2020-2021中考物理-欧姆定律问题-综合题附答案

一、初中物理欧姆定律问题1．小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2．下列说法正确的是A．V1示数不变，V2示数变大B．V1示数变小，V1示数和电流表示数之比变小C．V2示数变大，ΔU1＞ΔU2D．电流表示数变小，不变【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流。A．在串联电路中，电阻具有分压作用。滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，滑动变阻器两端电压增大，即电压表V2示数增大，而电源电压一定，所以电压表V1示数减小．此选项错误；B．由A知，电压表V1示数减小，但定值电阻阻值一定，所以V1示数和电流表示数之比即定值电阻阻值不变。此选项错误；C．由A知，电压表V2示数增大，但电源电压一定，前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同，即，ΔU1＝ΔU2。此选项错误；D．定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小。滑片在不同位置时，定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R1，而R1是定值电阻，所以不变。此选项正确。故选D。2．如图，电源电压不变，电路元件及导线均完好，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。下列分析正确的是（）A．只闭合S1时，电流表、电压表均有示数B．只闭合S3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S1、S2、S3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小D．闭合S1、S3，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S1时，电路为R2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S3时，R1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S1、S2、S3时，R2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R2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S1、S3时，R1与R串联后再与R2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S1时，电路为R2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S3时，R1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，R1两端电压变小，由串联电路的电压特点可得而电流表测串联电路中的电流，则有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S1、S2、S3时，R2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R2的电流不变，滑片P向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，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S1、S3时，R1与R串联后再与R2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．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（）A．B．C．D．【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，由可得，电压表V2示数的变化量为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、可知故C正确；故选BC。4．如图所示，电源电压恒为6V，小灯泡L标有“4V1.6W”字样（阻值保持不变），R1=20Ω。滑动变阻器R2标有“30Ω1A”。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0.2AB．断开S2，闭合S1、S3时，滑动变阻器R2连入阻值范围5Ω~10ΩC．闭合开关S3，断开S1、S2时，电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9WD．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，灯泡的电阻大小是根据欧姆定律可知，通过电阻R1电流大小是即通过电阻R1电流是，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综上所述，电灯L消耗的功率范围为0.225W~0.9W，C正确；D．闭合所有开关，灯泡被短路，电阻R1、R2并联接在电路中，根据可知，当R2的电阻最小时，其电功率最大，流过它的电流最大，是0.6A，其阻值大小是电功率大小是当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，其电流大小是这个电流大小符合电路的安全要求，那么其电功率大小是那么滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比是D正确。故选ACD。5．定值电阻R1、R2和滑动变阻器R3接入如图电路中，电源电压不变。当开关S1闭合，S2断开，滑片P位于a点时，电压表V1和V2的示数之比，电流表的示数I1=1A；滑片P位于最右端时，电压表V1和V2的示数之比。