《2020-2021物理欧姆定律的计算问题的专项培优练习题(含答案)及答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021物理欧姆定律的计算问题的专项培优练习题(含答案)及答案解析.docx（32页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、一、欧姆定律的计算问题难题易错题1 如图所示的电路中，R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P 从 a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图所示，根据图像信息，下列判断正确的是（）A电源电压是6VB定值电阻R1 的阻值是152C滑动变阻 R 的最大阻值是 20D滑片移到中点时，电路中的电流是0.3A【答案】 D【解析】【详解】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流；C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，由图2 可知， I1=0.6A，由欧姆定律可得，电源的电压：UI1 R10.6A
2、R1 ，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，由图2 可知， I2=0.2A，U =3V，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值：2R2U 23V = 15，I 20.2A故 C 错误；B串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：UI 2 R1U 20.2AR13V ，电源的电压不变，0.6AR10.2AR13V ，解得： R1=7.5 ，故 B 错误；A电源的电压：U0.6AR10.6A7.54.5V ，故 A 错误；D滑片移到中点时，电路中的电流是：IU4.5V0.3A ，1 R27.5 1R11522故 D 正确；故选 D。2 如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S1
3、时，电压表 V 的示数为U1，电阻 R1 消耗的功率 P123212的示数为 1.8W；只闭合开关 S、S 时，电压表 V 的示数为 U ，电流表A和 A分别为 I1 和 I2；所有开关都闭合时，电流表A2 的示数比 I2 增加了 0.9A；已知U 1 :U 21: 3 ， I1 : I 2 4 :1 ，则（ ）A电阻 R2 和 R3 的比值为 4: 1B电阻 R1 的阻值为20 C电源电压为20VD电流表A1 示数 I1 为 2.4A【答案】 BD【解析】【分析】【详解】只闭合开关S1 时，等效电路图如图甲所示：；只闭合开关S2、 S3 时，等效电路图如图乙所示：；所有开关都闭合时，等效电路
4、图如图丙所示：；A由图乙可知UUI1R2R3R2R34I 2UR31R2所以R23 R31故 A 不符合题意；BC由图乙可知电压表测的是电源的电压，因为U 1 : U 21: 3 ，所以由图甲可得R11R1R2R33即2R1R2R3由两式可得R12R3 ，所以P1I 2 R1(U)2 R1 1.8WR1R2R3即U 216.2 R1由图乙、丙可知I 2I 20.9A即U0.9A R1由两式可得R1 =20 ，代入式可得U=18V；故 B 符合题意， C 不符合题意；D由图乙可得：电路的总电阻RR2 R33R3R33 R331 R13 R1R2 R33R3R34428所以UU8U8I 133R1
5、0.9A 2.4ARR138故 D 符合题意；故选 BD。3 如图， R1 为定值电阻，滑动变阻器R2 的最大阻值为 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V2 的示数从14V 变化到 34V，则下列说法中正确的是（）A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 V212测灯泡 L 与定值电阻 R 两端的电
6、压，所以灯泡两端电压等于电压表V 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，此时滑动变阻器没有接入电路，电压表V2 的示数即为电源电压是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
7、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10V，电压表2的示数是 14V，则灯泡两端V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
8、同，故D 项错误。故选 AC。4 如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b 端时，电压表的示数为8 伏， 10 秒内定值电阻R1 做功为电压表的示数为6 伏。下列结果正确的是（20 焦；当滑片）P 移到滑动变阻器的中点时，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
9、 max I bRUR 8V R1 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 mid 6V ，由欧姆定律可得， 路中 流I midURR12即RUR6V U midI mid 2R1R 22 立可解得R 2R1 ， U12V ，A 正确；BC当滑片移到滑 阻器的b 端 ， 表的示数是8V， R1 两端的 是U R1U - U max12V -8V4V由 知， 10 秒内定 阻R1 做功 20 焦，由 WUIt 可得到 路中的 流W20JI0.5AU R1 t4V10sC ； 阻器的最大阻 U max8VR16I0.5AB 错误；D由上述可知， R 2
