2020-2021物理欧姆定律的计算问题的专项培优易错试卷练习题及答案解析.docx
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1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 如图所示电路中,电源电压U=6V 不变, R1为滑动变阻器,2R 为定值电阻,开关 S 闭合后,当滑片 P 在变阻器的 a、 b 两端之间滑动的过程中,电流表的示数在1.2A0.4A 之间变化,则下列结论正确的是()A R2=10 BR1 的最大电阻为 5C电压表的最大示数为 4.8VD电阻 R2 的电功率变化范围是0.8W 至7.2W【答案】 D【解析】【分析】当滑片位于 a 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R1 2串联,电压表测滑动变阻器、 R两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电阻最大,根据欧姆定律可知电路中的电流最小以及滑动变阻器的最大电阻
2、,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b 端时,电路为R2 的简单电路,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律表示出电源的电压,因电源的电压不变建立等式即可求出R2 的阻值,进一步得出电源电压;再根据PI 2 R 求出电阻 R2 的电功率变化范围。【详解】ABC当滑片位于 a 端时, R1、 R2 串联,电路中的电流最小即I=0.4A,电压表的示数最大U1=4VUR1的最大电阻,由 I可知,RU 14V10R10.4AI则电源的电压UU 1IR24V 0.4A R2- 当滑片位于 b 端时,电路为R2 的简单电路,此时电路中的电流
3、最大,即I 1.2A,则电源的电压UI R21.2A R2-因为电源的电压不变,联立可得:R2=5, U=6V,故 ABC 错误;D电阻 R2 消耗的最大电功率P2maxI 2 R225 7.2W1.2A电阻 R2 消耗的最小电功率P2min2I 2 R2 0.4A5 0.8W故电阻 R2 的电功率变化范围是0.87.2W,故 D 正确。故选 D。2 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R1 是光敏元件,每当绳子挡住了射向R1 的红外线时, R1 的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。 R2 是定值电阻,信号处理系统能记录 AB 间每时刻的电
4、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的红外线时, R和 R的阻值相等112C绳子没有挡住射向112的 3 倍R 的红外线时,R 的阻值是RD绳子挡住了射向R的红外线时, R的阻值是R的5 倍112【答案】 AD【解析】【分析】【详解】A由题知,当射向R的激光被挡时,R 阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R分得111电压增大, R2分得电压减小,由图乙知,此时2AB1的电阻变大,自动计数U=U=2V,因为 R器会计数一次,即AB 间电压为 2V 计数一次,故A
5、 项正确;B由串联分压的特点可知U 1 U U 2IR1R1 ,U 2U 2IR2R2即R112V-2V= 5,R22V1所以 R1=5R2,故 B 项错误;C当射向R1 的激光没有被挡时,R1 阻值变小, R1 分得电压减小,R2 分得电压增大,由图乙知,此时U2=UAB=6V,由串联电路的分压原理有:U 1 U U 2I R1R1 ,U 2U 2I R2R2即R112V-6V = 1,R26V1所以 R1R2 ,故 C 项错误;D结合 BC项, R15R1 ,即绳子挡住了射向R1 的红外线时, R1 的阻值是 R2 的 5 倍,故D 项正确。3 如图, R1 为定值电阻,滑动变阻器R2 的
6、最大阻值为 20,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 V 的示数从 14V 变化到 34V,则下列说法中正确的是()2A电源电压为 34VB电阻 R1 的阻值为 12C电路中最小电流为 1AD灯 L 的阻值始终是 4【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由图可知灯泡L、定值电阻 R1 与滑动变阻器R2 串联,电压表 V1 测定值电阻 R1 两端的电压,电压表 V2测灯泡 L 与定值电阻 R1 两端的电压,所以灯泡两端电压等于电压表V2 的示数减去电压表V1 的示数。A当滑动变阻器的滑片处于最右端时,此时滑
7、动变阻器没有接入电路,电压表2的示数V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20接入电路,此时通过电路电流最小,电压表 V1 的示数是 10V,电压表 V2 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U R 2UU 234V14V20V由 IU可得通过电路最小电流RI 小U R 220VR21A20由 IUR1 的阻值可得定值电阻RR1U 110V10I小1A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20接入电路,此时通过电路电流最小为 1A,电压表 V1 的示数是
8、10V,电压表 V2 的示数是 14V,则灯泡两端电压为U LU 2U 114V10V4V由 IUL 的电阻可得此时灯泡RRLU L4V4I 小1A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 V1 的示数是20V,电压表 V2 的示数是34V,则灯泡两端电压为U LU 2U 134V20V14V由 IU可得此时电路电流RI 大U 120VR12A10则由 IU可得此时灯泡 L 的电阻RRLU L14VI 大72A电路通过电流最大、最小时灯泡L 的阻值不同,故D 项错误。故选 AC。4 如图甲所示,两个电压表的量程都是015V,电流表的量程是00.6
9、A,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
10、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 a6V=12I0.5A电路的最大功率P大UI12V 0.5A6W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
11、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。5 如下图甲的电路中,闭合开关S 后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则()A L1 中的电流为0.2 安B L1、 L2 中的电流之比I1 I2 4 1C电路的总电阻是10 欧D L1、 L2 消耗的电功率之比P1 P2 41【答案】 BD【解析】【分析】【详解】由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡 L2电流,电压表测量测量灯泡2L 两端的电压;A根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0 3A
12、,所以电流表的示数为 1A;则电路总电流I=1A;测量灯泡 L2电流的量程是0 0.6A,所以电流表示数为 0.2A,也就是电灯 L2中的电流21的电流为I =0.2A,所以 LI1II 21A-0.2A=0.8A故 A 不符合题意;B通过两只灯泡的电流之比为I10.8A = 4I 20.2A1故 B 符合题意;C由于两灯泡并联,则2UU=U =2V,根据 I可得RRU2VI=21A故 C 不符合题意;D两灯泡消耗的电功率之比P1UI 1I14P2UI 2I 21故 D 符合题意。故选 BD。6 如 路中, 源 保持不 。 合开关S,当滑片移到滑 阻器的b 端 , 表的示数 8 伏, 10 秒
13、内定 阻R1 做功 20 焦;当滑片P 移到滑 阻器的中点 , 表的示数 6 伏。下列 果正确的是()A 源 12 伏B滑 阻器 R 的最大阻 8 欧C滑片在 b 端 , 流表示数 0.75 安D 路先后两次消耗的 功率之比 2: 3【答案】 AD【解析】【分析】【 解】A由 路 可知,R1 与滑 阻器R串 , 表 量滑 阻器两端的 ,从 可知,当滑片滑到b 端 , 阻器接入 路的 阻最大 R且与 阻 R1串 ,滑 阻器两端 是 U max8V ,即U maxI bRU8V RR1 R当滑片在中点 , 阻器接入 路的 阻U CD 且与 R1 串 , 滑 阻器两端 2U mid6V ,由欧姆定律
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