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培优欧姆定律的计算辅导专题训练及答案

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.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=28V 0.4AUI=20Ω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。

2.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω,当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,两灯都正常发光。

不考虑温度对灯泡电阻的影响,则()A .电源电压为12VB .两灯都正常发光时电流表的示数为3AC .整个电路的最小功率2.25WD .整个电路的最大功率9W【答案】D【解析】【分析】(1)当S 1、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压。

(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。

(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和2U P UI R==求出电路的最小总功率。

(4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功率。

【详解】A .当S 1、S 2、S 3都闭合,滑动变阻器滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,则电源的电压126V U U U ===故A 错误;B .由P UI =可得,两灯泡都正常发光时通过的电流1113W 0.5A 6V P I U ===,2226W 1A 6VP I U === 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两灯都正常发光时电流表的示数120.5A 1A 1.5A I I I =+=+=故B 错误;C .由U I R=可得,两灯泡的电阻1 116V12Ω0.5AURI===,2226V6Ω1AURI===当S1、S3闭合且滑片位于b端时,R1与R的最大阻值串联,电路中的总电阻最大,电路的总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的最小总功率()22126V1.5W12Ω12ΩUPR R===++小故C错误;D.当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率123W6W9WP P P=+=+=大故D正确。

故选D。

3.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。

闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A.此时灯泡的电阻为8ΩB.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C.该电路能探究串联电路电流的特点D.该电路能探究电流与电压的关系【答案】D【解析】【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。

【详解】A.此时灯泡电阻L2.4V8Ω0.3AURI===故A 正确,不符合题意;B .滑动变阻器两端电压L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比 L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。

D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。

故选D 。

4.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I —1R图像,如图乙,由图可知( )A .定值电阻两端电压控制为2V 不变B .当电流为0.2A 时,电阻R 为0.1ΩC .当滑片向右移时,电压表数变大D .当电流分别为0.25A 和0.5A 时,接入电路的导体的电阻之比为1:2【答案】A【解析】【分析】由题意可知,本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”,可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。

【详解】AB .由I —1R图象可得,当导体中电流为0.2A 时,其对应的电阻为10Ω,该实验利用控制变量法,需控制定值电阻两端电压不变 0.2A 10Ω2V U IR ==⨯=故A 符合题意,B 不符合题意;C .滑片右移时,R '电阻增大,由串联电路的分压原理可知,R '两端电压增大,而电源总电压保持不变,所以R两端电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;D.电流分别为0.25A和0.5A时,通过R的电流之比为1 20.25A1 0.5A2II==实验中,需保持R两端电压不变,则由欧姆定律可得11221212UI R RUI RR===由上式可得1221RR=故D不符合题意。

故选A。

5.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.电流表A1的示数变小,灯泡的亮度不变B.电流表A2的示数变大,电压表V的示数不变C.电压表的示数与电流表A1的示数的比值变小D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小【答案】A【解析】【分析】【详解】AB.看图分析可知,滑动变阻器与灯泡并联,电流表A2测量干路总电流,A1测量滑动变阻器所在支路的电流,电压表测量该并联电路的电源电压。

滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压和灯泡所在支路不受滑动变阻器阻值变化的影响,即电压表示数不变,灯泡亮度不变。

并联电路中各支路两端电压等于电源电压,由欧姆定律R RU I R= 总总总U I R = 可知,电压不变,滑动变阻器所在支路电流随滑动变阻器电阻变大而减小,即A 1示数变小;并联电路总电流随总阻值变大而减小,即A 2示数变小。

A 选项正确,B 选项错误。

CD .由欧姆定律可得U R I= 电压表的示数与电流表A 1的示数的比值等于滑动变阻器阻值,电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值等于电路总阻值。

由题已知滑动变阻器阻值变大,电路总电阻变大,故电压表的示数与电流表A 1的示数的比值、电压表V 的示数与电流表A 2的示数的比值均变大,CD 两选项错误。

故选A 。

6.如图,电源电压为12V ,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A ”,L 1和L 2分别标有“6V 3W ”和“6V 9W ”的字样。

闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片,在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝电阻的影响),下列说法不正确的是( )A .L 2不能正常发光B .滑动变阻器连入电路的最小阻值是8ΩC .电流表示数的变化范围是0~0.5AD .电路消耗的最大功率是6W【答案】C【解析】【分析】【详解】A .由电路图可知,两个灯泡和滑动变阻器串联,根据P UI =可知L 1和L 2额定电流分别为1113W 0.5A 6VP I U === 2229W 1.5A 6VP I U === 在保证电路安全的情况下,电路电流不能大于L 1的额定电流,故L 2不能正常发光,故A 正确,A 不符合题意;B .L 1和L 2电阻分别为1116V 12Ω0.5A U R I === 2226V 4Ω1.5AU R I === 电路电流不应超出L 1的额定电流时,此时滑动变阻器连入电路的最小,即 12V 24Ω0.5A U R I ===总 则1224Ω12Ω4Ω8ΩR R R R =--=--=滑总故B 正确,B 不符合题意;C .滑动变阻器阻值达到最大时,电流表示数最小,为1212V 0.18A 50Ω12Ω4ΩU I R R R '===++++ 故C 错误,C 符合题意; D .电路消耗的最大功率是为12V 0.5A 6W P UI ==⨯=故D 正确,D 不符合题意。

故选C 。

7.如图甲所示的电路中,R 0、R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器,电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片,使其从阻值最大处移动到图甲中所示a 点处,在此过程中两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中.根据以上条件可知( )A.R0的阻值为10ΩB.电源电压为6VC.滑片在a点时,滑动变阻器的阻值为15Ω D.R1的阻值为10Ω【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知,开关闭合,R0、R1、R2串联,电压表V1测R1、R2串联的总电压,电压表V2测R1的电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器的滑片从阻值最大处移动到图甲中所示a 点处,电压表V1示数随串联总阻值的减小而减小,电压表V2示数增大,据图,R1的电压为0.5V时,对应的电流为0.1A,则R1的阻值为:R1===5Ω;由题知,电压表V1的示数变化电压等于R0两端的电压变化量,则:R0===5Ω;滑片在a点时,电压表V1的示数为4.5V,电压表V2的示数为1.5V,则滑动变阻器两端的电压为:U2=U V1U V2=4.5V 1.5V=3V,滑动变阻器的阻值为:R a===10Ω;电源电压:U=I2(R1+R a+R0)=0.3A(5Ω+10Ω+5Ω)=6V.故B正确,符合题意.8.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0-3V”,电流表量程为“0-0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(灯丝电阻不变),在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是()①小灯泡的额定电流是0.6A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω③电压表示数变化范围是0-3V④电流表示数变化范围是0.3-0.5AA .只有①、③正确B .只有②、③正确C .只有①、④正确D .只有②、④正确【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。

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