2020-2021培优易错试卷欧姆定律辅导专题训练及答案

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题

1．如图，电源电压恒定，灯L的规格为“24V 72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω 2A”，在电路安全的前提下，操作如下：

①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；

②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W；

③当只闭合S、S1、S2时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4。已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9。

则下列数据错误的是（）

A．电源电压为20V

B．电流表的示数I1：I4＝5：6

C．R1的电阻为8Ω

D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

①当只闭合S、S3时，只有灯泡连入电路，如图A所示；

②当只闭合S2、S3时，电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；

③当只闭合S、S1、S2时，电阻R1、滑动变阻器并联，如图D所示；

B．由

2

U

P

R

可得灯泡的电阻

22

(24V)=8Ω72W

L U R P ==额

额 电源电压不变，在图AD 中，由P ＝UI 得 11144456

P I P U P I P U

=== 故B 正确，不符合题意；

AC ．在图B 中，其总电阻

R 总2＝R 1+R +R L

在图C 中，其总电阻

R 总3＝R 1+2R +R L ，

则

212L

U

U

I R R R R ==++总

3132L

U

U

I R R R R ==++总

已知I 2：I 3＝10：9，则

111092L L

U

U R R R R R R =++++： ：

化简可得

R 1＝8R ﹣R L ＝8R ﹣8Ω①

图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率

P ′＝I 22（R 1+R ）

即

I 22（R 1+R ）＝10W ②

图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率

P ″＝I 32（R L +2R ）

即

I 32（8Ω+2R ）＝9.72W ③

由于I 2：I 3＝10：9，则由②

③化简可得

3R 1＝20Ω+2R ④

解①④方程得

R ＝2Ω

R 1＝8Ω

故C 正确，不符合题意；

由②得

2

1

10W

=1A 8Ω+2

Ω

P

I

R R

'

==

+

根据图B可知，电源电压

U＝I2（R1+R+R L）＝1A×（8Ω+2Ω+8Ω）＝18V

故A错误，符合题意；

D．由电路图可知，只闭合S2、S3时，R1、灯泡和滑动变阻器串联，总电阻最大，此时该电路消耗的功率最小，由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压，则电压表示数U′为最大15V时，电路中的电阻最大，电流最小，此时的总功率最小；串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以此时灯泡两端的电压

U L＝U﹣U′＝18V﹣15V＝3V

此时电路中的电流

L

3V

=0.375A

8Ω

L

L

U

I I

R

'===

由

U

I

R

=得此时电路的最大电阻为

18V

48

0.375A

U

R

I'

===Ω

最大

根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值

R滑＝R最大﹣R1﹣R L＝48Ω﹣8Ω﹣8Ω＝32Ω

故D正确，不符合题意。

故选A。

2．如图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2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V1的示数从10V变化到20V，电压表V2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34V B．电阻R1的阻值为12Ω

C．电路中最小电流为1A D．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 20Ω

U I R ===小 由U I R

=可得定值电阻R 1的阻值 1110V 10Ω1A

U 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 4Ω1A

U 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 1120V 2A 10ΩU I R '=

==大 则由U I R

=可得此时灯泡L 的电阻 L L 14V 7Ω2A

U R I ''===大