2020-2021物理欧姆定律的计算问题的专项培优练习题(含答案).docx

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 如图所示电路，电源电压为9V 保持不变，滑片P 由 A 点滑到B 点时（图中未标出），电压表的示数由6V 变为3V，电流表的示数变化了0.3A。关于变阻器接入电路的阻值RA 和RB 的大小关系、定值电阻R0 的电功率变化量 P0，下列选项正确的是（）A R >R 、 P =2.7WBR >R 、 P =1.9WAB0A B0C R <R 、 P =2.7WD R <R 、 P =0.9WAB0AB0【答案】 A【解析】【详解】滑片 P 由 A 点滑到 B 点时，电压表的示数由6V 变为 3V，滑动变阻器接入电路中的阻值两端的电压变小，那么根据串联电路电压规律可知，定值电阻R0 的两端电压变大，根据欧姆定律 IU可知，流过定值电阻R0 的电流变大，根据串联电路电流规律可知，流过滑动变R阻器的电流也变大，根据欧姆定律的变换式RU可知，滑动变阻器接入电路中的阻值变I小，那么 RA B>R ；设滑片 P 在 A 点时电路的电流是 I A ，滑到 B 点时电路的电流是I BI A0.3A滑片 P 在 A 点时，电压表的示数是6V，定值电阻 R0 的电压是 3V，那么电路中的电流是3V3V，定值电阻 R0 的电压是 6V，那么电路中I A，滑片 P 在 B 点时，电压表的示数是R0的电流是 I B6V，可以得到R06V3V0.3AR0R0化简计算可得 R0 10；由题意可知定值电阻R0 的电功率变化量 P0 是22226V3VP0 PB - PAU B - U A-2.7WR0R01010故选 A 。2 如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S 为激光源， R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2 为定值电阻， a、b 间接电压表，电压表示数如下，水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S 与 R1 之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体，电压随时间变化如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V，保护电阻 R2的阻值为 400，则（）A有光照射时光敏电阻R1 的阻值为 800B有光照和无光时保护电阻R2 两端的电压之比为1: 2C有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1: 4D每 1h 通过 S与 R1之间的产品个数为6000 个【答案】 CD【解析】【分析】【详解】A R1 与 R2 串联，有激光照R1 时，其阻值较小，由图象可得U1 2V根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得U2 U- U1 6V-2V 4V所以，根据串联电路的电流处处相等可得U 24VI I 20.01AR2400根据欧姆定律可得U 12VR1200I0.01A故 A 错误；B R1 无激光照时，阻值较大，由图象可得U1 =4V根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得U2=U- U1 =6V-4V=2V则有光照和无光时保护电阻R2 两端的电压之比为U2 U2 =4V 2V=21故 B 错误；C R1 无激光照时I I U 2V0.005A22R2400根据欧姆定律可得此时电阻R1 的阻值RU 4V=80011I 0.005A有光照射和无光照射时光敏电阻R1 的光敏电阻的阻值之比为R1 R1200 ：800 1：4故 C 正确；D由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，则每1h 通过 S 与 R1 之间的产品个数为3600s60000.6s故 D 正确。故选 CD。3 如图甲，滑动变阻器标有“20 2A，”闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑至某一位置时，小灯泡正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（ ）A电源电压为 12VB小灯泡的额定功率为 6WC电路的总功率变化范围是7.5W? 15WD小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为3【答案】 BCD【解析】【详解】A从图甲可以看到，这是一个串联电路，电压表V2 测的是电阻 R0 的电压，电压表V1 测的是电阻 R0 和灯泡 L 的电压之和，当电流表的示数是0.5A 时，滑动变阻器处于最右端，两电压表的读数是 5V、3V，由于电压表 V1的示数大于电压表 V2 的示数，所以 U 15V 、U 2 3V ，滑动变阻器的电压是U 滑IR滑0.5A20 10V所以电源电压是U 电源U 1U 滑5V10V15VA 错误；B由题意可知，当电路中电流是1.0A时，小灯泡正常发光，电压表V2 的示数是6V，电压表 V1 的示数是12V，那么这时小灯泡的电压是U 灯12V - 6V6V那么小灯泡的额定功率是P灯U 灯 I 灯6V1A6WB 正确；C电路的电流变化范围是0.5A 到 1A，那么电路的总功率最小是PminU 电源 I min15V0.5A7.5W电路的总功率最大是PmaxU 电源 I max15V1A15W所以电路的总功率变化范围是7.5W ? 