一、欧姆定律的计算问题难题易错题1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R 2=3Ω，滑动变阻器的最大阻值为R 。

将滑动变阻器的滑片P 移至右端，只闭合开关S 1，电压表V 1示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2，电流表A 的示数为0.4A ；再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时，电压表V 1示数为U 1′，电压表V 2示数为U 2′。

已知U 1：U 1′=2：1，U 2：U 2′=1：3，以下说法不正确的是（ ）A ．R 的电阻为10ΩB ．当开关都闭合，电路消耗的最小功率为30WC ．电源电压为6VD ．只闭合开关S 1时，电路消耗的最大功率为7.2W 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】将滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大，只闭合开关S 1时，三个电阻串联，电压表V 1测量电阻R 与定值电阻R 1两端电压，电压表V 2测量定值电阻R 2两端电压，电流表测量电路电流，此时111()U R R I =+ 2213Ω0.4A 1.2V U R I ==⨯=且012U U U =+再将滑动变阻器的滑片P 置于左端时接入阻值为零，此时112U R I '= 222U R I '=且012U U U ''=+已知U 1：U 1′=2：1，U 2：U 2′=1：3，联立可得11212232UU U U U U ''+=+=+U 1：U 2=4：1则电源电压为012255 1.2V 6V U U U U =+==⨯=1244 1.2V 4.8V U U ==⨯=故C 正确，C 不符合题意； 滑片P 置于左端时电路电流为2222233 1.2V 1.2A 3ΩU U IR R '⨯====即定值电阻R 1为1212222 1.2V2Ω1.2AU U R I I '⨯==== 则滑动变阻器的最大阻值为111111 4.8V 2Ω10Ω0.4AU U R R R I I =-=-=-= 故A 正确，A 不符合题意；只闭合开关S 1时，由P=UI 可知当滑片P 置于左端时接入阻值为零时，电路消耗功率最大，为26V 1.2A 7.2W P UI ===⨯故D 正确，D 不符合题意；当开关都闭合时，三个电阻并联，电路消耗功率为22122R R U U P R U '=++可知，当滑动变阻器的滑片P 移至右端接入阻值最大时，电路功率最小，为2226V 6V 6V 10Ω3()()()Ω2Ω33.6W P '=++=故B 错误，B 符合题意。

故选B 。

2．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S ，当滑片P 置于变阻器的B 端时，电压表的示数为6V ，在10s 内定值电阻1R 产生的热量为36J ；当滑片P 置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V 。

下列结果正确的是（ ）A ．1R 先后两次消耗的电功率之比为9∶16B ．滑动变阻器2R 的最大阻值为10ΩC ．电源电压为12VD ．1R 的阻值为10Ω 【答案】ABCD 【解析】 【分析】 【详解】由电路分析可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测R 2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以当滑片滑到B 端时，电路中电流为11226V U I R R == 因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电源电压为111126V6V U I R U R R =+=⨯+ 当滑片滑到中点时，R 2接入电路的电阻变小，电压表示数应减小，即滑片滑到中点时，滑动变阻器两端电压为216V 2V 4V U U U =-∆=-=此时电路中的电流为2222222224V 8V2U U I R R R R ⨯==== 则电源电压为212128V4V U I R U R R =+=⨯+ 因电源的电压不变，则11226V 8V 6V 4V R R R R ⨯+=⨯+ 解得：R 1=R 2，则电源的电压为11111216V 6V6V 6V 12V U I R U R R R R =+=⨯+=⨯+= 当滑片滑到B 点时，R 1两端电压为3112V 6V 6V U U U =-=-=由2U Q t R=可得，R 1的阻值为 2231(6V)10s 10Ω36JU R t Q ==⨯=因R 1=R 2，故R 2的最大阻值为10Ω，滑片在B 点时和滑片在中点时，电路中的电流之比为12226V 38V4I R I R == R 1先后两次消耗的电功率之比为22211112221239()416P I R I P I R I ====() 故选ABCD 。