当开关S1断开，S2闭合，两个电压表V1和V2的示数之比，通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片，使电路消耗的功率最小为9W。下列说法正确的是（）A．电源的电压为24VB．滑动变阻器的最大阻值是24ΩC．当开关S1断开，S2闭合，电路消耗的功率为32WD．当开关S1合，S2断开，调节滑片P位置，R3消耗的最大功率为9W【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于a点时等效电路为图1所示：；当开关S1闭合，S2断开，R3滑片P位于最右端时等效电路为图2所示：；当开关S1断开，S2闭合的等效电路如图3所示：；在可能得到的各种电路中，只有当开关S1、S2都断开，并且滑动变阻器的滑片位于最右端时，电路的总电阻最大，消耗的电功率最小，此时的等效电路如图4所示：；图1中：由于串联电路中各处的电流相等，且，根据可得所以根据欧姆定律和串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电源电压图2中：根据可得即图3中：根据串联电路的电阻特点和可得解得图4中由①②两式可得：R1=16Ω，U=24V，故A正确；B．滑动变阻器的最大阻值故B错误；C．电阻R2的阻值当开关S1断开，S2闭合，则电阻R1与R2串联，电路消耗的功率故C错误；D．当开关S1闭合，S2断开，电阻R1与R3串联，R3消耗的功率所以，当R3=R1时，R3消耗的功率最大，为故D正确。故选AD。6．在图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表与电流表示数的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为4.0VB．定值电阻R0的阻值为8ΩC．滑动变阻器的调节范围为0﹣20ΩD．当滑片P位于b端时，电路的总功率最大【答案】C【解析】【分析】【详解】电路为定值电阻与滑动变阻器串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，当滑片P位于a端时，滑动变阻器接入阻值为0Ω，电路为定值电阻简单电路，则电压表示数为0V，由乙图可知此时电流为0.6A，则由欧姆定律可求电源电压为U=I1R0=0.6A×R0当滑片P位于b端时，滑动变阻器全部接入电路，由串联分压可知此时对应电压最大，由乙图可知此时电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，则可求滑动变阻器最大阻值及电源电压为U=U0+U滑=0.2A×R0+4V联立求解可得电源电压为6V，电阻R0阻值为10Ω，由于电源电压不变，则由可知，当电路电阻最小时，电路总功率最大，即滑片位于a端，综合可知，故选C。7．如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω．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0～0.3A【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=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：，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：，此时电压表的示数：；当电压表的示数=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：，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：，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．8．如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V”字样，通过灯泡L的电流与电压关系如图像所示，电压表选择0~15V的量程，电流表选择0~3A的量程。闭合开关S，断开S1和S2，滑动变阻器的滑片在某处时，电流表的示数为0.4A；变阻器的滑片滑到另一处时，电压表的示数由8V变化到4V，电流表的示数变化了0.4A，已知R1：R2=1：4，R2为滑动变阻器的最大阻值。在保证各电路元件安全工作的情况下，则下列结果中不正确的是（）A．R1的阻值为5Ω B．电源的电压为11VC．整个电路的最大电功率是11W D．整个电路的最小电功率是4.4W【答案】C【解析】【分析】【详解】A．闭合开关S，断开S1和S2时，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，电压表的示数由U2′=8V变化到U2″=4V时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，则两种情况下电路中的电流分别为：I′=0.4A，I″=0.4A+0.4A=0.8A，由图象可知，两种情况情况下灯泡两端的电压分别为=1V，=3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=+I′R1+=1V+0.4A×R1+8V，U=+I″R1+=3V+0.8A×R1+4V，因电源的电压不变，所以，1V+0.4A×R1+8V=3V+0.8A×R1+4V，解得：R1=5Ω，故A正确，不符合题意；B．电源的电压：+I′R1+=1V+0.4A×5Ω+8V=11V，故B正确，不符合题意；C．当开关S、S2闭合，断开S2时，电路为R2的简单电路，因电源的电压小于电压表的量程，所以，当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I大=3A时，电路消耗的电功率最大，则：P大=UI大=11V×3A=33W，故C错误，符合题意；D．当闭合开关S，断开S1和S2，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电功率最小，则电源的电压：UL小+I小(R1+R2)=UL小+I小(R1+4R1)=UL小+I小×5R111V=UL小+I小×25Ω，由图象可知，当I小=0.4A，UL小=1V符合，则电路的最小电功率：P小=UI小=11V×0.4A=4.4W，故D正确，不符合题意。