15W， C 正确；D当小灯泡正常发光时，电路中电流是1.0A，滑动变阻器连入电路的电阻两端电压是U 滑15V -12V3V滑动变阻器连入电路的电阻为R滑U 滑3V3I滑1AD 正确。4 如图，电阻丝R1212、R 的材料和长度均相同，阻值R R =2 1，甲、乙为电表（电流表或电压表），开关S 处于闭合状态， R1、 R2 均接入电路中。以下说法中，正确的有：（）A R1 的横截面积比R2 的大B甲为电流表，乙为电压表C R1、R2 上的电压之比为2 1D R1、 R2 中的电流之比为1 2【答案】 BD【解析】【分析】【详解】A 导体的电阻跟导体的横截面积有关，长度相同的同种材料的导体，横截面积越大，电阻越小。因为电阻丝R1、 R2 的材料和长度均相同，阻值R1 R2=2 1，所以 R1 的横截面积比 R2 的小，故A 错误；B 若甲为电流表，乙为电压表，开关 S 处于闭合状态时， R1、 R2 并联接入电路中，甲测通过 R1 的电流，乙测电源电压，故 B 正确；C 因为 R 1、 R2 并联，故 R1、R2 上的电压之比为 1 1，故 C 错误；D 因为 R1、 R2 并联，根据欧姆定律， R1 、R2 中的电流之比I1I 2UUR2 R1 12R1 R2故 D 正确。故选 BD。5 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，下列说法正确的是（）A只闭合开关S ，变阻器滑片向左移动时，电压表V 无示数，电压表V与电流表 A 示数112的 比值不变B只闭合开关 S3，移动变阻器滑片，电压表V1示数变化量与电流表A 示数变化量的比值不 变C只闭合开关 S2，移动变阻器滑片，电压表V1示数的变化量等于电压表V2 的示数的变化量D若不考虑电表量程等元件安全问题，当闭合开关S1、 S3，变阻器滑片置于最左端时，R1消耗的功率最大【答案】 BD【解析】只闭合开关 S111没有接入电路，电压表123串联，电压表2， R和 VV无示数； R、 RV 测变阻器 R3 的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，电压表V2与电流表 A 示数的比值即为变阻器连入电路中的电阻大小，故当滑片向左移动时，该比值变小，A 错误；只闭合开关 S313串联，电压表11I=U/R， R、 RV测 R 的电压，电流表测电路中的电流，由可得，前后两次电阻R111122112 12的大小： R =U /I =U/I ，由合分比定理可得R=U - U /I- I ，即电压表 V1 示数变化量与电流表 A 示数变化量的比值不变， B 正确；只闭合开关 S21231123， R、 R、 R 串联，电压表V测 R的电压，电压表V测 R 的电压；根据串联电路电压的规律，移动变阻器滑片，R3的电压变化量等于12的电压变化量之R 、 R和，即电压表V1 示数的变化量小于电压表V2的示数的变化量，故C 错误；若不考虑电表量程等元件安全问题，当闭合开关S1 、 S3 ，变阻器滑片置于最左端时，变阻器连入电路中的电阻为0，此时 R1 与 R2 并联， R1 的电压等于电源电压最大，根据P=UI=U2/ R 可知， R1 消耗的功率最大，故D 正确，故选 BD6 如图，电源电压不变，电路元件及导线均完好，R1、 R2 为定值电阻，R 为滑动变阻器。下列分析正确的是（）A只闭合S1 时，电流表、电压表均有示数B只闭合S3 时，滑片右移，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变C闭合 S1 、 S2、 S3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小D闭合 S1、 S3，滑片右移，电压表示数变大，电流表示数变小【答案】 ABD【解析】【分析】(1)只闭合 S1 时，电路为R2 的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流；(2)只闭合 S3 时， R1 与 R 串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路特点和欧姆定律判断两表变化量比值的变化；(3)同时闭合 S1、S2、 S3 时， R2 与 R 并联，电压表测电源电压，电流表测干路中的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2 的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器通过的电流，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化；(4)同时闭合 S1、S3 时， R1 与 R串联后再与 R2 并联，电压表测 R 两端的电压，电流表测干路电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，由串联电路的电压特点确定电压表示数的变化，根据并联电路的电流特点确定电流表示数的变化。