10、R1 ，根据 PU2可得电路先后两次消耗的总功率之比是RRPbU2R122PmidR R1U 23D 正确。故选 AD。5 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V 测的是电阻 R的电压，电压表V 测的201是电阻 R0 和灯泡 L 的电压之和，当电流表的
11、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 min15V0.5A7.5
12、W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。6 如图所示的电路中，S12I甲I 乙1 4，此时电路的闭合 S 断开时，甲、乙是电流表， 总功率为 P112都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为2；当 S、 SP ，则下列说法正确的是（）A电阻大小之比R1 R2 31B当 S1 闭合、 S2 断开时，通过 R1 和 R2 电流之比为 I1I2 3 1
13、12U甲 U 乙 3 1C S 、 S 闭合时，甲乙电压表示数之比D总功率之比 P1 P2 16 3【答案】 BD【解析】【详解】由图可知，当 S1212并联，甲电流表测的是2闭合、 S 断开时，甲、乙是电流表，R 、 RR 支路电流，乙电流表测的是干路电流，则I 甲=I2， I 乙 =I1+I2，由题知I 甲： I 乙 =1： 4，即I 2：（ I1I 2） 1：4解得 I1： I2=3： 1，故 B 正确；并联电路各支路两端的电压相等，即U 1 U 2U ，根据欧姆定律可得电阻之比R1： R2UUI 2： I11：3I1：I 2故 A 错误；当 S1212、 S 都闭合时，甲、乙两表都是电
14、压表，R、 R 串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测 R2 两端的电压，串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律得，甲电压表的示数U 甲（）I R1R2乙电压表的示数：U 乙IR2 ，所以U甲：U 乙（）：IR2（R1）：R2（）：I R1R2R21 3 3 4 3故 C 错误；前后两次的总功率分别为1U 2U 2P =R1R2P2U 2R1R2所以：P2（U 2U 2）：U2R12R1 R2（2） ：（）：）：（P1R1R2R1R2R21 31 3 16 3故 D 正确。故选 BD。7 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1 10， R1 R2 ， R3 的变化范围是0 20 当滑动变阻
15、器的滑片 P 在 a 端时，电流表的示数为0.36A 那么，当滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时，电流表的示数可能是A0.16AB 0.26AC 0.36AD 0.46A【答案】 AB【解析】【分析】【详解】滑片 P 在 a 端时 ,IUU33U1UU10 R20.36A,则 I 0.36A 0.12A， I R1R2R30.36A。3R1 R2故选 AB.8 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S，移动变阻器滑片，电压表V示数变化量与电流表A 示数变化量的比值
16、31不 变C只闭合开关S，移动变阻器滑片，电压表V示数的变化量等于电压表V 的示数的变化212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 S1 ， R1和 V1没有接入电路，电压表V1 无示数； R2 、 R3 串联，电压表V2 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 S3 ， R1 、 R3 串联，电压表V1 测 R1 的电压，电流表测电路中的电流，由I=U/
17、R可得，前后两次电阻R111 12 2112 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 S2123串联，电压表11的电压，电压表23， R、 R、 RV 测 RV测 R 的电压；根据串联电路电压的规律，移动变阻器滑片，R312的电压变化量等于 R 、 R 的电压变化量之和，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S13、 S ，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 R121与
18、R 并联， R 的电压等于电源电压最大，根据21正确，故选 BDP=UI=U / R 可知， R 消耗的功率最大，故 D9 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S1、 S2， P 滑到 a 端，灯泡正常发光C只闭合 S3 ，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 S3，再闭合 S2，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R2 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
19、表的示数变小，故A 正确；B只闭合S1、 S2，灯泡与电阻R2 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S3 ，灯泡、电阻R2 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U( R1R2 ) IR2IR1I保持不变，故C 正确；D先闭合S3，灯泡、电阻R2 与滑动变阻器串联在电路中，再闭合S2，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，故故选 ABC。D 错误。10 如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的
