培优欧姆定律的计算辅导专题训练及答案

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2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20V

B．EF是V1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10Ω

D．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，R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测串联电路的电流。滑片P从B端至A端的过程中，R2变小，根据串联分压原理，V2示数变小，又根据串联电路的电压规律，V1示数变大。因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像，图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像；当滑片P 在A点时，V1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，R2两端电压U2=8V，此时对应的电流I=0.4A，由欧姆定律可得，

R2=2

8V 0.4A

U

I

=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。

2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（）

A ．电源电压为12V

B ．两灯都正常发光时电流表的示数为3A

C ．整个电路的最小功率2.25W

D ．整个电路的最大功率9W

【答案】D

【解析】

【分析】

(1)当S 1、S 2和S 3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，灯泡L 1和灯泡L 2并联，两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点求出电源的电压。

(2)根据P UI =求出两灯泡都正常发光时通过的电流，根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。

(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的串联和2

U P UI R

==求出电路的最小总功率。 (4)当S 1、S 2、S 3都闭合且滑片位于a 端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，此时两灯泡的实际功率和额定功率相等，两灯泡的功率之和即为电路的总功率。

【详解】

A ．当S 1、S 2、S 3都闭合，滑动变阻器滑到a 端时，灯泡L 1和灯泡L 2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，则电源的电压

126V U U U ===

故A 错误；

B ．由P UI =可得，两灯泡都正常发光时通过的电流

1113W 0.5A 6V P I U ===，2226W 1A 6V

P I U === 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则两灯都正常发光时电流表的示数

120.5A 1A 1.5A I I I =+=+=

故B 错误；

C ．由U I R

=可得，两灯泡的电阻

1 1

16V

12Ω

0.5A

U

R

I

===，2

2

2

6V

6Ω

1A

U

R

I

===

当S1、S3闭合且滑片位于b端时，R1与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的最小总功率

()2

2

12

6V

1.5W

12Ω12Ω

U

P

R R

===

++

小

故C错误；

D．当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以整个电路的最大功率

12

3W6W9W

P P P

=+=+=

大

故D正确。

故选D。

3．某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻，电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“2.5V，？A”字样，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是（）

A．此时灯泡的电阻为8Ω

B．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7

C．该电路能探究串联电路电流的特点

D．该电路能探究电流与电压的关系

【答案】D

【解析】

【分析】

由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测灯泡两端电压；由图示电表确定其量程与分度值，读出其示数，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。

【详解】

A．此时灯泡电阻

L

2.4V

8Ω

0.3A

U

R

I

===

故A 正确，不符合题意；

B ．滑动变阻器两端电压

L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑

此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比 L L 2.4V 82.1V 7

R U R U ===滑滑 故B 正确，不符合题意；

C ．利用该电路可以探究串联电路电流特点，故C 正确，不符合题意。

D ．探究电流与电压的关系，应控制电阻阻值不变，而灯泡电阻随温度升高而增大，因此该电路不能探究电流与电压的关系，故D 错误，符合题意。

故选D 。

4．小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I —1R

图像，如图乙，由图可知（ ）

A ．定值电阻两端电压控制为2V 不变

B ．当电流为0.2A 时，电阻R 为0.1Ω

C ．当滑片向右移时，电压表数变大

D ．当电流分别为0.25A 和0.5A 时，接入电路的导体的电阻之比为1:2

【答案】A

【解析】

【分析】

由题意可知，本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”，可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。

【详解】

AB ．由I —

1R

图象可得，当导体中电流为0.2A 时，其对应的电阻为10Ω，该实验利用控制变量法，需控制定值电阻两端电压不变 0.2A 10Ω2V U IR ==⨯=

故A 符合题意，B 不符合题意；

C ．滑片右移时，R '电阻增大，由串联电路的分压原理可知，R '两端电压增大，而电源总