【详解】A只闭合S1 时，电路为R2 的简单电路，等效电路图如下图所示：图中电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，则电流表、电压表均有示数，故A 正确；B只闭合 S3 时， R1 与 R 串联，电压表测 R 两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：滑片 P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压原理知，R 两端电压变大， R1 两端电压变小，由串联电路的电压特点可得U 1U R而电流表测串联电路中的电流，则有R1U1U RII即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故B 正确；C同时闭合 S1、 S2、 S3 时， R2 与 R 并联，电压表测电源电压，则其示数不变，电流表测干路中的电流，等效电路图如下图所示：因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则滑片移动时，通过R2 的电流不变，滑片P 向U右移动，接入电路中的电阻变大，由I可知，通过滑动变阻器的电流变小，因并联电R路中干路电流等于各支路电流之和，则干路电流变小，即电流表示数变小，故C 错误；(4)同时闭合 S1、S3 时， R1 与 R串联后再与 R2 并联，电压表测 R 两端的电压，电流表测干路电流，等效电路图如下图所示：滑片 P 向右移动时，接入电路中的电阻变大，由IU可知，滑动变阻器所在支路的电流R变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则电压表的示数变大，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，则通过R2 的电流不变，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则电流表的示数变小，故D 正确。故选 ABD。7 小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R 是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为 0.5 ，电路各部分均接触良好物体M 只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片 P 移动，电压表示数可反映物体M 移动的距离开始测量前，将金属滑片P 置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5 V 和 0.2 A由此可知A电阻丝的总电阻为B当电压表示数为C当电压表示数为7.52 V 时，物体1 V 时，物体M 向左移动了M 向左移动了5 cm5 mD若开始测量前，将金属滑片 P 置于电阻丝某端点，可测量的最大距离 30 cm 【答案】 BD【解析】【分析】滑片移动时，电阻丝接入电路的电阻不变，一直等于其总电阻，所以电流表示数保持0.2A不变，但由于与电压表并联的那部分电阻丝的长度变化，所以电压表的示数改变，滑片向左移动时，电压表示数变大，向右移动时，示数变小。【详解】A滑片在中点时，电压表测量的是一半电阻丝分得的电压，其阻值为U1.5V7.5R 0.2AI则电阻丝的总电阻为 15，所以 A 错；B当电压表示数为 2 V 时，比滑片在中点时增大了0.5V，则与电压表并联的电阻增大了R1 U 10.5V =2.5I0.2A电阻丝的长度增加了l =2.5 =5cm0.5/cm所以物体 M 向左移动了 5 cm，B 对；C当电压表示数为 1 V 时，比滑片在中点时减小了0.5V，则与电压表并联的电阻减小了2.5 ，电阻丝的长度减小了5cm，所以物体 M 向右移动了5 cm，C 错；D若开始测量前，如果将金属滑片P 置于电阻丝的左端，电压表测的是整根电阻丝的电压，所以可测量的最大距离是l max =15=30cm0.5/cmD 对。故选 BD。