物理欧姆定律的专项培优练习题(含答案)及答案解析(1)

Q PR I 2R 1 R PR0 I 2R0 R0
从这条式子可以看到，Q 与 R 成正比，那么它的关系图像是一条过原点的直线，C 正确， 不合题意；
D．设滑动变阻器接入电路中的阻值在变小，从 RA 变小到 RB ，那么电流表示数变化量是
I U - U R0 RB R0 RA
同样可以知道电压表示数变化量是
律可以得到
变换可得
U电 I
R0
R
I
R
1 R0
U电
从这条式子可以看到，随着滑动变阻器的电阻 R 的增大，电流表的示数变小，电流减小得
源自文库
越来越慢，这个图像不对，B 错误，符合题意；
C．由题意可知，变阻器的功率是 PR I 2R ，定值电阻的功率是 PR0 I 2R0 ，那么变阻器
的功率和定值电阻的功率的比值是
P1max
U
2 V
R1
3V 2
10Ω
0.9W
所以定值电阻 R1 的功率变化范围是 0.144W~0.9 W，③ 正确；
④ 只闭合开关 S、S2，则 R2 与变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测 R2 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 P I 2R 可知
电路的最大电阻是 40Ω ，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 P
U2 R
可知，当 R1 的电压最小时，其功率
也最小，当 R1 的电压最大时，其功率也最大，即滑动变阻器 R 接入电路的阻值范围是 40Ω
I=0.5A。 由图可知
U 甲=2V，U 乙=6V， 则电源电压
U=U 甲+U 乙=2V+6V=8V。 答案为 D．选项 A、B、C 不符合题意．
D 错误。 故选 C。
Pmax
U电2 源 R1
6V2
10Ω
3.6W
3．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“40Ω 1A”， 定值电阻 R1 的规格为“10Ω 0.5A”。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（ ）
④ 定值电阻 R2 的阻值是 10Ω
A．① ②
B．① ③
C．② ④
D．① ④
【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U IR 可知，两次电压
表的读数分别是U1 I1R1 、U2 I2R1 ，两式相减，可得到
U2 R02 2R0R1 R12 4R0R1
R1
R1
R1
U2
R0
R1 R1
2
4R0
当 R1=R0=200Ω 时，热敏电阻消耗的电功率最大，因环境温度升高时，热敏电阻的阻值从
300Ω 减小到 100Ω，所以，R1 消耗的电功率先增大后减小，故 D 错误。
故选 C。
5．如图所示的电路中，电源电压恒定， R0 为定值电阻，闭合开关后，在移动滑动变阻器
时，电压表的示数最小，由分压原理可知，此时 R 的电压为 R1 电压的 4 倍，由串联电路电
压规律可知， R1 的最小电压是
1
U1min
6V 5
1.2V
这时定值电阻 R1 的最小功率是
P1min
U2 1min
R1
1.2V2
10Ω
0.144W
电压表的示数最大为 3V，这时定值电阻 R1 的最大功率是
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~40Ω
③ 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~0.9 W
I12R
： I
2 2
R 2
8：9
解得 I1：I2 2 : 3 ；根据电压不变时，电流与电阻成反比，可知
R2 R I2
R2
R 2
I1
解得 R2 20Ω ，④ 错误。
故选 B。
4．如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图，其中电源电压 U=4.5 V，电压表 量程为 0～3 V，R0 是阻值为 200 Ω 的定值电阻，R1 是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的 关系如图乙所示。闭合开关 S，下列说法正确的是（ ）
过程中，设电流表的示数是 I ，电压表的示数是U ，电源电压的大小是U电 ，由题意可以
得到
化简可得到
U电 R U
I
I
U -IR U电
I 和U电 大小不变，可知电压U 与 I 是一次函数关系，A 正确，不合题意；
B．设电流表的示数是 I ，滑动变阻器的电阻大小是 R ，电源电压的大小是U电 ，由欧姆定
U
U R0
RA
RA
-
U R0
RB
RB
U -U
I
R0 RB R0 RA
1
U
U R0
RA
RA
-
U R0
RB
RB
R0
即
I 1 U R0
从这条式子可以知道，电流表示数变化量△ I 随电压表示数变化量△ U 的变化图像是一条过 原点的直线，D 正确，不合题意。
6．图甲是某温度报警器的原理图，阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，超过 10mA 时将损坏；热敏电阻 R1 的阻值随温度变化关系如图乙所示。滑动变阻器的规格为 “200Ω 2A”，滑动变阻器接人电路的阻值为 100Ω 时，此报警器在温度为 37℃时开始报 警。则下列选项正确的是（ ）
滑片过程中，下列图像中不正确的是( )
A．
电压表示数随电流表示数变化图像
B．
电流表示数随变阻器变化图像
C． 图像
变阻器的功率和定值电阻的功率的比值 Q 随变阻器电阻 R 的变化
D．
电流表示数变化量△ I 随电压表示数变化量△ U 的变化图像
【答案】B 【解析】
【详解】
A．从图中可以看到，定值电阻 R 和滑动变阻器串联接在电路中，在移动滑动变阻器滑片
A．R1 的阻值为 20 Ω B．当 R2 接入阻值为 50 Ω 时它的功率最大 C．电源电压为 6 V D．该电路消耗的最大电功率为 0.9 W 【答案】C 【解析】
【分析】
【详解】
AC．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是 2V 时，其功率是 0.8W，可计算得到这时 电路中的电流是
I1
P1 U1
一、初中物理欧姆定律问题
1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V 8W”的小灯泡 L 恰好正常发光；若保持定值电阻 R 不变，将 L 换成另一只标有“8V 4W” 的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率