20、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
21、，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 22R22 U 2R2( R1 R2 )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。11 如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E 为干电池；
22、电子秤示数表盘由电流表A 改装而成； R 是一根长为6cm 阻值为 15 的均匀电阻丝，滑片在a 端时，电流表示数为0.6A；在b 端时，电流表示数为0.15A C 是一根弹簧，其所受压力F 与压缩量 L 的关系如图乙所示（挂钩的重力不计，g 取10N/ ，不称重物时滑片P 刚好在电阻丝的a 端，所称物重最大时P 在b 端）下列说法正确的是（）A该电子秤中R0 阻值为 0.5 B闭合开关，不称重物时电阻R0 两端电压为6VC电子称工作时电路中电阻R0 消耗的电功率范围是0.1125W 1.8WD当电路中的电流为0.3A 时，电子称称重示数为4kg【答案】 C【解析】【分析】【详解】滑片在 a
23、端时，电路为R0 的简单电路，电路中的电流Ia=0.6A，由 I= 可得，电源的电压：U=IaR0=0.6A R0，滑片在 b 端时， R 与 R0 串联，电路中的电流Ib=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=Ib（ R+R0） =0.15A （15 +R0），因电源的电压不变，所以， 0.6AR0=0.15A （ 15 +R0），解得： R0=5， A 错误；则电源电压U=IaR0=0.6A 5 =3V，所以，不称量重物时R0 两端的电压为3V， B 错误；当滑片在a 端时，电阻R0 消耗的电功率最大，则P 最大 =Ia2R0=（ 0.6A） 2 5 =18
24、W.，在 b 端时，电阻R0 消耗的电功率最小，则P 最小 =Ib 2R0=（0.15A ）2 5 =0.1125W，所以，电子称工作时电路中电阻R0 消耗的电功率范围是0.1125W 1.8W， C 正确；当电路中的电流为O.3A 处时，电路中的总电阻：R 总 = =10，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的阻值：R =R总 R0=10 5 =5，由题意可知，此时弹簧的压缩量：L= 5 =2cm，由图象可知，此时弹簧所受压力为20N，即 G=F=20N，由 G=mg 可得，物体的质量：m= =2kg，故 D 错误故选 C12 如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开
25、关S1 、S2 都闭合时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1 断开、 S2 闭合，电流表的示数为0.2A，则错误的是（）A电压表、电流表的位置互换前R1、 R2 并联 B电源电压3VC电阻R1 的阻值为10D电阻R2 的阻值为15【答案】D【解析】【分析】【详解】A电压表、电流表的位置互换前，从图中可以看到，电流从电源正极流出，流过开关S1，然后分成两部分电流，一部分电流流过电阻R1，流过电流表、开关S2，最后回负极，另一部分电流流过电阻R2212，流过开关 S ，最后回负极；可知R、 R 是并联的， A 正确，不合题意；B, 这是一个并联电路，
26、电压表并联在电阻R由题意可知，电压表、电流表的位置互换前1的两端，电压表的示数是3V，根据并联电路中电压的规律可知，电源电压的大小是3V， B正确，不合题意；C由题意可知，电压表的示数是3V，即电阻 R1 的电压是3V，流过电阻 R1 的电流大小是U可知，电阻 R1的阻值大小0.3A，根据 RIU 13V10R10.3AI1电阻 R1 的阻值大小是 10， C 正确，不合题意；D将电压表、电流表的位置互换，当开关S 断开、 S 闭合，两电阻串联在电路中，电流12U表测串联电路的电流，根据R可知，电路中的总电阻大小是IU3VR总15I0.2A两电阻串联，电阻R2 的阻值大小是R2R总 - R11
27、5-10 5电阻 R2 的阻值大小是5 ， D 错误，符合题意。故选 D。13 如图所示，电源电压不变，当开关S 闭合时，电流表的示数为0.8A开关 S 断开后，电流表的示数改变了0.5A则 R1 与 R2 的阻值之比为（）A13： 5B 3：5C 5： 3D 5： 13【答案】 C【解析】【分析】【详解】开关 S 断开时电路为 R1 的简单电路，当开关S 闭合时两电阻并联，电流表测干路电流；并联电路中各支路独立工作、互不影响，开关S 断开后，通过 R1 的电流不变，改变的电流是通过 R2 的电流即 I2 0.5A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R1 的电流：I1 II 20.8A-0.5A=0.3A ，并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得：UR1I1I 20.5A5R2UI10.3A。3I 2故选 C。14 甲乙两地相距S，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB 时，电流表的示数为I1，乙地检修员后用相同的测量仪接入CD 时，电流表的示数为I2。则短路位置离甲地A S I 1BSI1C S I 2DSI2I 2I1I 2I 1I1 I 2【答案】 D