8 如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P 上下移动，电源电压恒定不变，闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法不正确的是（）A当水流速度增大时，电压表的示数变小B当水流速度增大时，电流表的示数变大C当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大D当水流速度减小时，电压表与电流表的示数的乘积不变【答案】 D【解析】【分析】【详解】流体的压强和流速有关，流速越大的位置，压强越小；水流速度增大时，机翼状的探头上下表面的压强不同，下表面压强大于上表面压强，滑片上移，接入的阻值减小，两个电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器两端电压：A当水流速度增大时，根据串联电阻分压特点，滑动变阻器两端电压减小，即电压表的示数变小，故 A 正确， A 不符合题意；B当水流速度增大时，电路总电阻减小，电流表的示数变大，故B 正确，B 不符合题意；C当水流速度减小时，滑片下移，接入的阻值增大，电压表与电流表的示数之比就是滑动变阻器接入的电阻，即变大，故C 正确， C 不符合题意；D当水流速度减小时，滑片下移，接入的阻值增大，电压表与电流表的示数的乘积表示滑动变阻器的功率，表达式为P U 2I 2U 22R2U 2R2( R1 R2 )2即功率随着接入的阻值不同而变化，故D 错误， D 符合题意。故选 D。9 如图甲所示，两个电压表的量程都是015V，电流表的量程是00.6A，小灯泡两端的电压不许超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A；闭合开关，为了保证所有元件都安全。滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a 点间滑动，当滑片在这两点间滑动时，得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图像AB 和BC，下列说法正确的是（）A电源电压为 6VB滑动变阻器的取值范围为 12 55C该电路功率范围为 2.4W 6WD小灯泡正常发光时的电流为0.6A【答案】 BC【解析】【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1 测灯泡两端的电压，电压表V2 测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于a 点时，电路中的电流最大，由小灯泡两端的电压不许超过额定电压可知，此时灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路中的电流 I=0.5A，故 D 错误；灯泡两端的电压UL=6V，变阻器两端的电压 U a 6V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压UU LU a6V+6V=12VU可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值由 IRRaU a6VI=120.5A电路的最大功率P大UI12V0.5A6W当滑片位于右端时，变阻器接入电路中电阻最大，电路中的电流最小，电路的功率最小，由图乙可知，电路的最小电流I =0.2A，变阻器两端的电压U 右 11V ，滑动变阻器接入电路中的最大阻值R大U 右 11V =55I0.2A则滑动变阻器的取值范围为12 55，电路的最小功率P小UI 小12V0.2A2.4W则该电路功率范围为2.4W 6W。故选 BC。10 如图所示电路，当 S 闭合后，电压表V1 的示数为 4V，电压表 V2 的示数为6V，电流表A 的示数为 1A，将 R1、 R2 对换位置后，V1 、 V2 、A 三只表的示数均不变，则 ()A通过三只电阻R1、 R2、 R3 的电流之和是1AB R1 的电阻值是2C电源电压U =10VD R2 两端的电压为3V【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由电路图知，三个电阻串联，所以串联电路中电流处处相等，故A 不符合题意；B由题意可得，电压表 V1 测 R1、 R2 的总电阻，电压表V2 测 R2、 R3 的总电阻，故R1U 14V4R21AIR2U 26V6R31AI将 R1 和 R2 对换位置后，电流表、电压表示数均不变，说明R1R2则R1R22R34故 B 符合题意；C电源电压UIRIR1R2R31A(224)8V故 C 不符合题意；D R2 两端的电压U 2IR21A22V故 D 不符合题意。故选 B。11 如图甲所示，电源电压恒定， R12是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑是定值电阻， R动变阻器的滑片 P 从 B 端至 A 端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U-I 图像如图乙所示，则A电源电压为20VB EF是 V1 表示数随A 表示数变化的图像C滑动变阻器的最大阻值为10D整个电路的最大功率为14.4W【答案】 D【解析】【详解】AB由图甲可知，R1 与滑动变阻器R2 串联，电压表V1 测 R1 两端的电压，电压表V2 测 R2两端的电压，电流表测串联电路的电流。滑片P 从 B 端至 A 端的过程中， R2 变小，根据串联分压原理， V2 示数变小，又根据串联电路的电压规律，V1 示数变大。