【物理】培优欧姆定律辅导专题训练

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．如图，电源电压U不变，开关S断开与闭合时，电压表的示数之比是5:8，则电阻R1 与R2 的阻值之比是A．3:5 B．5:3 C．5:8 D．8:5【答案】A【解析】【分析】【详解】开关断开时，两电阻串联，电压表测量R1上的电压U1；开关闭合时，R2被短路，电压表测量总电压U。

因串联电路总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，则U1:U2=(U-U2):U2=3:5又因串联电路各处的电流相等，且U=IR，所以R1:R2=U1:U2=3:5故选A。

2．如图所示的四个电路图中，电源电压不变，R0为已知阻值的定值电阻，图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（）A．B．C．D．【答案】ACD【解析】【分析】【详解】A．由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时R0、R x并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过R x的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x 的阻值，故A 正确；B ．由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接的得出R x 两端的电压，故此电路图不能测出R x 的阻值，故B 不正确；C ．开关S 闭合时，电压表测量电源电压；开关S 断开时，电压表测量R x 两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据0UI R=求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过R x 电流等于通过定值电阻电流，即0x I I =，根据x x xU R I =求出R x 的阻值，故C 正确； D ．由电路图可知，当开关S 闭合时，电路为R x 的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压1x U I R =⨯当开关S 断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电源电压()20x U I R R =⨯+由于()120x x I R I R R ⨯=⨯+求出R x 的阻值，故D 正确。

故选ACD 。

3．学校的科技小组设计了一种自动计数器，可以自动记录跳绳的次数，其简化电路如图甲所示。

其中R 1是光敏元件，每当绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1的电阻会变大，这时自动计数器会计数一次。

R 2是定值电阻，信号处理系统能记录AB 间每时刻的电压。

已知电源电压为12 V ，某时段AB 间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是A ．AB 两端电压为2 V 时，跳绳自动计数器会计数一次B ．绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1和R 2的阻值相等C ．绳子没有挡住射向R 1的红外线时，R 1的阻值是R 2的3倍D ．绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1的阻值是R 2的5倍【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．由题知，当射向R 1的激光被挡时，R 1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R 1分得电压增大，R 2分得电压减小，由图乙知，此时U 2=U AB =2V ，因为R 1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB 间电压为2V 计数一次，故A 项正确；B ．由串联分压的特点可知 12112222U U U IR R UU IR R -===， 即1212V-2V 5=2V 1R R =， 所以R 1=5R 2，故B 项错误；C ．当射向R 1的激光没有被挡时，R 1阻值变小，R 1分得电压减小，R 2分得电压增大，由图乙知，此时U 2'=U AB '=6V ，由串联电路的分压原理有：12112222U U U I R R I R R U U ''''-==='''， 即1212V-6V 1=6V 1R R '=， 所以12R R '=，故C 项错误；D ．结合BC 项，115R R '=，即绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1的阻值是R 2的5倍，故D 项正确。

4．如图，R 1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω，电源电压保持不变。

闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中，电压表V 1的示数从10V 变化到20V ，电压表V 2的示数从14V 变化到34V ，则下列说法中正确的是（）A ．电源电压为34VB ．电阻R 1的阻值为12ΩC ．电路中最小电流为1AD ．灯L 的阻值始终是4Ω【答案】AC【解析】【分析】【详解】 由图可知灯泡L 、定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表V 1测定值电阻R 1两端的电压，电压表V 2测灯泡L 与定值电阻R 1两端的电压，所以灯泡两端电压等于电压表V 2的示数减去电压表V 1的示数。

A ．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，此时滑动变阻器没有接入电路，电压表V 2的示数即为电源电压是34V ，故A 项正确；BC ．当滑动变阻器的滑片处于最左端时，此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路，此时通过电路电流最小，电压表V 1的示数是10V ，电压表V 2的示数是14V ，根据串联分压的特点可知滑动变阻器两端分得的电压为R 2234V 14V 20V U U U =-=-= 由U I R=可得通过电路最小电流 R 2220V 1A 20ΩU I R ===小 由U I R=可得定值电阻R 1的阻值 1110V 10Ω1AU R I ===小 故B 项错误，C 项正确； D ．当滑动变阻器的滑片处于最左端时，此时滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路，此时通过电路电流最小为1A ，电压表V 1的示数是10V ，电压表V 2的示数是14V ，则灯泡两端电压为L 2114V 10V 4V U U U =-=-= 由U I R=可得此时灯泡L 的电阻 L L 4V 4Ω1AU R I ===小 当滑动变阻器的滑片处于最右端时，此时滑动变阻器没有接入电路，此时通过电路电流最大，电压表V 1的示数是20V ，电压表V 2的示数是34V ，则灯泡两端电压为L 2134V 20V 14V U U U '''=-=-= 由U I R=可得此时电路电流1 120V2A 10ΩUIR'===大则由UIR=可得此时灯泡L的电阻LL14V7Ω2AURI''===大电路通过电流最大、最小时灯泡L的阻值不同，故D项错误。

