物理欧姆定律的专项培优练习题附答案

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1．甲、乙两地相距40 km ，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω.现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R 0和电源接成如图所示电路进行测量．当电压表的示数为3.0 V ，电流表的示数为0.5 A ，则短路位置离甲地的距离为

A ．7.5 km

B ．15 km

C ．25 km

D ．30 km

【答案】B 【解析】 【详解】

当电压表的示数为3.0V ，电流表的示数为0.5A ，线路总电阻R 为：

3V =6Ω0.5A

U R I =

= 输电线每千米的电阻为0.2Ω．所以输电线的长为：

6Ω

=30km 0.2Ω/km

，

又因为是两条输电线，故短路点距甲地为：

30km

=15km 2

， 选B ．

2．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S 闭合后将滑片P 向右移动时，下列说法中正确的是（灯丝电阻变化忽略不计）（ ）

A ．电路消耗的总功率变小

B ．小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当

C ．电压表V 1示数和电压表V 2示数之和不变

D ．电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】

设灯泡电阻为R L ，由电路图可知，开关S 闭合后，R 0、R 1、R L 串联，V 1测R 1和R L 两端电压之和，V 2测R 0和R 1两端电压之和，A 测电路电流；滑片P 移动前，R L 、R 0、R 1两端电压分别为U L 、U 0、U 1，电路电流为I 1，滑片P 移动后，R L 、R 0、R 1两端电压分别为'

L U 、'

0U 、

'1U ，电路电流为I 2；将滑片P 向右移动时，R 1接入电路电阻变大，电路总电阻变大，电源

电压恒定，由欧姆定律U

I R

=

可知，电路电流变小。 A ．由=P UI 可知，电源电压恒定，电路电流变小，电路总功率变小，故A 正确； B ．将滑片P 向右移动时，电路电流变小，R L 和R 0阻值一定，由U

I R

=

可知，R L 和R 0分压变小，由串联电路分压规律可知，R 1分压变大。则R L 两端电压变化量

'

L L L =-U U U ∆

V 2示数变化量

()()()()2'''

'V 0101L L L L U U U U U U U U U U U ∆=+-+=---=-

则

2V L =U U ∆∆

所以小灯泡两端电压变化量和V 2示数变化量相当，故B 正确； C ．滑片P 移动前，电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为

L 1011U U U U U U +++=+

滑片P 移动后，电压表V 1示数和电压表V 2示数之和为

'''

''L 1011U U U U U U +++=+

因为R 1分压变大，所以电压表V 1示数和电压表V 2示数之和变大。故C 错误； D ．根据串联电路分压规律，总电压等于各部分电压之和，所以，电压表V 1示数变化量

1V 20101200=()()()U U I R U I R I I R IR ∆---=-=∆

所以

1V 0U R I

∆=∆

即电压表V 1示数变化量与电流表A 示数变化量之比不变，故D 正确。

故选ABD 。

3．两个小灯泡L 1和L 2，规格分别是“6V ，3W ”和“3V ，3W ”，分别如图甲乙所示接入电路，闭合开关S ，两灯泡发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）

A ．甲电路中，当电源电压为9V 时，两个小灯泡都正常发光

B ．甲电路中允许最大的电流为0.5A

C ．乙电路中，当L 2正常发光时，干路电流为1.25A

D ．乙电路中，电路消耗的最大功率为3W 【答案】BC 【解析】 【详解】

A ．由P =UI 可得，两灯泡的额定电流分别为：

1

113W 0.5A 6V

P I U =

==， 2223W 1A 3V

P I U =

==， 因两灯泡的额定电流不相等，由于两只灯泡串联，所以，两只灯泡不可能同时正常发光，故A 错误；

B ．因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最大电流

10.5A I I ==，

故B 正确； C ．由U

I R

=

可得，两灯泡的电阻分别为： 1116V 12Ω0.5A

U R I === ，

2223V

3Ω1A

U R I =

==， 两灯的额定电压分别为U 1 =6V ，U 2 =3V ， 由于并联电路各支路两端的电压相等， 所以，两灯泡并联时，电源电压不超过3V ，则两支路的电流分别为：

'11

13V 0.25A 12Ω

U I R '===，

22

23V 1A 3ΩU I R ''===，

则并联接入电路中时，干路的最大电流：

120.25A 1A 1.25A I I I ''

=+=+=。

故C 正确；

D．乙电路中，U=3V，I=1.25A电路消耗的最大功率为

P UI

==⨯=。

3V 1.25A 3.75W

故D错误。

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 S1，变阻器滑片向左移动时，电压表 V1 无示数，电压表 V2 与电流表 A 示数的比值不变

B．只闭合开关 S3，移动变阻器滑片，电压表 V1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 S2，移动变阻器滑片，电压表 V1示数的变化量等于电压表 V2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 S1、S3，变阻器滑片置于最左端时，R1消耗的功率最大

【答案】BD

【解析】

只闭合开关S1，R1和V1没有接入电路，电压表V1无示数；R2、R3串联，电压表V2测变阻器R3的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，电压表V2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S3，R1、R3串联，电压表V1测R1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R1的大小：R1 =U1/I1=U2/I2，由合分比定理可得R1 =U1−U2/I1−I2，即电压表V1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S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R3的电压；根据串联电路电压的规律，移动变阻器滑片，R3的电压变化量等于R1、R2的电压变化量之和，即电压表V1示数的变化量小于电压表V2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S1、S3，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R1与R2并联，R1的电压等于电源电压最大，根据

P=UI=U2/R可知，R1消耗的功率最大，故D正确，故选BD．

5．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U—I”关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（）