故选C。9．如图所示，电源电压不变，P置于中点，任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（）A．当开关S闭合，S1，S2断开时，滑片向b端滑动，电压表示数变小B．当开关S、S1闭合，S2断开时，滑片向a端滑动，电流表示A1数变大C．当开关S、S1，S2都闭合时，滑片向b端滑动，A1示数与A2示数的差值不变D．当开关S闭合，S1，S2断开时，滑片向b端滑动，电压表示数变化量与A1示数变化量的比值不变【答案】ACD【解析】【详解】A．当开关S闭合，S1，S2断开时，三个电阻串联，电压表测R1的电压，滑片向b端滑动，变阻器的电阻变大，由电阻的串联，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据，电压表示数变小，A正确；B．当开关S、S1闭合，S2断开时，为R3的简单电路，滑片向a端滑动，电流表示A1测电路的电流，由欧姆定律，电流表示A1数不变，B错误；C．当开关S、S1，S2都闭合时，三个电阻并联，A2测R1、R2的电流，A1测R1、R2、R3的总电流，A1示数与A2示数的差值，即通过R3的电流，由欧姆定律，通过R3的电流不变；滑片向b端滑动，A1示数与A2示数的差值不变，C正确；D．当开关S闭合，S1，S2断开时，三个电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由欧姆定律，电压表示数变化量与A1示数变化量的比值即R1的电阻大小，保持不变，D正确；故选ACD。10．如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，则四个电路中无法测出未知电阻RA． B．C． D．【答案】B【解析】【详解】A．由电路图可知，开关S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流I0，则电源电压U=I0R0；开关S闭合时，R0与Rx并联，电流表测干路电流I，此时通过Rx的电流Ix=I−I0，由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻Rx阻值：Rx=I0故A可行，不符合题意；B．由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关S断开时，R0与Rx串联，电压表仍测电源两端的电压U，无法测出Rx两端的电压，从而无法测出Rx的阻值，故B不可行，符合题意；C．由电路图可知，开关S闭合时，电路为Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关S断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端的电压Ux，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压U0=U−Ux，由串联电路中各处的电流相等可得，电路中的电流I=UxRx则Rx=UxR0故C可行，不符合题意；D．由电路图可知，开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I1，则电源电压U=I1R0；当开关S断开时，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流I2，则电路中的总电阻R=UI2=由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得Rx=R−R0=I1R0I故D可行，不符合题意。11．在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则A．电流表A示数与电流表A1示数的差值变大B．电流表A示数与电流表A1示数的差值变小C．电流表A示数与电流表A1示数的比值变大D．电流表A示数与电流表A1示数的比值变小【答案】C【解析】【分析】【详解】AB.滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变，故A、B错误；CD.根据欧姆定律可知,I1；干路电流I,电流表A示数与电流表A1示数的比值为，因为R1在变大，所以比值变大，故C正确；D错误．12．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示，则A．电源电压为20VB．EF是V1表示数随A表示数变化的图像C．滑动变阻器的最大阻值为10ΩD．整个电路的最大功率为14.4W【答案】D【解析】【详解】AB．由图甲可知，R1与滑动变阻器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，电流表测串联电路的电流。滑片P从B端至A端的过程中，R2变小，根据串联分压原理，V2示数变小，又根据串联电路的电压规律，V1示数变大。因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像，图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像；当滑片P在A点时，V1示数最大为电源电压，则电源电压U=12V，故AB错误；C．当滑片在B端时，由图乙可知，R2两端电压U2=8V，此时对应的电流I=0.4A，由欧姆定律可得，R2==20故C错误；D．电源电压一定，当电路中电流最大I=1.2A时，电路的总功率最大P=UI=12V×1.2A=14.4W，故D正确；故选D。13．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A"，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4W。在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（）A．电源电压为5V B．R1的阻值为20ΩC．R2接入电路的最小阻值为2Ω D．