故选AC。

5．如图所示，电源电压不变，a、b为电流表或电压表，滑片P在滑动变阻器R3的中点，电路在工作时均安全。

只闭合S1时，a、b均有示数；先闭合S1，再闭合S2，b示数有变化。

下列判断正确的是（）A．a是电压表B．先闭合S1，再闭合S2，b示数可能变大C．只闭合S1，滑片P向右滑动，b示数的变化量大于a示数的变化量D．若将b换成另一种电表，开关均闭合，滑片P向左滑动，a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于23R R+【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．若a是电流表，当S1闭合后，电源短路，所以a是电压表，故A正确；B．只闭合S1，电路为串联电路，三电阻串联，再闭合S2，R1被短路，如果b是电流表，因为R1和R2一直被短路，电路总电阻不变，b的读数不变。

如果b是电压表，R1被短路后，电压表测量的阻值变小，分得电压变小，读数变小，由题意可得，b示数有变化，所以b是电压表，示数一定变小，故B错误；C．只闭合S1，电路为串联电路，a测量R2和滑动变阻器两端电压，b测R1和R2两端电压，滑片P向右滑动，阻值变小，则()()12b 12a 22=P PI R R U R R U I R R R R ∆+∆+=∆∆++ 分子不变，分母变小，所以∆U b ：∆U a 越来越大，所以b 示数的变化量大于a 示数的变化量，故C 正确；D ．若将b 换成另一种电表，即换成电流表，则R 1和R 2均被短路，a 测量滑动变阻器两端电压，b 测通过滑动变阻器的电流，所以ab 的比值为滑动变阻器的阻值，故D 错误。

故选AC 。

6．如图所示，R 1是定值电阻，电源电压不变，闭合开关S 后，滑动变阻器滑片自B 向A 移动的过程中A ．电压表 V 1 示数变小，V 2 示数变大，电流表 A 的示数变大B ．电压表 V 1 示数与电流表 A 示数之比不变，电压表 V 2 示数与电流表 A 示数之比变大C ．电流表 A 的示数变大，电路消耗的总功率变大，电压表 V 2 示数变小D ．电压表 V 2 示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变【答案】CD【解析】【详解】由图可知，定值电阻R 1与滑动变阻器R 2串联，电流表测电路电流，V 1并联在定值电阻两端，测R 1两端电压，V 2并联在定值电阻两端，测R 2两端电压；A ．当滑动变阻器的滑片自B 向A 移动时，R 2的阻值减小，则通过的电流变大，即电流表示数变大，根据U=IR ，R 1是定值电阻，阻值不变，通过的电流增大，则分得的电压增大，即V 1的示数变大，根据串联分压的特点以及电源电压恒定，则R 2分得的电压就减小，即V 2的示数减小，故A 项不符合题意；B ．电压表 V 2 示数与电流表 A 示数之比，即R 2的阻值在减小，电压表 V 1 示数与电流表 A 示数之比，即R 1的阻值是一个定值，故B 项不符合题意；C ．电路消耗的总功率根据公式P=UI 可知，电源电压不变，通过的电流增大，则电路消耗的总功率变大，故C 项符合题意；D ．根据串联分压的特点，则有211U U U U IR =-=-，211U U U U I R '''=-=-，则()()221111U U U U I R U IR I I R IR '''=-=---=-=-，即 21U R I=-， 所以，电压表 V 2 示数变化量与电流表 A 示数变化量之比不变，故D 项符合题意。

7．两个小灯泡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0.5AC ．乙电路中，当L 2正常发光时，干路电流为1.25AD ．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：1113W 0.5A 6VP 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 12Ω0.5AU R I === ，2 223V3Ω1AURI===，两灯的额定电压分别为U1 =6V，U2 =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：'1113V0.25A12ΩUIR'===，2223V1A3ΩUIR''===，则并联接入电路中时，干路的最大电流：120.25A1A 1.25AI I I''=+=+=。