2020年，中考物理重要定律题17欧姆定律试题(附分析)

专题17

欧姆定律

一、欧姆定律
1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为：I=U/R   变形公式有：U=IR    R=U/I
3.欧姆定律使用注意：单位必须统一，电流用A，电压用V，电阻用Ω；不能理解为：电阻与电压成正比，与电流成反比，因为电阻常规情况下是不变的。
二、欧姆定律解决的问题
1.电流与电压、电阻的关系实验探究
2.理解欧姆定律规律
3.欧姆定律的应用
4.伏安法测量电阻
三、利用欧姆定律解题思维方法和解题规律
学习欧姆定律单元，一般教学经验丰富，业务过硬的物理教师，会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下：
（1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。
（2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如：
①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样
U2/R2=U1/R1=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中，
解方程即可！
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。
（3）对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2；对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R；
然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。
如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R；
②根据并联电路电压特点：U1=U2=U得：I1R1=I2R2=IR
题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算，都是以这个规律为基础解题。

【例题1】（贵州黔东南）如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向上移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是（  ）
 
A．变大，变大    B．变大，变小    C．变小，变小    D．变小，变大
【答案】D
【解析】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。
当滑片P向上移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，
由I＝ 可知，电路中的电流变小，即电流表的读数变小，故AB错误；
由U＝IR可知，R1两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表的读数变大，故C错误、D正确。
【例题2】（2019福建）如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是     （选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率     （选填“增大”“减小”或“不变”）。
 
【答案】V1；增大。
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝ 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，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
综上可知，示数减小的电表是V1；
电源电压不变，电路中的电流变大，由P＝UI可知，电路的总功率增大。
【例题3】（2019福建）空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图。已知电源电压U＝18V，电压表量程为0～15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R＝ ×103Ω
空气质量指数A    0〜50    51〜100    101〜150    151〜200    201〜300    ＞300
空气质量等级    优    良    轻度污染    中度污染    重度污染    严重污染
（1）通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
（2）更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A＝400，则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大？
 
【答案】（1）电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良；
（2）更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
（1）因串联电路中各处的电流相等，
所以，当电压表示数为10V时，电路中的电流：
I＝ ＝ ＝0.1A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，气敏电阻R两端的电压：
UR＝U﹣U0＝18V﹣10V＝8V，
则此时气敏电阻的阻值：
R＝ ＝ ＝80Ω，
此时的空气质量指数：A＝ ×103Ω＝75，
由51＜75＜100可知，此时空气质量等级为良；
（2）空气质量指数A＝400时，气敏电阻的阻值：
R′＝ ×103Ω＝15Ω，
由题意可知，此时电压表的示数U0′＝15V，则气敏电阻两端的电压：
UR′＝U﹣U0′＝18V﹣15V＝3V，
此时电路中的电流：
I′＝ ＝ ＝0.2A，
则更换后的定值电阻的阻值：
R0′＝ ＝ ＝75Ω。

一、选择题
1．（2019海南）如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（   ）
A．通过Rx的电流  B．通过R0的电流  C．Rx两端的电压  D．R0两端的电压
 
【答案】C
【解析】由图知，R0与Rx串联接在电路中，当Rx上压力增大时，其阻值减小，则电路中的电流I增大，即通过Rx和R0的电流均增大；又由欧姆定律U0=IR0，得R0两端的电压U0增大；根据串联电路的电压规律U=U0+Ux，得Ux=U－U0，由于U不变，U0增大，则压敏电阻两端的电压Ux减小。故应选C。
2．（2019山东泰安）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（  ）
 
A．只有①    B．只有②③    C．只有①②③    D．①②③④都可以
【答案】D
【解析】由图知，①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I 0R 0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 ＝ 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据电路电流相等列式 ＝ 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值。
3．（2019福建）如图电路，电源电压恒定，R1＝12ΩR2＝6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（  ）
 
A．0.3 A    B．0.6 A    C．0.9 A    D．1.2 A
【答案】C
【解析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝ 可得，电源的电压：
U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
Ib＝ ＝ ＝ ＝0.6A+ ，
当R3＝0时，Ib＝0.6A+ ＝1.2A，
当R3→∞时，Ib＝0.6A，
由R3是定值电阻可知，0.6A＜Ib＜1.2A，结合选项可知C符合。
4．（2019大庆）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有4v“字样，电流表的量程为0～0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω．当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（  ）
 