R2的最小功率是0.8W【答案】C【解析】【分析】由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a点，由图乙可知，R2为20Ω时，电压表的示数为2V，根据P=UI求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；(2)根据欧姆定律求出R1的阻值；(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值；(4)根据电路中的电流变化范围，利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R2的最小功率。【详解】由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；A．由于R1是定值电阻，根据P=I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P=UI可得，此时电路的电流根据和串联电路的电压特点可得电源电压故A错误；B．根据可得R1的阻值故B错误；C．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据可得最小总电阻则此时滑动变阻器的最小阻值为故C正确；D．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A∼0.5A，滑动变阻器消耗的功率所以当时，即I=0.3A时，R2的功率最大P最大=0.9W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P−I图像，如图所示：根据图像可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率故D错误。故选C。14．如图所示的电路图，R1与R2都是定值电阻，R3是一个滑动变阻器，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（）A．电压表V5示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变B．电压表V4的变化量与电流表示数变化量的比值变大C．电压表V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小D．电流表示数变大，表V1、V2与电流表示数比值都不变，V3与电流表示数比值变大【答案】A【解析】【分析】【详解】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R2两端的电压，电压表V3测R3两端的电压，电压表V4测R1和R2两端的电压之和，电压表V5测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流；A．由以上分析知UV5=U−U1=U−IR1，UV5′=U−U1′=U−I′R1△UV5=UV5−UV5′=U−IR1−(U−I′R1)=(I′−I)R1=△IR1即=R1故该比值保持不变，故A正确；B．同理可知UV4=U−U1−U2=U−IR1−IR2，UV3′=U−U1′−U2′=U−I′R1−I′R2△UV4=UV4−UV4′=U−IR1−IR2−(U−I′R1−I′R2)=(I′−I)R1(I′−I)R2=△I(R1R2)即=R1R2故该比值保持不变，故B错误；C．电源电压U=UV4UV3，故电压表V3示数的变化量等于电压表V4的变化量，则电压表V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变，故C错误；D．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，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，定值电阻R1和R2两端的电压变大，即电压表Vl、V2的示数变大；因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，且R1和R2两端的电压变大，V3等于电源电压减去R1和R2两端的电压，所以电压表V3的示数变小，由R1=，R2=，R3=可知，电压表V1、V2与电流表示数之比不变，V3与电流表示数比值变小，故D错误。故选A。15．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从最上端向下端滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用、、和表示，电阻R1、R2、R3（R2＞R1+R3）消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列判断不正确的是（）A．不变，不变B．变大，不变C．变大，变大D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，P1变小，P2先变大后变小，P3变小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．从图中可以看到，电压表V1测的是电阻R1的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R1的电流大小，可知，电阻R1的阻值大小不变，那么不变；滑片P从最上端向下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流分别是、，电压表V1的示数前后分别是、，可知、，那么变换可得由于电阻R1的阻值大小不变，那么不变；综上所述，不变，不变；A正确，不合题意；B．从图中可以看到，电压表V2测的是变阻器R2的电压，电流表的示数大小等于流过电阻R2的电流大小，可知，电阻R2的阻值在变大，那么变大；滑片P从最上端向下端滑动时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流在变小，设前后的电流分别是、，那么电阻R1和R3的电压之和在变小，电源电压大小不变，变阻器R2的电压在变大，那么前后的电压大小，这个电压变化量大小等于电阻R1和R3的电压之和变化量，即这个电流变化量也等于电阻R1和R3的电流变化量，可知道根据可知两式相减可得变换可得由上述可知由于电阻R1和R3的阻值大小不变，那么的大小不变；综上所述，变大，的大小不变；B正确，不合题意；C．