物理培优(含解析)之欧姆定律附答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图象是

A．B．

C．D．

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

由电路图可知，R1与R2串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

A．因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变

小，电路中的总电阻变小，由I＝U

R

可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热

敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小；由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故A图象错误；BCD．根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数

U1＝U总−U2＝U总−IR2

因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，BD图象错误。

故选C。

【点睛】

由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．由题意可知温度升高时热敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，进而分析可得图象。

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（）

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

1

1

1

0.8W

0.4A

2V

P

I

U

===

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

2

2

2

0.5W

0.1A

5V

P

I

U

===

设电源电压是U电源，可以得到关系式

1

0.4A2V

R U

⋅+=

电源

1

0.1A5V

R U

⋅+=

电源

解得110Ω

R=、6V

U=

电源

；A错误、C正确；

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

()2

2

5V

50Ω

0.5W

R==

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

()2

2

max

1

6V

3.6W

10Ω

U

P

R

===

电源

D错误。

故选C。

3．如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变．电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是（）

A．定值电阻R1的最大功率为3.6W

B．电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45A

C．滑动变阻器的最小功率为0.45W

D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω

【答案】C

【解析】

【详解】

A．从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起，电压表V1测的是电阻R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压，要求定值电阻R1的最大功率，那么需要定值电阻R1两端的电压最大，由题意可知，当R1两端的电压是3V时，电压表V1的量程没有超出，流过R1的电流为

1

1

1

3V

==0.3A

10Ω

U

I

R

=

此电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器R2的最大电流，那么滑动变阻器R2两端的电压为

21

4.5V3V 1.5V

U U U

=-=-=

这个电压大小也没有超过电压表V2的量程，所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全，此时定值电阻R1的最大功率为

()2

2

1

1

1

3V

0.9W

10Ω

U

P

R

===

A错误；

B．当电流表的示数最小时，电路中电阻最大，滑动变阻器R2接入电路中电阻最大，即2

20Ω

R=，电路中的电流大小为

12

4.5V

0.15A

10Ω20Ω

U

I

R R

===

++

这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流，也没有超过电流表的量程，此时R1两端的电压是

1

R1

0.15A10Ω 1.5V

U IR

==⨯=