物理欧姆定律的专项培优练习题附答案解析

一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1．如图甲所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压恒定不变，（不计温度对电阻的影响），在滑片P滑动过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图像信息，下列说法不正确的是（）A．R0阻值是5ΩB．滑动变阻器的最大阻值是35ΩC．电源电压为9V D．当滑片P在最右端时，R0两端的电压是1V【答案】C【解析】【分析】【详解】AC．由甲图知，定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。

由乙图知，当电压表的示数为7V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路电流为0.2A，设电源电压为U总，据串联电路的特点得U总-7V=0.2A⋅R0此为①式，当电压表的示数为0时，变阻器接入电路的阻值为零，此时电路电流为1.6A，那么U总=1.6A⋅R0此为②式，解①②两式得U总=8V，R0=5Ω故A正确，不符合题意，C错误，符合题意；B．由题意知，变阻器的最大阻值1 max17V35Ω0.2AURI===故B正确，不符合题意；D．当滑片P在最右端时，R0两端的电压U0=U总-U1=8V-7V=1V 故D正确，不符合题意。

故选C。

2．如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。

其中，电源电压恒为 6 V，保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为40 cm，其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比；金属棒cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。

小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量，其数据见下表，若已知乙同学测量时，滑片恰在电阻棒的中点位置，则根据题中提供的信息可知甲同学乙同学丙同学电流表读数I/A0.20.150.12电压表读数U/V23 3.6身高h/m 1.6A．电阻棒的总电阻是40 ΩB．甲的身高是1.7 m，丙的身高是1.5 m C．甲的身高是1.5 m，丙的身高是1.8 m D．从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8 m【答案】AD【解析】【详解】由电路图可知，滑动变阻器与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；A．乙测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，两电表的示数分别为：U=3V，I=0.15A，则电阻棒的总电阻：3V2240Ω0.15AURI=⨯=⨯=总，故A符合题意；BC．已知电阻棒总长为40cm，其总电阻为40Ω，所以电阻棒上1cm的电阻为1Ω，由表格数据可得，甲测量身高时，变阻器接入电路的电阻为1112V=10Ω0.2AURI==，则电阻棒接入电路的长度为10cm，所以甲的身高是160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m；丙测量身高时，变阻器接入电路的电阻为2 223.6V=30Ω0.12AURI==，则电阻棒接入电路的长度为30cm，所以丙的身高是160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m，故B、C不符合题意；D．当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量范围最大是160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m，当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量范围最小是160cm-20cm=140cm=1.4m，即从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4～1.8m，故D符合题意。

3．如图所示的四个电路图中，电源电压不变，R0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R0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R0、R x并联，电流表测干路电流，因通过R0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0UIR=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 。

4．在如图所示的电路中，电源电压保持U 不变。

电路中定值电阻R 大于R 0。

闭合开关，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为∆U 1、∆U 2、∆U 3，电流表A 示数变化量的绝对值为的∆I ，则（ ）A ．电流表A 的示数增大B ．电压表V 2的示数不变C ．∆U 2等于∆I ·R 0D ．∆U 1小于∆U 2【答案】AC【解析】【分析】【详解】A ．原电路中，R 0与滑动变阻器串联后再与R 串联，电流表测电路的电流，电压表V 3测变阻器的电压，V 1测R 的电压，电压表V 2测滑动变阻器与R 的总电压，将滑动变阻器滑片向下滑动，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联规律，电路的总电阻变小，由欧姆定律|U I R=，电流表示数变大，故A 正确； B ．根据U =IR ，故V 3示数变大，由串联电路电压的规律，V 2示数变小，B 错误； C ．由串联电路电压的规律，∆U 2等于电压表V 3的示数变化，由欧姆定律，电压表V 3的示数变化量()''30000U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅故C 正确；D ．∆U 2等于电压表V 3的示数变化∆U 3，由C 知30U I R ∆=∆⋅①而V 1示数的变化量为()''1U I R IR I I R I R ∆=-=-=∆⋅②因定值电阻R 大于R 0，由①②得∆U 1大于∆U 2故D 错误。

故选AC 。

5．如图所示，电源电压保持不变，R 1为滑动变阻器，R 2、R 3为定值电阻，电压表V 1、V 2示数变化量分别为1U ∆和2U ∆，电流表A 1、A 2示数变化量分别为1I ∆和2I ∆。

下列说法正确的是（ ）A ．闭合开关S 1、S 2，向右调节滑片P ，A 1、A 2示数变小，且变化量相等B ．保持滑片P 位置不变，开关S 1保持断开，S 2由断开到闭合，A 1示数增大，V 2示数不变C ．断开开关S 1、S 2，向左调节滑片P ，V 1示数变大，V 2示数变小，A 1示数变小D ．断开开关S 1、S 2，向右适当调节滑片P ，R 2阻值等于2111U U I I ∆∆-∆∆ 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A ．闭合开关S 1、S 2时，变阻器R 1和定值电阻R 2、R 3并联，电流表A 1测量的是干路电流，电流表A 2测量的通过变阻器R 1的电流，当向右调节滑片P 时，变阻器R 1的接入电阻变大，故其电流变小，即电流表A 2的示数变小；电流表A 1的示数为R 1、R 2、R 3所在的三条支路电流之和，R 2和R 3所在支路电阻不变，所以这两条支路的电流也未发生变化，所以A 1的示数因A 2的示数变小而变小，且两电流表示数变化量相等，故A 正确；B ．保持滑片P 位置不变， S 1和S 2都断开时，变阻器R 1和定值电阻R 2、R 3串联；S 1保持断开，S 2由断开到闭合时，定值电阻R 2、R 3以及电压表V 2同时被短路；从中可以看出开关S 1保持断开，S 2由断开到闭合时，电路中的总电阻变小，故总电流变大，即电流表A 1示数增大；同时电压表V 2短路，所以V 2示数从有到无，即它的示数会减小，故B 错误；C ．断开开关S 1、S 2时，变阻器R 1和定值电阻R 2、R 3串联，向左调节滑片P 时，变阻器R 1的接入电阻会减小，而R 2和R 3的电阻不变；电压表V 1示数为R 1和R 2两端电压之和，由串联电路的分压原理可知，其示数会减小；电压表V 2示数为R 2和R 3两端电压之和，其示数会变大；A 1示数为此串联电路中的电流，它会因为总电阻的减小而增大，故C 错误；D ．断开开关S 1、S 2，变阻器R 1和定值电阻R 2、R 3串联；当变阻器的滑片P 右移时，变阻器接入电路中的电阻变大，故电流表A 1的示数会变小。

若电流表A 1的示数变化量为1I ∆，由于电压表V 2测量的是R 2、R 3的电压之和，R 2、R 3都为定值电阻，故电压表V 2的示数会变小，其变化量1223()I R R U =∆⨯+∆电压表V 1示数为R 1和R 2两端电压之和，其示数变化量和定值电阻R 3两端电压变化量相等131I R U ∆∆=⨯由以上两式可得 12313122111112121()I R R I R U U U I R R I I I I I U -∆⨯+-∆⨯∆⨯-====∆∆∆∆∆∆∆∆∆ 故D 正确。

故选AD 。

6．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 RU 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。