A．电源电压为5V    
B．闭合s和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V  0.5W“的灯泡L′替换L，则将正常发光    
C．闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5Ω    
D．闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W
【答案】C
【解析】
 
A.闭合S和S2，断开S1，此时小灯泡和滑动变阻器是串联的，此时灯泡正常发光，可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A，
灯泡电阻是：RL＝ ＝ ＝8Ω，
所以，串联电路的电阻：R＝R1+RL＝10Ω+8Ω＝18Ω
所以电源电压为：U＝IR＝0.5A×18Ω＝9V，选项A错误。
B.“4V  0.5W”灯泡的电阻为：R\’＝ ＝ ＝32Ω，
在滑动变阻器的滑片在中点时，原来灯的电阻是8Ω，现在灯的电阻是32Ω，灯的电阻变大，分担的电压就变大，电压会超过4V，所以灯不能正常工作。选项B错误。
C.闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，由图乙知，电灯两端的电压是2V，电灯的电流是0.4A，
所以电路电阻为：R总＝ ＝ ＝22.5Ω，
此时灯的电阻为：R\’L＝ ＝ ＝5Ω，
滑动变阻器的阻值是：R滑＝22.5Ω﹣5Ω＝17.5Ω，
D.闭合S和S1，断开S2，此时定值电阻和滑动变阻器是串联的，电路最大电流是0.6A，电阻R2的最大功率为：P＝I2R＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W．故选项D错误。
5.（2019湖北荆州）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（  ）
 
A．电源电压为8V    
B．R1的阻值为20Ω    
C．电路前后电流之比为1：3    
D．电路总功率变化了1.2W
【答案】D
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑片在B处时，电路中的电流：
I1＝ ，
则滑动变阻器两端的电压：
U2＝I1×R2＝ ×R2＝4V﹣﹣﹣﹣①
由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，
同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝ × ＝3V﹣﹣﹣﹣﹣②
用①式比②式可得： ＝ ，
解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
将③代入①式可得： ＝4V，
解得：U＝6V，故A错误；
（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，
此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝ ＝ ＝0.8W，
解得：R1＝5Ω，
则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；
（3）电路前后电流之比为I1：I2＝ ： ＝ ： ＝ ，故C错误；
（4）电路总功率变化了：
△P＝P2总﹣P1总＝ ﹣ ＝ ﹣ ＝1.2W，故D正确。
6．（2019长沙）如图是小海设计的温度测量仪的电路，R1是定值电阻，R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻，当R2的温度随环境温度降低时（  ）
 
A．电流表的示数增大    B．电压表V1的示数增大    
C．电压表V2的示数增大    D．电压表V2的示数减小
【答案】C
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小，
所以，当R2的温度随环境温度降低时，R2的阻值变大，电路的总电阻变大，
由I＝ 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数减小，故A错误；
由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表V1的示数减小，故B错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数增大，故C正确、D错误。
7．（2019湖南郴州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，下列关于电表示数变化情况判断正确的是（  ）
 
A．电流表A1 变小，A2变小，电压表V不变    
B．电流表A1变小，A2不变，电压表V不变    
C．电流表A1变小，A2变小，电压表V变大    
D．电流表A1不变，A2变大，电压表V变小
【答案】B
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测R1支路的电流。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故CD错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变，
当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，
由I＝ 可知，该支路的电流变小，即电流表A1的示数变小，故B正确，A错误。
8．（2019四川达州）如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是（  ）
A．     B．     
C．     D．
【答案】A
【解析】A.两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大；
因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由UV＝IR滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比，所以刻度是均匀的，故A符合题意；
B.两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意；
C.两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不均匀的。故C不符合题意；
D.两电阻串联，电压表测R0两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑动变阻器两端电压越大，R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的。故D不符合题意。
9. （2019安徽）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关，向左移动滑片P，则（   ）  
 
