1无示数；R2、R3串联，电压表V2测变阻器R3的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，电压表V2与电流表A示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小，故当滑片向左移动时，该比值变小，A错误；只闭合开关S3，R1、R3串联，电压表V1测R1的电压，电流表测电路中的电流，由I=U/R 可得，前后两次电阻R1的大小：R1 =U1/I1=U2/I2，由合分比定理可得R1 =U1−U2/I1−I2，即电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变，B正确；只闭合开关S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R3的电压；根据串联电路电压的规律，移动变阻器滑片，R3的电压变化量等于R1、R2的电压变化量之和，即电压表V1示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量，故C错误；若不考虑电表量程等元件安全问题，当闭合开关S1、S3，变阻器滑片置于最左端时，变阻器连入电路中的电阻为0，此时R1与R2并联，R1的电压等于电源电压最大，根据P=UI=U2/R可知，R1消耗的功率最大，故D正确，故选BD．4．如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电流表A1读数变大；电压表V读数变小B．电压表V读数与电流表A1读数的比值变大C．电流表A2读数变小；电压表V读数变大D．电压表V读数与电流表A2读数的比值变小【答案】D【解析】【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；根据电源的电压可知滑片移动时电压表读数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步求出电压表V读数与电流表A2读数的比值和电压表V与电流表A1的比值变化。

【详解】AC．由图知：电阻R1、R2并联，电流表A1测量的是干路电流，电流表A2测量的是通过R2的电流，电压表测量的是电源电压故不变，故AC错误；BD．滑动变阻器接入电路中的电阻是左半部分，当滑片向左移动时，R2变小即电压表读数与电流表A2读数的比值变小，电路中的总电阻变小即电压表读数与电流表A1读数的比值变小，故B错误、D正确。

故选D。

5．小组同学设计电子身高测量仪，电源电压恒定，R0是定值电阻，R X是滑动变阻器，滑动变阻器的滑片P与被测人头顶齐平。

闭合开关S，被测人身高越高，电流表、电压表示数都变大的电路是A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】【详解】A．两电阻串联，电压表测R X两端的电压，电流表测电路中的电流，身高越高时，R X接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R0两端的电压变大，则R X两端的电压变小，即电压表的示数变小， A不符合题意；B．两电阻串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，身高越高时，R X接入电路的电阻变小，总电阻变小，由I＝UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，B符合题意；C．两电阻串联，电压表测R X两端的电压，电流表测电路中的电流，身高越高时，R X接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U＝IR可知，R0两端的电压变小，根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R X两端的电压变大，即电压表的示数变大，C不符合题意；D．两电阻串联，电压表测R X两端的电压，电流表测电路中的电流，身高越高时，R X接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝UR可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U＝IR可知，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小，D不符合题意。

故选B。

6．如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω 2A”，在电路安全的前提下，操作如下：①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W；③当只闭合S、S1、S2时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4。

已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9。

则下列数据错误的是（）A．电源电压为20VB．电流表的示数I1：I4＝5：6C．R1的电阻为8ΩD．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω【答案】A【解析】【分析】【详解】①当只闭合S、S3时，只有灯泡连入电路，如图A所示；②当只闭合S2、S3时，电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；③当只闭合S、S1、S2时，电阻R1、滑动变阻器并联，如图D所示；B．由2UPR=可得灯泡的电阻22(24V)=8Ω72WLURP==额额电源电压不变，在图AD中，由P＝UI得11144456P I P U P I P U=== 故B 正确，不符合题意； AC ．在图B 中，其总电阻R 总2＝R 1+R +R L在图C 中，其总电阻R 总3＝R 1+2R +R L ，则212L U UI R R R R ==++总 3132LU UI R R R R ==++总 已知I 2：I 3＝10：9，则111092L LU UR R R R R R =++++： ：化简可得R 1＝8R ﹣R L ＝8R ﹣8Ω①图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率P ′＝I 22（R 1+R ）即I 22（R 1+R ）＝10W ②图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率P ″＝I 32（R L +2R ）即I 32（8Ω+2R ）＝9.72W ③由于I 2：I 3＝10：9，则由②③化简可得 3R 1＝20Ω+2R ④解①④方程得R ＝2Ω R 1＝8Ω故C 正确，不符合题意； 由②得2I == 根据图B 可知，电源电压U＝I2（R1+R+R L）＝1A×（8Ω+2Ω+8Ω）＝18V故A错误，符合题意；D．由电路图可知，只闭合S2、S3时，R1、灯泡和滑动变阻器串联，总电阻最大，此时该电路消耗的功率最小，由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压，则电压表示数U′为最大15V时，电路中的电阻最大，电流最小，此时的总功率最小；串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以此时灯泡两端的电压U L＝U﹣U′＝18V﹣15V＝3V此时电路中的电流L 3V=0.375A 8ΩLLUI IR'===由UIR=得此时电路的最大电阻为18V480.375AURI'===Ω最大根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值R滑＝R最大﹣R1﹣R L＝48Ω﹣8Ω﹣8Ω＝32Ω故D正确，不符合题意。