因此图乙中EF是V2 表示数随A 表示数变化的图像，图线MN 是 V1 表示数随A 表示数变化的图像；当滑片P在 A 点时， V1 示数最大为电源电压，则电源电压U=12V，故 AB 错误；C当滑片在 B 端时，由图乙可知， R2 两端电压 U2=8V，此时对应的电流 I=0.4A，由欧姆定律可得，2= U28VR=20 I0.4A故 C 错误；D电源电压一定，当电路中电流最大I=1.2A 时，电路的总功率最大P=UI=12V 1.2A=14.4W，故 D 正确；故选 D。12 如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P 从右端滑到左端的过程中，R1、R 2 的 I- U 关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是（）A A 图线是电阻R2 的 I- U 关系图象B电源电压为18VC R1 的阻值是20D滑动变阻器R2 的最大阻值为30【答案】 D【解析】【详解】A 由电路图可知，R1 与 R2 串联，电压表V 1 测 R1 两端的电压，V 2 测 R2 两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0 时，电路中的电流最大，R1 两端的电压最大， R2 两端的电压为 0；由图象可知， A 为滑动变阻器R2 的 U - I 关系图象， B 为电阻 R1 的 U- I 图象，故 A 正确，不符合题意；B当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小；由U- I 图象可知，电路中的最小电流 I=0.2A ， R1 两端的电压 U1=4V ， R2 两端的电压 U2=14V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U=U1+U2=14V+4V=18V故 B 正确，不符合题意；C由 I= U 可得，定值电阻R1 的阻值R1U 1=4VR =I=20 0.2A故 C 正确，不符合题意；D由 I= U 可得，滑动变阻器的最大阻值：R2U2=14VR =I=700.2A故 D 错误，符合题意。13 如图，电源电压为12V，滑动变阻器的规格为“50 2AL2”，1和 L 分别标有“ 6V3W”和“ 6V 9W”的字样。闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下（不考虑温度对灯丝电阻的影响），下列说法不正确的是（）A L2 不能正常发光B滑动变阻器连入电路的最小阻值是8C电流表示数的变化范围是00.5AD电路消耗的最大功率是6W【答案】 C【解析】【分析】【详解】A由电路图可知，两个灯泡和滑动变阻器串联，根据PUI可知 L1 和 L2 额定电流分别为P13WI10.5AU 16VIP29W2U 21.5A6V在保证电路安全的情况下，电路电流不能大于L1 的额定电流，故L2 不能正常发光，故A 正确， A 不符合题意；B L1 和 L2 电阻分别为R1U 16VI1120.5AR2U 26VI 241.5A电路电流不应超出L1 的额定电流时，此时滑动变阻器连入电路的最小，即R总U12VI240.5A则R滑R总R1 R224 12 4 8故 B 正确， B 不符合题意；C滑动变阻器阻值达到最大时，电流表示数最小，为U12VI0.18AR R1 R250 12 4故 C 错误， C 符合题意；D电路消耗的最大功率是为PUI12V0.5A6W故 D 正确， D 不符合题意。故选 C。14 如图所示电路，电源电压不变，电压表量程是03V，电流表量程是00.6A。只闭合S、 S ，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中，灯泡、R的 I-U 图像如图111乙所示，滑片在a 点时灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（）A电源电压为 5.5VB只闭合 S、 S1时，整个电路的最大功率为2.7WC只闭合 S、 S1 时，灯泡 2s 内最少消耗2.4J 电能D只闭合 S、 S， R 的滑片在a 点， R允许连入电路的阻值范围是1.512212【答案】 D【解析】【详解】A 分析乙图可知在滑动变阻器R 的滑片从最右端向左滑至a 点的过程中，滑动变阻器阻1值逐渐减小，电压减小，回路中电流增大，故左侧的图像为小灯泡的I-U图像，刚开始时小灯泡两端电压为0.5V ，滑动变阻器两端电压为4V ，设电源电压为 U 0，则有U 0U R U L4V0.5V=4.5V故 A 错误；1时，当电流最大时，整个电路的功率最大，设最大功率为PB只闭合 S、 Sm ，则有PmU 0 I m4.5V 0.5A2.25W故 B 错误；1时，灯泡最小功率为刚开始时的功率，设为P ，则有C只闭合 S、 S小P小U 小 I 小0.5V0.3A0.15W设 2s 内最少消耗电能为 W ，则有W P小t0.15W2s0.3J故 C 错误；D滑片在 a 点 R1 的电阻为R1U13V6I10.5A只闭合 S、S2， R 与 R2 串联，设 R2 允许连入电路的阻值最大电阻为R2 ，此时电压表示数1达到最大，设为U 2 ，由欧姆定律可得此时电路中的电流为I 2U 0 -U 2= 4.5V-3V =