物理 欧姆定律的专项 培优练习题及详细答案

一、初中物理欧姆定律问题1．两江的物理大组长在测完电阻后， 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A 、B 分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象， 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V ，下列说法正确的是A ．小灯泡电阻随温度的增大而减小B ．灯泡的实际电功率为0.6 WC ．定值电阻的阻值为0.05ΩD ．定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合UR I=可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率：2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=故B 正确；C ．由B 项数据可知，电阻的阻值：6V20Ω0.3AR U R I ===， 故C 错误；D ．电阻的实际功率：6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=，故D 错误。

2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当开关闭合时，标有“8V 8W ”的小灯泡L 恰好正常发光；若保持定值电阻R 不变，将L 换成另一只标有“8V 4W ”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率A ．大于4WB ．等于4WC ．小于4WD ．无法确定【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 根据公式可知，当额定电压相同时，额定功率越大，电阻越小，所以“8V 8W”的灯泡电阻小，“8V 4W ”的灯泡电阻大；根据串联电路电阻的分压特点可知，改接后，灯泡两端的电压变大，大于8V ，所以这只灯泡消耗的功率大于4W ．3．用电流表和电压表测电阻时，电压表和电流表有如图所示的两种接法。

关于这两种接法，下列说法中正确的是（ ）A ．甲图适合测量阻值较大的电阻，误差会减小B ．乙图适合测量阻值较大的电阻，误差会减小C ．若考虑甲图电流表本身的电阻，则测量值与真实值相比偏小D ．若考虑乙图电压表本身的电阻，则测量值与真实值相比偏大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A ．由图甲所示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，试验误差是由电流表的分压造成的，当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时，即甲图适合测量阻值较大的电阻，误差会减小，故A 正确；B ．由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使所测电流偏大，实验误差来源于电压表分流，当电压表内阻远大于待测定值阻值时，即乙图适合测量阻值较小的电阻，误差会减小，故B 错误；C ．甲电路是安培表内接法，如果不考虑操作的偶然误差，按甲、乙两种电路进行实验，甲图中电压表两侧的电压是待测电阻上的电压与电流表上的电压的和，所以甲图中电阻测量值R A RU U U R R R+=>甲 即测量值与真实值相比偏大，故C 错误；D．乙电路是安培表外接法，流过电流表的电流是待测电阻上的电流与电压表上电流的和，所以乙图中电阻测量值R V RU URI I I=<+乙即测量值与真实值相比偏小，故D错误。

故选A。

4．如图所示，电源电压恒为9V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A”，灯泡标有“3V 1.5W”字样。

闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（）A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24ΩB．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5AC．电压表示数的变化范围是1V~3VD．灯泡的最小功率是0.54W【答案】D【解析】【详解】从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式P UI=可知灯的额定电流是LLL1.5W0.5A3VPIU===额额额还可知道灯泡的电阻是LLL3V6Ω0.5AURI===额额因为电压表的量程是0到3V，所以当灯泡两端的电压是3V，电路中的电流最大，大小是max L0.5AI I==额由此可计算得电路中的最小总电阻是minmax9V18Ω0.5AURI===总那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是Lmin min-18Ω-6Ω12ΩR R R===滑总而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是Lmax 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总电路中的最小电流是min max9V0.3A 30ΩU I R ===总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ；也可知道灯泡两端的电压最小值是Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是()22Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=故选D 。

5．如图a 所示是电阻甲和乙的I —U 图像，下列说法不正确的是（ ）A ．电阻甲为定值电阻，电阻乙的阻值随着温度的升高而减小B ．当电阻甲两端电压为1V 时，R 甲＝5Ω，此时甲的实际电功率为0.2WC ．如图b 所示，当开关闭合，电路电流为0.5A 时，电路总电阻是10ΩD ．如图c 所示，当开关闭合，电源电压为2V 时，电路总功率为0.8W 【答案】D 【解析】 【分析】(1)根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此结合图像分析甲、乙电阻是否变化，再根据乙电阻热功率与阻值的关系分析作答；(2)由图像可知，当甲两端的电压为1V 时对应的电流，根据欧姆定律求出R 甲，根据P UI =求出此时甲的实际电功率；(3)甲和乙串联，由图b 读出电路电流为0.5A 时甲和乙电阻两端的电压，利用欧姆定律可求出R 乙，根据串联电路的电阻特点可得总电阻；(4)甲和乙并联，由图c 读出电源电压为2V 时甲和乙电阻对应的电流，再根据并联电路的电流特点得出总电流，再根据P UI =求出此时电路的总功率。

