物理欧姆定律的专项培优 易错 难题练习题含答案

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．如图所示电路，电源电压保持不变。

闭合开关S ，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R 1和R 2中的某个电阻，其“I-U ”关系图象如图所示，作出另一个电阻的“I-U ”关系图象，其中正确的是（）A ．B ．C ．D ．【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图2可知，电压和电流值没有为零的坐标，故图2为R 1的“I-U ”图象，当滑片P 在最左端时，两端的电压最大，即为电源的电压，则电源的电压16V R U U ==，根据U I R=可得116V =10Ω0.6AR U U R I I === 当滑片在最右端时，R 1与R 2串联，电路中的电流最小，R 2两端的电压最大，由图象可知，R 1两端的电压12V U =，因串联电路中总电压等于各分电压之和21 6 V-2 V=4 V U U U =-=由UI R=可得，滑动变阻器两端的电压 211--=6V-10U U U U IR I ==综上可知，滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段，令U 2=0，则I =0.6A ；令U 2=4V ，I =0.2A ，则故D 正确。

故选D 。

2．如图所示的四个电路图中，电源电压不变，R 0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R 0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R 0、R x 并联，电流表测干路电流，因通过R 0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xx 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．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路图如图甲所示。

其中，电源两端电压U =4V （恒定不变），电压表量程为0~3V ，R 0是阻值为300Ω的定值电阻，R 1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）A ．R 1的阻值随温度升高而减小B ．环境温度升高时，电路的总功率变小C ．此电路所允许的最高环境温度是80℃D ．当环境温度为40℃时，R 1两端的电压为2V 【答案】AC 【解析】 【详解】A ．由乙图可知，随温度升高R 1的阻值逐渐降低，故A 正确；B ．由于电源电压不变，当环境温度升高时，R 1的阻值变小，电路总电阻变小，则由2U P R=可知，电路总功率变大，故B 错误； C ．由于温度越高R 1阻值越小，则由串联分压可知，R 0两端电压越大，由于电压表测量R 0两端电压，量程为0~3V ，则电压最大不超过3V ，当电压表为3V 时，对应环境最高温度，此时电路电流为01003V0.01A 300ΩU I I I R ===== 则此时R 1阻值为1114V 3V 100Ω0.01AU R I -=== 由乙图得对应最高温度为80℃，故C 正确；D ．当环境温度为40℃时，由乙图得R 1阻值为200Ω，则电路总阻值为500Ω，电路电流为4V 0.008A 500ΩU I R '===总 由于串联，则流过R 1电流为0.008A ，此时R 1两端电压为1110.008A 200Ω=1.6V U I R '''==⨯故D 错误。

故选AC 。

4．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 U U 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。

5．小灯泡L 的额定电压为3V ，它的I —U 图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P 移至B 端。

闭合开关S ，电压表示数为1.5V ，再将滑片P 向左移动直到电压表示数为3V ，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有上“10Ω 2A ”字样。

下列说法中正确的是（ ）A ．电源电压为4.5VB ．小灯泡的额定功率为0.45WC ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为0.75WD ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】A ．当滑动变阻器的滑片P 移至B 端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，与灯泡串联，由图象甲可知，当电压表示数为L 1.5V U =，电路中的电流为0.3A I =，由欧姆定律UI R=可得，滑动变阻器两端的电压 0.3103滑滑A ΩV U IR ==⨯=根据串联电路电压的特点可得，电源电压为1.53 4.5L 滑V V V U U U =+=+=故A 正确；B ．由图甲可知，当灯泡两端的电压3额V U =时，电路中的电流0.5A I '=，由P UI =可得，灯泡的额定功率30.5 1.5额额V A W P U I '==⨯=故B 错误；C ．小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为4.53 1.5滑额V V V U U U '=-=-= 由P UI =可得，滑动变阻器消耗的功率1.50.50.75滑滑V A W P U I '''==⨯= 故C 正确； D ．由UR I=可得，滑动变阻器接入电路的电阻 1.530.5滑滑V =ΩAU R I ''=='故D 正确。

故选ACD 。

6．光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图所示，是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，1R 为光敏电阻，2R 为滑动变阻器，A 、B 间接监控装置．则（ ）A ．当有人通过通道而遮蔽光线时，A 、B 间电压升高 B ．当有人通过通道而遮蔽光线时，A 、B 间电压减小C ．图中2R 的滑动头向下移动时，通过1R 的电流变大D ．图中2R 的滑动头向上移动时，可提高A 、B 间电压 【答案】B 【解析】 【详解】由电路图可知，两电阻串联，监控装置与2R 并联．由题知，光敏电阻1R 的特点是有光照射它时阻值变小；AB ．当有人通过通道而遮蔽光线时，1R 阻值变大，电路中的总电阻变大；根据U I R=可知，电路中的电流变小，根据U IR =可知，2R 阻值不变时，其两端的电压变小，即A 、B 间电压降低，故B 项符合题意；A 项不符合题意；C ．2R 的滑动头向下移动时，2R 连入电路中的阻值变大，电路中的电阻变大； 根据UI R=可知，电路中的电流变小，故C 项不符合题意； D ．2R 的滑动头向上移动时，2R 连入电路中的阻值变小，电路中的电阻变小；根据UI R=可知，电路中的电流变大，根据U IR =可知，1R 阻值不变时，其两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，2R 两端的电压变小，即A 、B 间电压降低，故D 项不符合题意；7．如图所示，电源电压保持不变，R 1为滑动变阻器， R 2为定值电阻。

闭合S ，当R 1的滑片P 向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）A ．电压表V 的示数变小B ．电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值变小C ．电流表A 1的示数变大D ．电压表V 的示数与电流表A 2的示数的乘积不变 【答案】D 【解析】 【详解】A ．由图可以看到，电压表V 并联接在电源的两端，测的就是电源电压，滑片P 向右滑动的过程中，电源电压依旧不变，那么电压表V 的示数也不变，A 错误；B ．电流表A 1测的是电路的总电流，滑片P 向右滑动的过程中，R 1的大小在变大，那么总电阻R 总也在变大，根据欧姆定律的变换式U R I =总总总，电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值就是R 总，那么它应该变大，B 错误；C ．由上述可以知道，滑片P 向右滑动的过程中，总电阻R 总在变大，那么根据欧姆定律U I R =总总总，电源电压不变，那么I 总变小，即电流表A 1的示数变小，C 错误； D ．滑片P 向右滑动的过程中，2R 两端的电压大小不变，2R 本身的电阻大小也不变，根据欧姆定律可知，流过2R 的电流大小也不变，电压表V 的示数可以是2R 两端的电压大小，电流表A 2的示数就是流过2R 的电流大小，可知电压表V 的示数与电流表A 2的示数的乘积不变，D 正确。