3．如图所示的电路中，S 1 闭合 S 2 断开时，甲、乙是电流表，I 甲︰I 乙＝1︰4，此时电路的总功率为 P 1；当 S 1、S 2 都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为 P 2，则下列说法正确的是（ ）A ．电阻大小之比 R 1︰R 2＝3︰1B ．当 S 1 闭合、S 2 断开时，通过 R 1 和 R 2 电流之比为 I 1︰I 2＝3︰1C ．S 1、S 2 闭合时，甲乙电压表示数之比 U 甲︰U 乙＝3︰1D ．总功率之比 P 1︰P 2＝16︰3 【答案】BD 【解析】 【详解】由图可知，当S 1闭合、S 2断开时，甲、乙是电流表，R 1、R 2并联，甲电流表测的是R 2支路电流，乙电流表测的是干路电流，则I 甲=I 2，I 乙=I 1+I 2，由题知I 甲：I 乙=1：4，即21214I I I +=：（）：解得I 1：I 2=3：1，故B 正确；并联电路各支路两端的电压相等，即12U U U ==，根据欧姆定律可得电阻之比12211213U UR R I I I I ===：：：： 故A 错误；当S 1、S 2都闭合时，甲、乙两表都是电压表，R 1、R 2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R 2两端的电压，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律得，甲电压表的示数12U I R R '=+甲（）乙电压表的示数：2U IR '=乙，所以12212213343U U I R R IR R R R ''=+=+=+=甲乙：（）：（）：（）：：故C 错误；前后两次的总功率分别为22121=R P U UR + 2212U P R R =+所以2222212121212121313163U U U P P R R R R R R R R =+=+=+⨯=+：（）：（）：（）：（）： 故D 正确。

故选BD 。

4．如图所示，电源电压为5V ，灯泡标有“3V 、1.5W ”字样，滑动变阻器R 的规格为“30Ω1A ”，定值电阻010ΩR =，电压表量程“0~3V ”，电流表量程为“0~0.6A ”。

在电路安全的情况下，下列判断错误的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（ ）A ．灯泡L 正常发光时的电阻为6ΩB ．闭合开关1S S 、，断开开关2S 时，滑动变阻器R 允许接入电路的阻值范围是4~15ΩC ．闭合开关2S S 、，断开开关1S 时，该电路的最大电功率是0.625WD ．闭合开关2S S 、，断开开关1S 时，1min 定值电阻0R 消耗的电能最多是150J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A ．由2U P UI R==可得，灯泡正常发光时的电阻()22L L L 3V 6Ω1.5WU R P === 故A 正确，不符合题意；B ．闭合开关1S S 、，断开开关2S 时，滑动变阻器R 与灯泡L 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电流L L L 3V=0.5A 6ΩU I R == 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A ，所以，电路中的最大电流I 大=0.5A ，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻5V =10Ω0.5AU R I ==总大 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，变阻器接入电路中的最小阻值L 10Ω-6Ω=4ΩR R R =-=小总当电压表的示数U R =3V 时，电路中的电流最小，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，此时灯泡两端电压L R 5V-3V=2V U U U '=-=此时电路中的电流L RL U U I R R '==小大即2V 3V 6ΩR =大解得：R 大=9Ω，所以，滑动变阻器的取值范围是4Ω～9Ω，故B 错误，符合题意； C ．闭合开关2S S 、，断开开关1S 时，滑动变阻器R 与R 0串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的功率最大，最大功率为220(5V)==2.5W 10ΩU P R =大故C 错误，符合题意；D ．由C 可知，定值电阻R 0的最大功率是2.5W ，1min 定值电阻R 0消耗的电能最多是0= 2.5W 60s 150J W P t =⨯=大大故D 正确，不符合题意。

故选BC 。

5．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UI 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3W0.5A 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 max18V 6V24Ω0.5AU UR 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 3V0.25A 12ΩU I I I R ===== 所以滑动变阻器连入的最大电阻R max R 15V60Ω0.25AU 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。