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培优 易错 难题欧姆定律辅导专题训练及答案

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示,电源电压为 5V ,闭合开关 S ,电压表的示数为 1V 。

则A .通过灯泡 L 1的电流比 L 2的电流大B .灯泡 L 2两端的电压是 1VC .灯泡 L 1和 L 2的电阻之比是 4:1D .若灯泡 L 2灯丝烧断,电压表示数为零【答案】D【解析】【详解】A .由图知,两灯串联在电路中,电压表测L 1两端电压,即L 1两端的电压是1V , 串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡的电流和的电流相等,故A 不符合题意;B .由串联电路的电压特点知,灯泡 L 2两端的电压是:U 2=U-U 1=5V-1V=4V ,故B 不符合题意;C .通过两灯电流相等,由欧姆定律有:11U R =22U R ,即: 12R R =12U U =1V 4V =14, 故C 不符合题意;D .由图知,若灯泡灯丝烧断,则整个电路断路,所以电压表示数为零,故D 符合题意。

2.如图所示,电源电压不变,a 、b 为电流表或电压表,滑片P 在滑动变阻器R 3的中点,电路在工作时均安全。

只闭合S 1时,a 、b 均有示数;先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数有变化。

下列判断正确的是( )A .a 是电压表B .先闭合S 1,再闭合S 2,b 示数可能变大C .只闭合S 1,滑片P 向右滑动,b 示数的变化量大于a 示数的变化量D .若将b 换成另一种电表,开关均闭合,滑片P 向左滑动,a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值等于23R R +【答案】AC【解析】【分析】【详解】A .若a 是电流表,当S 1闭合后,电源短路,所以a 是电压表,故A 正确;B .只闭合S 1,电路为串联电路,三电阻串联,再闭合S 2,R 1被短路,如果b 是电流表,因为R 1和R 2一直被短路,电路总电阻不变,b 的读数不变。

如果b 是电压表,R 1被短路后,电压表测量的阻值变小,分得电压变小,读数变小,由题意可得,b 示数有变化,所以b 是电压表,示数一定变小,故B 错误;C .只闭合S 1,电路为串联电路,a 测量R 2和滑动变阻器两端电压,b 测R 1和R 2两端电压,滑片P 向右滑动,阻值变小,则()()12b 12a 22=P PI R R U R R U I R R R R ∆+∆+=∆∆++ 分子不变,分母变小,所以∆U b :∆U a 越来越大,所以b 示数的变化量大于a 示数的变化量,故C 正确;D .若将b 换成另一种电表,即换成电流表,则R 1和R 2均被短路,a 测量滑动变阻器两端电压,b 测通过滑动变阻器的电流,所以ab 的比值为滑动变阻器的阻值,故D 错误。

故选AC 。

3.在图甲所示电路中,R 0、R 2为定值电阻,电流表、电压表都是理想电表。

滑动变阻器R 1的滑片由一端移到另一端,电压表V 1、V 2和电流表A 的示数均要发生变化。

两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。

则下列判断中正确的是( )A.电阻R0为2ΩB.V2示数变化图线为bC.电源电压为14V D.滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω【答案】AD【解析】【分析】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;(1)当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线;(2)由图像可知:当电压表V1的示数(R1和R2两端的电压)为10V时,此时电压表V2的示数(R2两端的电压)为1V,电路中的电流为1A,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,最后利用电阻的串联表示出电源的电压;(3)由图像可知:当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,此时电路中的总电阻最小,电路中的电流最大为4A,此时两电压表的示数都为4V,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压。

【详解】由电路图可知,滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;B.当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图像中上半部分b为电压表V1示数变化图线,下半部分a为电压表V2示数变化图线,故B错误;D.由图像可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为1A,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压:112210V1V9VU U U=-=-=,根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值:1 19V9Ω1AURI===,故D正确;AC .根据串联电路的总电压等于各分电压之和,有电源的电压:100010V 10V 1A U U U IR R =+=+=+⨯------①当滑片P 移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R 1两端的电压,示数都为4V ,电路中的电流最大为4A ,电源的电压:20max 004V 4V 4A U U U I R R ''=+=+=+⨯------② 联立①②式,解得:R 0=2Ω,U =12V ,故A 正确、C 错误。

【点睛】本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用,要求学生对电学知识掌握全面且熟练,通过方程组的思想来解答,一道很经典的考题。

