【物理】物理欧姆定律的计算问题的专项培优练习题

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（）

A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小

B．电路的总功率最大值为10.8W

C．小灯泡的电功率最小值为0.75W

D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω

【答案】ACD

【解析】

【分析】

分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V）。

(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况；(2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI

=求电路的总功率最大值；

(3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI

=求小灯泡的电功率最小值；

(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。

【详解】

A．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不

变，由

U

I

R

=知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电

阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A正确；B．由P UI

=可知，当灯正常发光时的电流

3W

0.5A 6V

P I U =

=

=额

额额

由于电路中的最大电流是0.5A ，则滑动变阻器连入电路的最小电阻

min max

18V 6V

24Ω0.5A

U U R I --=

=

=额

此时电路中电功率最大

max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=

故B 错误；

C ．由2

U P R

=可知，灯泡的电阻

22

L (6V)12Ω3W

U R P ===额

额

由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是

L R 18V 15V 3V U U U =-=-=

此时电路中的电流

L R L L 3V

0.25A 12Ω

U I I I R ===

== 所以滑动变阻器连入的最大电阻

R max R 15V

60Ω0.25A

U R I =

== 此时小灯泡的最小电功率

min L L 3V 0.25A 0.75W P U I ==⨯=

故C 正确；

D ．由以上计算知道，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω~60Ω，故D 正确。 故选ACD 。

2．如图，电源电压保持不变，闭合开关S 。将滑动变阻器滑片P 从b 端向中点滑动的过程中，电流表和电压表都有示数。下列说法正确的是（ ）

A ．电流表的示数变小

B ．1R 的功率变大

C ．1R 的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量

D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】

由电路图知，滑动变阻器与电阻2R 并联后，再与电阻1R 串联，电流表测的是干路的电流，电压表测的滑动变阻器和电阻2R 两端的电压；当滑片从b 端向中点滑动时，并联后的总电阻减小，整个电路中的电阻减小。 A ．由欧姆定律U

I R

=

知，整个电路中的电流将增大，即电流表的示数变大，故错误； B ．由串联电路的分压的规律知，电压表的示数减小，电阻1R 分压的电压增大，因通过1R 的电流增大，由P UI =知，1R 的功率变大，故B 正确；

C ．1R 的电流变化量，即为干路电流变化量，等于2R 电流的减小量与滑动变阻器电流的增加量之和，故C 正确；

D ．电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为

1U

R I

∆=∆ 因电阻1R 的阻值不变，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故D 正确。 故选BCD 。

3．如图所示电路中，电源电压不变，灯泡的额定电压等于电源电压，灯泡电阻不变，下列说法正确的是（ ）

A ．开关都闭合，P 向右滑动，电流表的示数变小

B ．只闭合S 1、S 2，P 滑到a 端，灯泡正常发光

C ．只闭合S 3，P 向右滑动，电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变

D ．先闭合S 3，再闭合S 2，滑片P 不动，电压表的示数变小 【答案】ABC 【解析】 【分析】

【详解】

A ．开关都闭合，灯泡、电阻R 2被短路，电流表与滑动变阻器串联在电路中，P 向右滑动，电路有效电阻变大，电流表的示数变小，故A 正确；

B ．只闭合S 1、S 2，灯泡与电阻R 2并联，P 滑到a 端滑动变阻器阻值为零，灯泡两端为电源电压，因灯泡的额定电压等于电源电压，能正常发光，故B 正确；

C ．只闭合S 3，灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端电压，P 向右滑动，电压表示数变化量U ∆与电流表示数的变化量I ∆的比值为

1212()R R I

U R R I I

+∆∆==+∆∆ 保持不变，故C 正确；

D ．先闭合S 3，灯泡、电阻R 2与滑动变阻器串联在电路中，再闭合S 2，灯泡被短路，滑片P 不动时电路总电阻变小，电流变大，电压表的示数变大，故D 错误。 故选ABC 。

4．已知R 1:R 2=2:3，开关S 由断开到闭合，图中电流表先后示数之比为2:5的电路是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】AD