A．大于 4W 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
I U 可知，电路中的电流越大，由U IR 可知，R0 两端的电压越大，即电压表的示数 R
越大，故 A 错误； B．由图乙可知，R1 与 t 的关系为一次函数，设
R1 kt b
把 R1=250Ω、t=20℃和 R1=200Ω、t=40℃代入可得
250Ω k 20℃ b ， 200Ω k 40℃ b
I U
3V
0.005A 5mA
R 100Ω 500Ω
故 A 错误；
B．报警时电路总功率为
P UI 3V0.005A 0.015W
故 B 正确；
C．报警时电流不变，所以总电阻为 600Ω 不变，当 P 向左移时滑动变阻器电阻变小，所以
R1 将变大，由乙图可知，报警温度将变低，故 C 错误； D．当温度为 42℃时，R1 为 400Ω，所以滑动变阻器阻值为 200Ω，可以达到，故 D 错误。 故选 B。
0.8W 2V
0.4A
同理，当滑动变阻器两端电压是 5V 时，其功率是 0.5W，电路中的电流是
I2
P2 U2
0.5W 5V
0.1A
设电源电压是U电源 ，可以得到关系式
0.4A R1 2V U电源
0.1A R1 5V U电源
解得 R1 10Ω 、U电源 6V ；A 错误、C 正确；
解得 k=-2.5Ω/℃，b=300Ω，即
R1 (2.5Ω/℃) t 300℃
当 t=0℃时，热敏电阻的阻值 R1=300℃，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以， 电路中的电流
此时电压表的示数
I1
U R0
R1
4.5V 200Ω+300Ω
=0.009A
U0 I1R0 0.009A 200Ω 1.8V
A．环境温度越高，电压表的示数越小 B．电压表示数的变化范围 0~3V C．此电路允许的最高环境温度为 80℃ D．环境温度越高，R1 消耗的电功率越大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 由电路图可知，R1 与 R0 串联，电压表测 R0 两端的电压； A．由图乙可知，环境温度越高时，热敏电阻 R1 的阻值越小，电路中的总电阻越小，由
A．报警器开始报警时电路电流最小值为 4mA
B．报警器开始报警时电路的总功率为 0.015W
C．将 P 向左移，可提高该电路开始报警时的温度
D．利用此电路，不能将开始报警时的温度设定为 42°C
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据乙图图像可以知道当温度为 37℃时，R1 阻值为 500Ω，此时电流
U1 -U2 I1R1 - I2R1
即 U
IR1 ，可得到 R1
U I
，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“40Ω 1A”，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“10Ω 0.5A”，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
B．从图乙可以看到，当滑动变阻器两端电压是 5V 时，其功率是 0.5W，这时滑动变阻器接 入电路的阻值大小是
5V2
R2 0.5W 50Ω
当 R2 接入阻值为 50 Ω 时它的功率不是最大，B 错误； D．当电路中的电阻最小时，即滑动变阻器接入电路的阻值是 0 时，电路中的总电阻最 小，电路消耗的电功率最大，大小是
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
6V -3V 3V
由分压原理可知，变阻器连入电路的最小电阻 R1 10Ω ，电路是串联的，根据欧姆定律可
知此时电路的电流是
I ' 6V 0.3A 0.5A 10Ω 10Ω
变阻器 R 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 R 连入
B．等于 4W
C．小于 4W
D．无法确定
根据公式
可知，当额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小，所以“8V 8W”的灯泡
电阻小，“8V 4W”的灯泡电阻大；根据串联电路电阻的分压特点可知，改接后，灯泡两 端的电压变大，大于 8V，所以这只灯泡消耗的功率大于 4W．
2．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 的电功率 P 与其两端电压 U 的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
U1
U
U
0
4.5V-3V=1.5V
R1
U1 I2
1.5V 0.015A
=100Ω
由图像可知，此电路允许的最高环境温度为 80℃，故 C 正确；
D．热敏电阻的阻值为 R1 时，电路中的电流
I U R0 R1
R1 消耗的电功率
P1
I
2 R1
(
U R0
R1
)R1
U2 R0 R1
2
U2 R02 2R0R1 R12
所以，电压表示数的变化范围为 1.8V～3V，故 B 错误；
C．当电压表的示数
U
' 0
3V 时，热敏电阻的阻值最小，测量的环境温度最高，因串联电
路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流
I2
U0' R0
3V =0.015A 200Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时热敏电阻两端的电压
则此时热敏电阻的阻值
7．已知甲、乙两灯的额定电压均为 6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲 线．现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全， 则电路的工作电流和电源最大电压为
A．0.5A 12V 【答案】D
B．1.5A 12V
C．1.5A 8V
D．0.5A 8V
【解析】 【分析】 【详解】 已知甲、乙两灯的额定电压均为 6V，由图可以看出：甲灯的额定电流为 1A，乙灯的额定 电流为 0.5A．两灯串联后通过两灯的电流相等，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路 安全，正常发光的应是额定电流较小的乙灯，所以电路的工作电流