4.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 S 1,变阻器滑片向左移动时,电压表 V 1 无示数,电压表 V 2 与电流表 A 示数的 比值不变B .只闭合开关 S 3,移动变阻器滑片,电压表 V 1 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 S 2,移动变阻器滑片,电压表 V 1 示数的变化量等于电压表 V 2 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 S 1、S 3,变阻器滑片置于最左端时,R 1 消耗的功率最大【答案】BD【解析】只闭合开关 S 1 ,R 1 和V 1 没有接入电路,电压表V 1 无示数;R 2 、R 3串联,电压表V 2 测变阻器R 3 的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可知,电压表V 2 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S 3 ,R 1 、R 3 串联,电压表V 1 测R 1 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R 1 的大小:R 1 =U 1/I 1=U 2/I 2,由合分比定理可得R 1 =U 1−U 2/I 1−I 2,即电压表V 1 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 S 2 ,R 1 、R 2 、R 3 串联,电压表V 1 测R 1 的电压,电压表V 2 测R 3 的电压;根据串联电路电压的规律,移动变阻器滑片,R 3 的电压变化量等于R 1 、R 2 的电压变化量之和,即电压表 V 1 示数的变化量小于电压表V 2 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 S 1 、S 3 ,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R 1 与R 2 并联,R 1 的电压等于电源电压最大,根据P=UI=U 2/R 可知,R 1 消耗的功率最大,故D 正确,故选BD .5.小灯泡L 的额定电压为3V ,它的I —U 图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端。

闭合开关S ,电压表示数为1.5V ,再将滑片P 向左移动直到电压表示数为3V ,已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω 2A ”字样。

下列说法中正确的是( )A .电源电压为4.5VB .小灯泡的额定功率为0.45WC .小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75WD .小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω【答案】ACD【解析】【详解】A .当滑动变阻器的滑片P 移至B 端时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为L 1.5V U =,电路中的电流为0.3A I =,由欧姆定律U I R=可得,滑动变阻器两端的电压 0.3103滑滑A ΩV U IR ==⨯=根据串联电路电压的特点可得,电源电压为1.53 4.5L 滑V V V U U U =+=+=故A 正确;B .由图甲可知,当灯泡两端的电压3额V U =时,电路中的电流0.5A I '=,由P UI =可得,灯泡的额定功率30.5 1.5额额V A W P U I '==⨯=故B 错误;C .小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为4.53 1.5滑额V V V U U U '=-=-= 由P UI =可得,滑动变阻器消耗的功率1.50.50.75滑滑V A W P U I '''==⨯= 故C 正确;D .由U R I=可得,滑动变阻器接入电路的电阻1.530.5滑滑V =ΩAU R I ''==' 故D 正确。

故选ACD 。

6.小华连接了如图甲所示的电路,电流表的量程为0~3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,闭合开关S 、S 1,将变阻器R 2滑片置于最下端,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动;闭合开关S 、S 2,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端。

两种情况电流表示数与电压表示数变化情况如图乙,下列说法正确的是( )A .电源电压为6VB .定值电阻R 0的阻值为10ΩC .电路中消耗的最大功率为3. 6WD .同时闭合三开关,将变阻器R 2滑片置于最上端,滑动变阻器R 1的取值范围为2. 5Ω~20Ω【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A .闭合开关S 、S 1,1R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测1R 两端的电压,将变阻器R 2滑片置于最下端,则是将2R 的最大阻值连入了电路,将变阻器R 1滑片从最下端向最上端移动,1R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =U R可知2R 两端电压变大,则电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而减小的图像知,1R 阻值最大时,分压最大为3V ,因两滑动变阻器的最大阻值相等,所以电源电压为U 电源=3V+3V=6V由图像可知1R 阻值为0时,此时电路中的电流最大为0.3A ,两滑动变阻器的最大阻值相等,1R 与2R 的最大阻值为1R 大=6V 0.30A =20Ω 故A 正确; B .闭合开关S 、S 2,0R 与2R 串联,电流表测电路中的电流,电压表测0R 两端的电压,将变阻器R 2滑片由最下端逐渐向上移动至最上端,2R 连入电路的电阻变小,则电路的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,根据I =U R可知0R 两端电压变大,即电压表示数变小,由图乙电压随电流增大而增大的图像知,2R 阻值为0时,电路中电流最大为0.6A ,0R 两端电压最大为电源电压6V ,所以0R 的阻值为0R =U I 大=6V 0.6A=10Ω 故B 正确。

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