A. 电压表的示数变大，电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变，电流表的示数变大
D. 电压表的示数变小，电流表的示数变大
【答案】 A   
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，闭合开关后，滑片向左滑动时，接入的阻值变小，则电路中总电阻变小，由I＝U/R 可知，在电源电压不变时，电路中的电流变大，电流表实示数变大；R为定值电阻，由U＝IR可知其两端电压变大，故电压表示数变大；A符合题意，BCD不符合题意。
10.（2018云南）如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表（接线柱上标有“﹣”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P．使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（  ）
 
A.电流表A1与A2的示数之比为1：4   
B.通过R0与R1的电流之比为4：1
C.R0与R1两端的电压之比为1：4     
D.R0与R1的阻值之比为4：1
【答案】D    
【解析】由电路图可知，R0与R1并联，电流表A1测R0中的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中总电流等于各支路电流之和，且两电流表指针所指位置相同，所以，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，因指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍，所以，电流表A1与A2示数之比为1：5，即I=5I0，A错误；由并联电路的电流特点可得，通过R0与R1的电流之比： = = = ，B错误；因并联电路两端的电压都相等，所以R0与R1两端的电压之比为1：1，C错误；根据并联电路的分流特点可知，R0与R1的阻值之比： = = ，D正确。
11.（2018内蒙古通辽）如图所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是（ ）
 
A.电流表A示数变小   B.电压表V1示数变小
C.电压表V2示数变小   D.R0两端的电压变小
【答案】C．
【解析】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R1和R2串联后两端的电压之和，电流表测电路中的电流；当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
根据欧姆定律数学表达式I=U/R可知：
电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A不正确；
定值电阻R0和R1两端的电压变大，即电压表Vl的示数变大，故BD不正确；
∵串联电路中的总电压等于各分电压之和，
∴R1和R2两端的电压之和变小，即电压表V2的示数变小，故C正确．
12．（2018山东德州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是（  ）
 
A．A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小
B．A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大
C．A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大
D．A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小
【答案】D．
【解析】由电路图可知，R与滑动变阻器串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流．
因电源的电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，故AB错误；
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故C错误；
由U=IR可知，R两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，变阻器两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故D正确．
二、填空题
13.（2019安徽）如图为电阻A和B的I﹣U图象。若将A、B串联接入某电源两端，则闭合开关后，它们两端的电压UA、UB ． 之比是________；若将A、B并联接入电源两端，闭合开关后，测得干路电流为0.6A，则电源电压是________V。  
 
【答案】 1：2；2     
【解析】（1）串联电路中电流处处相等，将A和B串联后接入某电源两端时，若通过的电流I＝0.2A时（也可取其他电流值），由图象可知，它们两端的电压UA＝1V，UB＝2V，则UA：UB＝1V：2V＝1：2；（2）由图象可知，当U＝3V时，IA＝0.6A，IB＝0.3A，
则RA＝U/ IA＝3V/0.6A ＝5Ω，RB＝U/ IB＝3V/0.3A＝10Ω，
若将A、B并联接入电源两端，则A和B并联的总电阻：
R并＝  ＝  ＝  Ω；
此时干路电流为0.6A，则由I＝U/R 可得电源电压：U＝IR并＝0.6A×10/3 Ω＝2V。
14．（2019福建）如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为     A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为     。
 
【答案】0.2；6
【解析】（1）若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时，
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等，
所以，由I＝ 的变形式U＝IR可知，每只灯泡两端的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，每只灯泡两端的电压U＝1V，
由图象可知，通过灯泡的电流为0.2A；
（2）若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻的电流：
IR＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
则该电阻的阻值：
R＝ ＝ ＝6Ω。
15．（2019湖南郴州）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流表A1的示数为     A，定值电阻R2的阻值为     Ω。
 
【答案】0.3；10。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1即电流表A1的示数：
I1＝ ＝ ＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过定值电阻R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，
则定值电阻R2的阻值：
R2＝ ＝ ＝10Ω。
16.（2018海南）有两个电路元件A和B．流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示．把A、B元件并联后接在1V电源两端，并联电路的总电流为  A，此时元件B的电阻是  Ω．
 
