物理欧姆定律(大题培优 易错 难题)含答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．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

8Ω0.3A

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 。

2．如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变．电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是（）

A．定值电阻R1的最大功率为3.6W

B．电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45A

C．滑动变阻器的最小功率为0.45W

D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω

【答案】C

【解析】

【详解】

A．从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻R1和滑动变阻器R2串联在一起，电压表V1测的是电阻R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2接入电路中电阻两端电压，要求定值电阻R1的最大功率，那么需要定值电阻R1两端的电压最大，由题意可知，当R1两端的电压是3V时，电压表V1的量程没有超出，流过R1的电流为

1

1

1

3V

==0.3A

10Ω

U

I

R

=

此电流大小没有超过电流表的量程，也没有超过滑动变阻器R2的最大电流，那么滑动变阻器R2两端的电压为

21

4.5V3V 1.5V

U U U

=-=-=

这个电压大小也没有超过电压表V2的量程，所以当R1两端的电压是3V时能够保证电路安全，此时定值电阻R1的最大功率为

()2

2

1

1

1

3V

0.9W

10Ω

U

P

R

===

A错误；

B．当电流表的示数最小时，电路中电阻最大，滑动变阻器R2接入电路中电阻最大，即2

20Ω

R=，电路中的电流大小为

12

4.5V

0.15A

10Ω20Ω

U

I

R R

===

++

这个电流大小没有超过滑动变阻器R2的最大电流，也没有超过电流表的量程，此时R1两端的电压是

1

R1

0.15A10Ω 1.5V

U IR

==⨯=

R2两端电压为

21R R - 4.5V

-1.5V 3V U U U ===

这也没有超过两电压表的量程，所以电路中的电流最小可以为0.15A ； 当电流表的示数最大时，假设0.45A I =，此时R 1两端的电压是

1R 10.45A 10Ω 4.5V U IR ==⨯=

这个电压大小超过了电压表的量程，所以0.45A I ≠，所以电流表A 的示数变化范围不为0.15A~0.45A ，B 错误；

CD ．当滑动变阻器R 2的电阻最小时，此时电路中电流最大，R 1两端的电压最大，只能是3V ，由上述可知0.3A I =，R 2两端的电压为2R 1.5V U =，R 2的最小值为

2

R 2 1.5V

5Ω0.3A

U R I

=

=

= 由上述可知，滑动变阻器R 2的电阻可取20Ω，这也是R 2的最大值，所以滑动变阻器R 2的阻值取值范围为5Ω~20Ω；

设电路中的电流为I ，由题意可知道滑动变阻器的功率为

()()2

222

22222

121212121

2

-4-4U U U P I R R R R R R R R R R R R R ⎛⎫==⋅=⋅= ⎪++⎝⎭

+ 要使电功率P 最小，那么()2

12

2

-R R R 要最大，当R 2是5Ω或者20Ω时，()2

12

2

-R R R 最大，

滑动变阻器的电功率最小，大小为0.45W P =，可知，C 正确、D 错误。

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 R 1的规格为“10Ω 0.5A ”。只闭合开关 S 、S 2，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 、S 1，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 、S 1，为保证电路安全，滑动变阻器 R 接入电路的阻值范围是 2Ω~40Ω ③ 只闭合开关 S 、S 1，为保证电路安全，定值电阻 R 1 的功率变化范围是 0.144W~0.9 W