【详解】A ．由图a 可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变；随着电压的增加，乙电阻的热功率增加，温度升高，其阻值变小，故A 正确，不符合题意； B ．由图a 可知，当甲两端的电压为1V 时，通过的电流为0.2A ，根据欧姆定律可得1V052AΩ.U R I ===甲甲甲 此时甲的实际电功率1V 0.2A 0.2W P U I ==⨯=甲甲甲故B 正确，不符合题意；C ．如图b 所示，甲、乙串联，通过两电阻的电流相等，当电路电流为0.5A 时，由图a 可知，甲和乙两端的电压均为2.5V ，根据UR I=可知，此时甲乙的阻值相同，则电路总电阻 5Ω5Ω10ΩR R R =+=+=甲乙故C 正确，不符合题意；D ．如图c 所示，甲、乙并联，两电阻两端的电压相等，当电源电压为2V 时，由图a 可知0.4A I =甲，0.2A I =乙根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流0.4A 0.2A 0.6A I I I =+=+=甲乙则此时电路的总功率2V 0.6A 1.2W P UI ==⨯=故D 错误，符合题意。

故选D 。

6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）A ．电源电压为 4VB ．电路总功率的最大值为 2.4WC ．R 1 电功率的最小值为 0.4WD ．R 2 的最大阻值为 10Ω【答案】C 【解析】 【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I 1=0.6A ，由UI R=可得，电源的电压1110.6AU I R R==⨯…①当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值2224V=20Ω0.2AURI==故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压21210.2A4VU I R U R=+=⨯+…②因电源的电压不变，由①②可得110.6A0.2A4VR R⨯=⨯+解得：R1=10Ω，电源的电压10.6A0.6A10Ω6VU R=⨯=⨯=故A错误；电路消耗的最大功率116V0.6A 3.6WP UI==⨯=故B错误；R1电路消耗的最小功率221210.2A10Ω0.4WP I R==⨯=（）故C正确。

故选C。

7．如图所示，电源电压不变，电阻115ΩR=，210ΩR=，开关S、S1闭合，S2断开，电流表读数为0.4A，则开关S、S2闭合，S1断开时，电流表读数可能为（）A．0.4A B．0.5A C．0.6A D．0.7A【答案】B【解析】【分析】【详解】当开关S、S1闭合，S2断开时，电阻R0与R1的串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可得，R1两端的电压是1110.4A15Ω6VU I R==⨯=因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以011R R R=+总当开关S 、S2闭合，S1断开时，电阻R0与R2串联，同理022R R R=+总因为12R R>，所以12R R>总总，因为电源电压不变，所以根据欧姆定律可得210.4AI I>=因为开关S、S2闭合，S1断开时，电路中的电流变大，那么R0的电压变大，由于电源电压不变，根据串联电路的电压规律可知，R2两端的电压变小，即216VU U<=所以1226V0.6A10ΩUIR<==则可知电流表的读数在0.4~0.6A之间。

故选B。

8．如图所示的电路中，电源电压恒定，0R为定值电阻，闭合开关后，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列图像中不正确的是( )A．电压表示数随电流表示数变化图像B．电流表示数随变阻器变化图像C．变阻器的功率和定值电阻的功率的比值Q随变阻器电阻R的变化图像D ．电流表示数变化量△I 随电压表示数变化量△U 的变化图像【答案】B 【解析】 【详解】A ．从图中可以看到，定值电阻R 和滑动变阻器串联接在电路中，在移动滑动变阻器滑片过程中，设电流表的示数是I ，电压表的示数是U ，电源电压的大小是U 电，由题意可以得到U UR I I=+电 化简可得到-U IR U =+电I 和U 电大小不变，可知电压U 与I 是一次函数关系，A 正确，不合题意；B ．设电流表的示数是I ，滑动变阻器的电阻大小是R ，电源电压的大小是U 电，由欧姆定律可以得到0U R R I=+电变换可得01I U R R =⋅+电从这条式子可以看到，随着滑动变阻器的电阻R 的增大，电流表的示数变小，电流减小得越来越慢，这个图像不对，B 错误，符合题意；C ．由题意可知，变阻器的功率是2R P I R =，定值电阻的功率是02R 0P I R =，那么变阻器的功率和定值电阻的功率的比值是02R 2R 001P I R Q R P I R R ===⋅从这条式子可以看到，Q 与 R 成正比，那么它的关系图像是一条过原点的直线，C 正确，不合题意；D ．设滑动变阻器接入电路中的阻值在变小，从A R 变小到B R ，那么电流表示数变化量是00-B AU UI R R R R ∆=++同样可以知道电压表示数变化量是00-A B A BU UU R R R R R R ∆=⋅⋅++00000-1-B A A B A BU UR R R R I U U U R R R R R R R ++∆==∆⋅⋅++即1I U R ∆=⋅∆ 从这条式子可以知道，电流表示数变化量△I 随电压表示数变化量△U 的变化图像是一条过原点的直线，D 正确，不合题意。