【答案】0.3；10．
【解析】当将A和B并联后接在电压为1V的电源上时，由图可知：A的电流是0.2A，B的电流是0.1A，A和B并联在电路中，干路电流等于各支路的电流之和，干路电流是0.3A．
由欧姆定律得：RB=U/ IB=1V/0.1A=10Ω。
17.（2018成都）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器/的滑片P在a点时，电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中，通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=_____ V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的读数为_____A。
 
【答案】3，0.3。
【解析】（1）滑片位于a点时，滑动变阻器接入电路的阻值小，通过滑动变阻器的电流最大，由图乙可知，通过变阻器的最大电流I滑大=0.3A，此时变阻器接入电路中的电阻R滑=10Ω，
因并联电路中各支路两端的电压相等，电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。
由I=U/R可得，电源电压：U=U滑=I滑大R滑=0.3A×10Ω=3V。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R的电流：IR=I﹣I滑大=0.5A﹣0.3A=0.2A，
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，由图象可知，通过滑动变阻器的最小电流
I滑小=0.1A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R的电流不变，即IR=0.2A，
干路最小电流：I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A，
这时电流表的读数等于干路最小电流。
解题关键：（1）并联电路电流电压特点；（2）欧姆定律公式应用；（3）能根据滑动变阻器的电流随电阻变化图像分析收集滑动变阻器接入电路的电阻最小、最大时，流经变阻器的电流分别是多大。
18.（2018吉林）如图所示电路中，电源电压保持不变，R1的阻值为10Ω。两个开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.6A；只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。则电源电压为  V。只闭合开关S1时，电阻R2消耗的电功率为  W。
    
【答案】6V. 0.8。
【解析】(1)开关S1 S2都闭合时，电阻R2被短路，这时电路中只有一个电阻R1，电流I1=0.6A。
根据欧姆定律公式I=U/R的变形得到U=IR，
所以U1= I1R1=0.6A×10Ω=6V
电源电压U=6V
(2) 只闭合S1时, 电阻R1与电阻R2串联，电路中流过每个电阻的电流都等于这时电流表
的示数。I=0.2A。
这时R1的两端电压U0=IR1=0.2A×10Ω=2V
这时R2的两端电压U2=U-U0=6V-2V=4V
电阻 R2消耗的电功率为P2=IU2=0.2A×4V=0.8W

三、实验探究题
19．（2019湖南郴州）为了测量电源电压和定值电阻，某物理小组设计了如图甲所示的电路。
（1）根据图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路补充完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在     （选填“a”或“b”）端；
（3）假设电源电压恒为U0，定值电阻的阻值为R1．如果电压表示数用U表示，电流表示数用I表示，则U与I的关系式为U＝     （用U0、I、R1表示）；
（4）检查电路无误后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，进行多次实验，记录电流表和电压表的读数，并画出了U﹣I图象，如图丙所示。图象是一条直线，与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。由此可知，电源电压U0＝     V，定值电阻R1＝     Ω。
 
【答案】（1）如解析所示；（2）b；（3）U＝U0﹣IR1（4）3；5。
【解析】（1）变阻器与电流表串联后与电压表并联，如下所示：
 
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处的b端；
（3）假设电源电压恒为U0，定值电阻的阻值为R1，如果电压表示数用U表示，电流表示数用I表示，根据串联电路的规律及欧姆定律有：U+IR1＝U0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，则U与I的关系式为：
U＝U0﹣IR1；
（4）图象是一条直线，与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处，将（0，3V）代入①得：
电源电压U0＝3V；
将（0.6A，0）代入①得：
0+0.6A×R1＝3V，故R1＝5Ω。
20.（2018四川攀枝花）在探究电流与电压、电阻的关系中：
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器（10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A），导线若干．
【实验过程】
（1）在图2虚线框内画出图1所示实物图的电路图．
 
图1                             图2
（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最  端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程．你认为造成这一现象的原因是       ．
（3）小红在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值．接着断开开关，取下5Ω电阻，改接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向  端移动（选填“左”或“右”），直至      ，再次记下电流值．
（4）接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了下表中的实验数据，分析数据得出：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
电阻R/Ω    5    10    15
电流 I/A    0.30    0.15    0.10
（5）小红实验时所选择的滑动变阻器规格是             ．
【答案】（1）电路图如图所示。
 