从图中可以看到，电压表V3测的是电阻R1和R2的电压之和，电流表的示数大小等于流过电阻R1和R2的电流大小，可知，因为电阻R1和R2的阻值之和在变大，那么在变大；由上述可知，电路中的电流在变小，电阻R3的电压在变小，电阻R1和R2的电压之和在变大，前后的电压大小，这个电压变化量大小等于电阻R3的电压变化量，即这个电流变化量也等于电阻R3的电流变化量，可知道根据可知两式相减可得变换可得由上述可知由于电阻R3的阻值大小不变，那么的大小不变；综上所述，变大，不变，C错误，符合题意；D．由上述可知，电流在变小，根据可知，电阻R1和R3的电功率在变小，即P1、P3在变小；而变阻器的功率让电阻R1和R3串联的电阻是R13，那么上式可转化为由上式可知，当时，分母部分最小，电功率P2最大，所以当滑动变阻器的滑片向下滑动，当时，功率最大，电功率P2先变大后变小；D正确，不合题意。故选C。16．如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证所有元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（）A．向左移动滑片，两表示数都变大B．电流表的示数变化范围是0.3~0.6AC．电压表的示数变化范围是0~3VD．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω【答案】D【解析】【详解】A．从图中可以看到，向左移动滑片，变阻器接入电路的电阻在变大，这是一个串联电路，电路的总电阻在变大，根据可知，电路中的电流在变小，电流表的示数在变小；灯丝的电阻是不变的，那么灯泡两端的电压是变小的，根据串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压是变大的，即电压表的示数是变大的；A错误；BCD．小灯泡的电阻是为保证灯泡正常工作，流过灯泡的电流最大是这也是电路中的最大电流，所以电流表的最大读数是0.5A，这时电路中的总电阻大小是则滑动变阻器的最小电阻是由于灯泡的电阻不变，那么这时灯泡两端的电压是最大的，则滑动变阻器的电压是最小的，大小是即电压表的最小示数是2V；当滑动变阻器的电阻最大时，即大小达到10Ω，这时电路中的电流最小，大小是这个电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器的规格要求，也没有超过小灯泡的额定电流，所以滑动变阻器的阻值可达到10Ω，电流表的读数最小可以是0.3A，这时滑动变阻器的电压是即电压表的最大示数是3V；综上所述，电流表的示数变化范围是0.3~0.5A，电压表的示数变化范围是2~3V，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω。故选D。17．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R的规格为“40Ω1A”，定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”。只闭合开关S、S2，当滑动变阻器R的滑片P分别在B端和中点时，R消耗的功率之比为8：9。则下列判断正确的是（）①只闭合开关S、S1，将R的滑片P从中点向右移动一段距离，电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变②只闭合开关S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的阻值范围是2Ω~40Ω③只闭合开关S、S1，为保证电路安全，定值电阻R1的功率变化范围是0.144W~0.9W④定值电阻R2的阻值是10ΩA．①② B．①③ C．②④ D．①④【答案】B【解析】【详解】①从图中可以看到，当只闭合开关S、S1时，R1与变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1的电压，将R的滑片P从中点向右移动一段距离，由可知，两次电压表的读数分别是、，两式相减，可得到即，可得到，由于R1是定值电阻，所以电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变，①正确；②滑动变阻器R的规格为“40Ω1A”，表示R的最大电阻是40Ω，允许通过的最大电流是1A，定值电阻R1的规格是“10Ω0.5A”，表示R1的电阻是10Ω，允许通过的最大电流是0.5A，由串联电路电流的规律可知，电路的最大电流只能是0.5A，从图中可以看到，电压表选用小量程，最大示数是3V，由串联电路电压的规律可知，变阻器的最小电压是由分压原理可知，变阻器连入电路的最小电阻，电路是串联的，根据欧姆定律可知此时电路的电流是变阻器连入电路的电阻越大，电压表的示数越小，电路的电流越小，所以变阻器连入电路的最大电阻是，故只闭合开关S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~40Ω，②错误；③只闭合开关S、S1，为保证电路安全，根据可知，当的电压最小时，其功率也最小，当的电压最大时，其功率也最大，即滑动变阻器接入电路的阻值范围是40Ω时，电压表的示数最小，由分压原理可知，此时的电压为电压的4倍，由串联电路电压规律可知，的最小电压是这时定值电阻的最小功率是电压表的示数最大为3V，这时定值电阻的最大功率是所以定值电阻的功率变化范围是0.144W~0.9W，③正确；④只闭合开关S、S2，则与变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测的电压，滑动变阻器的滑片分别在B端和中点时，R消耗的功率之比为8：9，根据可知解得；根据电压不变时，电流与电阻成反比，可知解得，④错误。故选B。18．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电