物理欧姆定律的专项培优练习题及详细答案(1)

一、初中物理欧姆定律问题1．洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如下图所示，R是定值电阻，R′是滑动变阻器，其中能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是A．B．C．D．【答案】C【解析】【详解】A．由图知，R与R′串联，电压表并联在电源两端测电源的电压，其示数不随滑片的移动而变化，故A不符合题意；B．由图知，R与R′并联，电压表串联在电路中测电源的电压，其示数不随滑片的移动而变化，故B不符合题意；CD．电路中R与R′串联，当身高越高时，滑片上移，R′接入电路中的电阻越大，电路中的总电阻越大，由UIR=可知，电路中的电流越小，由U IR=可知，R两端的电压越小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，R′两端的电压变大；C选项中电压表测R′两端的电压，身高越高时，其示数越大，故C符合题意；D选项中电压表测R两端的电压，身高越高时，其示数越小，故D不符合题意．故选C．2．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1V 052AΩ.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U R 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 。

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 ④ 定值电阻 R 2 的阻值是10ΩA ．① ②B ．① ③C ．② ④D ．① ④【答案】B【解析】【详解】① 从图中可以看到，当只闭合开关 S 、S 1时，R 1与变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R 1的电压，将R 的滑片 P 从中点向右移动一段距离，由U IR =可知，两次电压表的读数分别是111U I R =、221U I R =，两式相减，可得到 121121--U U I R I R =即1U IR ∆=∆，可得到1U R I∆=∆，由于R 1是定值电阻，所以电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变，① 正确；② 滑动变阻器R 的规格为“40Ω 1A ”，表示R 的最大电阻是40Ω，允许通过的最大电流是1A ，定值电阻R 1的规格是“10Ω 0.5A ”，表示R 1的电阻是10Ω，允许通过的最大电流是0.5A ，由串联电路电流的规律可知，电路的最大电流只能是0.5A ，从图中可以看到，电压表选用小量程，最大示数是3V ，由串联电路电压的规律可知，变阻器的最小电压是6V-3V 3V =由分压原理可知，变阻器连入电路的最小电阻110ΩR =，电路是串联的，根据欧姆定律可知此时电路的电流是'6V 0.3A 0.5A 10Ω10ΩI ==<+变阻器R 连入电路的电阻越大，电压表的示数越小，电路的电流越小，所以变阻器R 连入电路的最大电阻是40Ω，故只闭合开关S 、S 1，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~40Ω，② 错误；③ 只闭合开关 S 、S 1，为保证电路安全，根据2U P R=可知，当1R 的电压最小时，其功率也最小，当1R 的电压最大时，其功率也最大，即滑动变阻器R 接入电路的阻值范围是40Ω时，电压表的示数最小，由分压原理可知，此时R 的电压为1R 电压的4倍，由串联电路电压规律可知，1R 的最小电压是1min 16V 1.2V 5U =⨯= 这时定值电阻1R 的最小功率是()221min 1min 1 1.2V 0.144W 10ΩU P R === 电压表的示数最大为3V ，这时定值电阻1R 的最大功率是()22V 1max 13V 0.9W 10ΩU P R === 所以定值电阻1R 的功率变化范围是0.144W~0.9 W ，③ 正确；④ 只闭合开关 S 、S 2，则2R 与变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测2R 的电压，滑动变阻器的滑片分别在B 端和中点时，R 消耗的功率之比为8：9，根据2P I R =可知()2212892R I R I ⎛⎫= ⎪⎝⎭：： 解得122:3I I =：；根据电压不变时，电流与电阻成反比，可知22122R R I R I R +=+ 解得220ΩR =，④ 错误。

故选B 。

4．如图所示，电源电压不变，1R 、2R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，a 、b 是电流表或电压表，当只闭合开关S 、S 1时，a 、b 的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P 向左移动，a 的示数不变，b 的示数有变化。

