【物理】物理 欧姆定律的专项 培优 易错 难题练习题附答案解析

一、初中物理欧姆定律问题1．如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动，下列说法正确的是：A．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变B．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大C．电压表V1与电压表V2的示数之和不变D．电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联，V1测量的是电源电源，V2测量的是R2两端的电压，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变所以A是正确的．2．在图所示的电路中，电源电压U保持不变。

现有如下两种操作：①用电压为2U的电源替换原来的电源；②将滑动变阻器滑片向右移。

其中可以使电流表A1示数与A2示数的比值变大的操作有A．只有①可行B．只有②可行C．①②都不行D．①②都可行【答案】B【解析】【详解】由图可知，R1和R2并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流，用电压为2U的电源替换原来的电源，两电阻不变，由I=UR可知电流表A1示数与A2示数大小不变，两电表示数之比也不变，不可行；并联电路中各个用电器两端的电压相等，由并联电路电流的特点和欧姆定律可知，电流表A1示数与A2示数的比值1211222212111UI I I R RIUI I I RR+==+=+=+，将滑动变阻器滑片向右移，接入电路中的电阻变大，即R2的阻值变大，R1的阻值不变，21RR变大，2II变大，电流表A1示数与A2示数的比值变大，②可行，故选B。

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（）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~40Ω③ 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 W④ 定值电阻R2的阻值是10ΩA．① ②B．① ③C．② ④D．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111U I R=、221U I R=，两式相减，可得到121121--U U I R I R=即1U IR∆=∆，可得到1URI∆=∆，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R 1的规格是“10Ω 0.5A ”，表示R 1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110ΩR =，电路是串联的，根据欧姆定律可知此时电路的电流是'6V0.3A 0.5A 10Ω10ΩI ==<+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 连入电路的最大电阻是40Ω，故只闭合开关S 、S 1，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 、S 1，为保证电路安全，根据2U P R=可知，当1R 的电压最小时，其功率也最小，当1R 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时，电压表的示数最小，由分压原理可知，此时R 的电压为1R 电压的4倍，由串联电路电压规律可知，1R 的最小电压是1min 16V 1.2V 5U =⨯=这时定值电阻1R 的最小功率是()221min1min1 1.2V 0.144W 10ΩU P R === 电压表的示数最大为3V ，这时定值电阻1R 的最大功率是()22V1max13V 0.9W 10ΩU P R === 所以定值电阻1R 的功率变化范围是0.144W~0.9 W ，③ 正确；④ 只闭合开关 S 、S 2，则2R 与变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测2R 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2P I R =可知()2212892R I R I⎛⎫= ⎪⎝⎭：： 解得122:3I I =：；根据电压不变时，电流与电阻成反比，可知22122R R I R I R +=+解得220ΩR =，④ 错误。

故选B。

4．如图所示，电源电压为4.5V，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。

在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（）A．小灯泡的额定电流是0.6AB．电流表的示数变化范围是0.3A～0.6AC．电压表的示数变化范围是2V～3VD．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是6Ω～10Ω【答案】C【解析】【分析】【详解】A．小灯泡L标有“2.5V 1.25W”，由2UP UIR==得小灯泡的额定电流为1.25W0.5A2.5VPIU===A选项错误；BCD．由于不考虑温度对灯丝电阻的影响，则根据欧姆定律得灯泡的电阻L2.5V5Ω0.5AURI===串联电路电流值处处相等，则电路中的最大电流max L R0.5AI I I===此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，其两端电压也最小。

根据串联电路电压规律，得滑动变阻器两端最小电压为min总L4.5V 2.5V2VU U U=-=-=此时滑动变阻器接入电路最小阻值为minminmin2V4Ω0.5AURI===当滑动变阻接入电路阻值最大时，电压表示数最大，电路电流最小。

由题知max10ΩR=则电路最小电流总minL max4.5V0.3A5Ω10ΩUIR R===++此时滑动变阻器两端最大电压max max0.3A10Ω3VU IR==⨯=由此得电流表的示数变化范围是0.3A～0.5A，电压表的示数变化范围是2V～3V，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω。

BD选项错误，C选项正确。

故选C。

5．如图所示的电路图，R1与R2都是定值电阻，R3是一个滑动变阻器，当开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，以下说法中正确的是（）A．电压表 V5示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变B．电压表 V4的变化量与电流表示数变化量的比值变大C．电压表 V3示数的变化量与电流表示数的变化量比值变小D．电流表示数变大，表 V1、V2与电流表示数比值都不变，V3与电流表示数比值变大【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电压表V3测R3两端的电压，电压表V4测R1和R2两端的电压之和，电压表V5测R2和R3两端的电压之和，电流表测电路中的电流；A．由以上分析知U V5=U−U1=U−IR1，U V5′=U−U1′=U−I′R1△U V5= U V5− U V5′= U−IR1−( U−I′R1)=(I′−I) R1=△I R1即V5UI=R1故该比值保持不变，故A正确；B．同理可知U V4= U−U 1−U 2 =U −IR 1−IR 2，U V3′=U −U 1′− U 2′ =U −I ′R 1−I ′R 2△U V4= U V4− U V4′= U −IR 1−IR 2−( U −I ′R 1−I ′R 2)=(I ′−I ) R 1+(I ′−I ) R 2=△I (R 1+ R 2) 即V4U I= R 1+ R 2 故该比值保持不变，故B 错误；C ．电源电压U = U V4+ U V3，故电压表 V 3 示数的变化量等于电压表 V 4 的变化量，则电压表 V 3 示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变，故C 错误；D ．滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I =UR可知，电路中的电流变大，即电流表A 的示数变大，由U =IR 可知，定值电阻R 1和R 2两端的电压变大，即电压表V l 、V 2的示数变大；因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，且R 1和R 2两端的电压变大，V 3等于电源电压减去R 1和R 2两端的电压，所以电压表V 3的示数变小，由R 1=1U I ， R 2=2UI ， R 3=3U I可知，电压表V 1、V 2与电流表示数之比不变，V 3与电流表示数比值变小，故D 错误。

故选A 。

6．如图甲所示，电源电压恒定，R 1是定值电阻，R 2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V 1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，R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表V 1测R 1两端的电压，电压表V 2测R 2两端的电压，电流表测串联电路的电流。

滑片P 从B 端至A 端的过程中，R 2变小，根据串联分压原理，V 2示数变小，又根据串联电路的电压规律，V 1示数变大。

因此图乙中EF 是V 2表示数随A 表示数变化的图像，图线MN 是V 1表示数随A 表示数变化的图像；当滑片P 在A 点时，V 1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，R 2两端电压U 2=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。

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A2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A2的示数的比值变小、【答案】D【解析】【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。