2020-2021物理 欧姆定律问题的专项 培优 易错 难题练习题

一、初中物理欧姆定律问题1．图为复杂电路的一部分，电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，通过这三个电阻的电流之比为4：1：2.则电流表A 1、A 2的示数之比为（ ）A ．1：1B ．2：1C ．3：1D ．4：1【答案】B【解析】【分析】【详解】三个电阻R 1、R 2、R 3的电流之比为4：1：2，设比例中的每一份为1A ，则I 1=4A ，I 2=1A ，I 3=2A ；电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为1：2：3，设比例中的每一份为1Ω，则R 1=1Ω，R 2=2Ω，R 3=3Ω；根据欧姆定律U IR =可得：三个电阻两端电压分别为：U 1=4V ，U 2=2V ，U 3=6V ；又因为R 1与R 2的左端电势相等，可知只有当R 1与R 2的电流反向时，才能使R 3两端的电压等于6V ，故画出电流可能的流向，有两种情况，如图所示：因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和，则：图1中113A 4A+2A=6A I I =+=232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比为2：1；图2中113A 4A+2A=6A I I =+=232A 2A+1A=3A I I =+=故流过A 1、A 2的示数之比仍为2：1；故A 、C 、D 不符合题意，B 符合题意。

故选B 。

2．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U I 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3W 0.5A 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 max 18V 6V 24Ω0.5A U U R 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 3V 0.25A 12ΩU I I I R ===== 所以滑动变阻器连入的最大电阻 R max R 15V 60Ω0.25AU 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。

故选ACD 。

3．实验中，某同学认为在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0也可以测量未知电阻R x 的阻值，并设计了电路图，下列图中不可以实现测量R x 阻值的电路图是（）A ．B ．C ．D ．【解析】【分析】【详解】A ．当开关闭合时，R 0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U 1；当开关断开时，R 0与R x 串联，电压表测R x 的电压，设此时示数为U 2，则此时R 0两端的电压为U 1-U 2；根据串联电路电流处处相等可列出等式 1220X UU U R R -= R x 可求出，故此电路可以测出R x 阻值；故A 不符合题意；B ．当开关闭合时，R x 被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，R X 与R 0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过R x 的电流，故此电路不能测出R x 阻值；故B 符合题意；C ．当开关掷到1档时，只有R X 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U 1，当开关掷到2档时，R x 与R 0串联，电压表测R x 的电压，设此时示数为U 2，则此时R 0两端电压为U 1-U 2，根据串联电路电流处处相等可列出等式212X 0U U U R R -= 可求出出R x ，故此电路可以测出R X 阻值；故C 不符合题意；D ．当开关掷到1档时，只有R 0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U 1，当开关掷到2档时，R x 与R 0串联，电压表测R 0的电压，设此时示数为U 2，则此时R X 两端电压为U 1-U 2，根据串联电路电流处处相等可列出等式212X 0U U U R R -= 可求出出R x ，故此电路可以测出R x 阻值；故D 不符合题意。

故选B 。

4．如图所示的电路中，当开关闭合，将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中，电流表与电压表的示数变化府况，下列说法正确的是A ．电流表A l 的示数变大B ．电流表A 2的示数变小C ．电压表示数与电流表A l 的示数的比值变小D ．电压表示数与电流表A 2的示数的比值变小、【答案】D【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测定值电阻支路的电流,电流表A2测变阻器支路的电流，电压表测电源两端的电压。

AC．因电源的电压不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时,通过定值电阻的电流不变,即电流表A1的示数不变，所以电压表示数与电流表A1示数的比值也不变，故AC错误；B．将滑动变阻器滑片慢慢向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变小，由UIR可知，通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2的示数变大，故B错误；Ｄ．电压表示数不变而电流表A2示数变大，所以电压表示数与电流表A2示数的比值变小，故D正确。

5．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 B．1.5A 12V C．1.5A 8V D．0.5A 8V【答案】D【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．6．小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V 1和V 2示数变化量分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2．下列说法正确的是A ．V 1示数不变，V 2示数变大B ．V 1示数变小，V 1示数和电流表示数之比变小C ．V 2示数变大，ΔU 1＞ΔU 2D ．电流表示数变小，1U I∆∆ 不变 【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V 1测量定值电阻两端电压，电压表V 2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流。

A ．在串联电路中，电阻具有分压作用。

滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，滑动变阻器两端电压增大，即电压表V 2示数增大，而电源电压一定，所以电压表V 1示数减小．此选项错误；B ．由A 知，电压表V 1示数减小，但定值电阻阻值一定，所以V 1示数和电流表示数之比即定值电阻阻值不变。

此选项错误；C ．由A 知，电压表V 2示数增大，但电源电压一定，前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同，即，ΔU 1＝ΔU 2。

此选项错误；D ．定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小。

滑片在不同位置时，定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R 1，而R 1是定值电阻，所以不变。

此选项正确。

故选D 。

7．如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E 为干电池；电子秤示数表盘由电流表A 改装而成；R 是一根长为6cm 阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片在a 端时，电流表示数为0.6A ；在b 端时，电流表示数为0.15A ．C 是一根弹簧，其所受压力F 与压缩量△L 的关系如图乙所示．（挂钩的重力不计，g 取10N/㎏，不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a 端，所称物重最大时P 在b 端）．下列说法正确的是（）A．该电子秤中R0阻值为0.5ΩB．闭合开关，不称重物时电阻R0两端电压为6VC．电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8WD．当电路中的电流为0.3A时，电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流I a=0.6A，由I=可得，电源的电压：U=I a R0=0.6A×R0，滑片在b端时，R与R0串联，电路中的电流I b=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=I b（R+R0）=0.15A×（15Ω+R0），因电源的电压不变，所以，0.6A×R0=0.15A×（15Ω+R0），解得：R0=5Ω，A错误；则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V，所以，不称量重物时R0两端的电压为3V，B错误；当滑片在a端时，电阻R0消耗的电功率最大，则P最大=I a2R0=（0.6A）2×5Ω=1.8W，在b端时，电阻R0消耗的电功率最小，则P最小=I b2R0=（0.15A）2×5Ω=0.1125W，所以，电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8W，C正确；当电路中的电流为O.3A处时，电路中的总电阻：R 总===10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的阻值：R′=R总﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω，由题意可知，此时弹簧的压缩量：L=×5Ω=2cm，由图象可知，此时弹簧所受压力为20N，即G=F=20N，由G=mg 可得，物体的质量： m===2kg ，故D 错误．故选C ．8．如图所示电路，电源电压恒为6V ，定值电阻R 1为10Ω，滑动变阻器R 2的规格为“20Ω 0.5A ”，电压表量程为0~3V ，电流表量程为0~0.6 A 。