（2）右、定值电阻处断路；（3）右、电压表示数为1.5V；（5）50Ω、1A．
【解析】（1）从正极开始，依次连接开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器，然后回到负极，电压表并联在定值电阻两端；画出的电路图符合这个连接思路即可。
（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端；闭合开关后，电流表无示数，说明电路中出现了断路；又因为电压表指针超过量程，说明电压表所并联部分即定值电阻断路．
（3）将5Ω电阻换成10Ω电阻、阻值变大分得电压变大，为控制定值电阻两端电压为1.5V，应向右滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器分得电压．
（5）由I=U/R 根据表中数据可知，定值电阻两端电压：UR=IR=0.1A×15Ω=1.5V；
∵串联电路两端电压等于各部分电压之和∴滑动变阻器两端电压：U滑=4.5V﹣1.5V=3V，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R=3V/0.1A =30Ω．
故选50Ω、1A的滑动变阻器．
四、综合计算题
21．（2019上海）在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“1A”字样。电键S闭合后，电压表V的示数为5伏。求：
①通过电阻R1的电流I1。
②电路正常工作10秒后，电流通过电阻R1做的功W1．移动滑动变阻器的滑片P，电源电压和电压表示数的比值最大为3，求电压表示数的最大值和最小值的差值。
 
【答案】①通过电阻R1的电流I1＝0.5A；
②电压表示数的最大值和最小值的差值6V。
【解析】①根据电路图可知，电压表测量R1两端的电压，
又因为R1＝10Ω，
所以通过电阻R1的电流I1＝ ＝ ＝0.5A；
②电源电压和电压表示数的比值最大为3，此时应为电压表最小值，
即 ＝3，得U1′＝4V，
电压表最大值应该是当滑动变阻器阻值最小，即电流最大时，滑动变阻器R2上标有“1A”字样，
所以可得，1A＝ ＝ ，
解得，R2′＝2Ω，
此时R1的电压U1″＝I′R1＝1A×10Ω＝10V，
电压表示数的最大值和最小值的差值应为10V﹣4V＝6V
22．（贵州黔东南）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值；
（2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
 
【答案】（1）当电流表示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值为28Ω；
（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，压敏电阻R2所在深度处的海水压强为2×106Pa；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是500m。
【解析】（1）由I＝ 可得，当电流表示数为0.2A时电路的总电阻：
R总＝ ＝ ＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压敏电阻R2的阻值：
R2＝R总﹣R2＝30Ω﹣2Ω＝28Ω；
（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，由图2可知，压敏电阻受到的压力F＝4×104N，
此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：
p＝ ＝ ＝2×106Pa；
（3）当电流表的示数I′＝0.6A时，使用此方法能测出海水的深度最大，
此时电路的总电阻：
R总′＝ ＝ ＝10Ω，
此时压敏电阻的阻值：
R2′＝R总′﹣R2＝10Ω﹣2Ω＝8Ω，
由图2可知，压敏电阻受到的压力F′＝10×104N，
此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：
p′＝ ＝ ＝5×106Pa，
由p＝ρgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度：
h＝ ＝ ＝500m。

23.（2018江西）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为30Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样．闭合S,断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移动至最左端时，电路消耗的电功率为3W．忽略小灯泡电阻随温度的变化.求：
（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值。
 
【答案】（1）6V，12Ω；（2）20Ω
【解析】本题主要考查的是欧姆定律解决电学计算题应用，顺便考查小灯泡名牌的物理意义，根据电功率计算式求电阻。（1）当闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右时，只有小灯泡接入电路，此时小灯泡L恰好正常发光，电源电压等于小灯泡额定电压，即U=6V；小灯泡的额定电流IL=PL/UL=3W/6V=0.5A；小灯泡的电阻RL=UL/IL=12Ω；（2）闭合S、S1、S2，滑动片P移至最左端时，滑动变阻器与R1并联，
P并=U2/R并=3W；R并=R1Rm/(R1+Rm)，联立上述各式得，滑动变阻器的最大阻值Rm＝20Ω．