以下说法正确的是（ ）A ．b 可能是电流表、也可能是电压表B ．只闭合S 、S 2，移动滑片P ，则a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值可能等于12R R +C ．若将b 换成另一种电表，只闭合S 、S 2，将滑片P 向右移动，2R 消耗的功率一定变大D ．若将a 与b 的位置互换，只闭合S 、S 2，则a 的示数与b 的示数的比值可能等于2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．假设b 是电流表，a 是电流表，当只闭合开关S 、S 1时，R 与R 2并联接在电路中，a 、b 的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P 向左移动，根据U I R=可知，a 的示数是不变的，b 的示数有变化，这种情况符合题意，所以b 可能是电流表；假设b 是电压表，a 是电流表，当只闭合开关S 、S 1时，有电流流过R 2，但没有电流流过R ，a 的指针明显偏转，b 表测的是电源电压，也明显偏转，但是将位于中点的滑片P 向左移动，根据U I R=可知，a 的示数是不变的，b 的示数是不变的，这种情况与题意不符合，所以这个假设不成立；假设b 是电压表，a 是电压表，当只闭合开关S 、S 1时，两个电压表测的都是电源电压，指针均明显偏转，但是将位于中点的滑片P 向左移动，电源电压不变，那么两表的示数是不变的，这情况与题意不符合，所以这个假设也不成立；综上所述，b 不可能是电压表，只能是电流表，A 错误；B ．假设b 是电流表，a 是电压表，当只闭合开关S 、S 1时，有电流流过b 表，b 表有示数，a 表测的是电源电压，也有示数，将位于中点的滑片P 向左移动，根据U I R=可知，b 的示数有变化，a 的示数是不变的，大小还是等于电源电压，这种情况符合题意，所以b 可能是电流表，a 可能是电压表；只闭合S 、S 2，这时R 1与R 串联，电压表a 测的是R 两端的电压，电流表测的是电路中的电流，则可知1U R I∆=∆，即电压表a 示数的变化量与电流表b 示数的变化量的比值等于R 1；当b 是电流表，a 是电流表时，只闭合S 、S 2，R 、R 2被短路，电路是R 1的简单电路，即使移动滑片P ，a 、b 两表的示数都不会变化；综上所述，a 示数的变化量与b 示数的变化量的比值不可能等于12R R +；B 错误；C ．把b 换成电压表，a 是电压表时，只闭合S 、S 2，R 1、R 2与R 串联，滑片P 向右移动，电阻变小，电路的总电阻变小，电流变大，根据22P I R =可知，R 2消耗的功率变大；如果把b 换成电压表，a 是电流表时，只闭合S 、S 2，R 被短路，R 1、R 2串联，滑片P 向右移动，电阻不变，电路的总电阻不变，电流不变，根据22P I R =可知，R 2消耗的功率不变；C 错误；D ．a 是电压表，b 是电流表时，若把a 与b 的位置互换，只闭合S 、S 2，R 被短路，R 1、R 2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R 2两端的电压，那么a 的示数与b 的示数的比值是R 2；当a 、b 都是电流表时，若把a 与b 的位置互换，只闭合S 、S 2，R 、R 2被短路，只有R 1接在电路中，两电流表的示数相等，它们的比值是1；D 正确。

故选D 。

5．小李连接了图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程均为0.6A ，定值电阻R 1=10Ω，闭合开关S 后再闭合开关S 1或S 2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，电压表与电流表A 2示数的I -U 图象如图乙，下列说法正确的是（ ）A ．开关S 1、S 2闭合，电路中最小电流为0.15AB ．电源电压为4VC ．滑动变阻器的最大阻值为20ΩD ．整个电路通过的最大电流为0.3A【答案】C【解析】【分析】【详解】当闭合开关S 和S 1时，电路为滑动变阻器与定值电阻R 1串联，电压表测R 1两端电压，电流表A 2测整体电流，则由欧姆定律可知电压表与电流示数之比为定值电阻R 1的阻值10Ω，观察乙图可知，a 曲线表示闭合开关S 和S 1时的电表变化，则b 曲线表示闭合开关S 和S 2时的电表变化。