【物理】培优-易错-难题欧姆定律的计算辅导专题训练附答案

一、欧姆定律的计算问题难题易错题1．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R:R2为A．3:2 B．2:3 C．7:5 D．5:7【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合S、S1，断开S2时，R1、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR=5V，则由串联分压得，即①；闭合S、S2，断开S1时，R2、R串联接入电路，电压表测量的是R两端电压，示数为UR′=7V，则由串联分压得，即②，由①②解得R:R2=3:2．故选A．2．如图所示，间电压恒定，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为欧．当滑动变阻器滑片处于端时，电流表示数为安；当滑片处于中点时，电流表示数为安，则间的电压是A．伏 B．伏 C．伏 D．伏【答案】D【解析】【详解】R1与滑动变阻器R2并联，设MN间的电压为U，根据并联电路的电流关系，则……………….①………………②联立①②，将R2=20Ω代入，解得U=3V。故D正确为答案．3．小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I—图像，如图乙，由图可知（）A．定值电阻两端电压控制为2V不变B．当电流为0.2A时，电阻R为0.1ΩC．当滑片向右移时，电压表数变大D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1:2【答案】A【解析】【分析】由题意可知，本题考查了“通过导体的电流与电阻的关系”，可以运用欧姆定律和串联电路的特点进行分析判断。【详解】AB．由I—图象可得，当导体中电流为0.2A时，其对应的电阻为10，该实验利用控制变量法，需控制定值电阻两端电压不变故A符合题意，B不符合题意；C．滑片右移时，电阻增大，由串联电路的分压原理可知，两端电压增大，而电源总电压保持不变，所以R两端电压减小，即电压表示数减小，故C不符合题意；D．电流分别为0.25A和0.5A时，通过R的电流之比为实验中，需保持R两端电压不变，则由欧姆定律可得由上式可得故D不符合题意。故选A。4．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器R的滑片从一端移动到另一端，U1、U2随I变化的关系如图乙所示；则下列说法正确的是（）A．电源电压为5.5VB．滑片在最右端时，定值电阻R0的功率为6WC．滑动变阻器的最大阻值为12.5ΩD．电灯的电阻随着电流的增大而减小【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知，灯泡L与R0、R组成串联电路，电压表V2测量L两端的电压，电压表V1测量灯泡L与R两端的总电压，当电流表的示数变大时，电压表V2变大，电压表V1变小，所以U2-I的图线为BQ，U1-I图线应该为AQ；ABC．由图像乙知，Q点U1和U2相等，则此时滑动变阻器两端的电压为零，电阻为零，电压表的示数都是3V，电路中的电流为2.0A，所以当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路中的电流最小为1.0A，由图像知：电压表V1的示数为4.5V，电压表V2的示数为1V，所以由①②得：U电源=6V，R0=1.5Ω，故A错误；此时滑动变阻器两端的电压为滑动变阻器的最大阻值为故C错误；滑片在最右端时，U1和U2相等都是3V，电路中的电流为2.0A，已知R0=1.5Ω，定值电阻R0的功率为故B正确；D．通过灯泡的电流增大时，灯泡两端的电压变大，温度升高，灯丝的电阻变大，故D错误。故选B。5．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A．电流表A1的示数变小，灯泡的亮度不变B．电流表A2的示数变大，电压表V的示数不变C．电压表的示数与电流表A1的示数的比值变小D．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．看图分析可知，滑动变阻器与灯泡并联，电流表A2测量干路总电流，A1测量滑动变阻器所在支路的电流，电压表测量该并联电路的电源电压。滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和灯泡所在支路不受滑动变阻器阻值变化的影响，即电压表示数不变，灯泡亮度不变。并联电路中各支路两端电压等于电源电压，由欧姆定律可知，电压不变，滑动变阻器所在支路电流随滑动变阻器电阻变大而减小，即A1示数变小；并联电路总电流随总阻值变大而减小，即A2示数变小。A选项正确，B选项错误。CD．由欧姆定律可得电压表的示数与电流表A1的示数的比值等于滑动变阻器阻值，电压表V的示数与电流表A2的示数的比值等于电路总阻值。由题已知滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，故电压表的示数与电流表A1的示数的比值、电压表V的示数与电流表A2的示数的比值均变大，CD两选项错误。故选A。6．如图，电源电压保持不变，两根均匀的相同电阻丝ae和bf平行放置，其他导线电阻不计，c、d两环始终与电阻丝接触良好。闭合开关，当cd处于图中位置时，电压表的示数为6V；当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后，电压表的示数变为5V；若电阻R与cd段导线一起由图中位置向左移动一段相同距离后，电压表的示数变为（）A．6.5V B．7V C．7.5V D．8V【答案】C【解析】【分析】【详解】设，则在如图的电压可表示为①当电阻R与cd段导线一起向右移动一段距离后，电源电压可表为②当电阻R与cd段导线一起向左移动一段相同距离后，电源电压可表为③由①②得，代入③得故选C。7．如右图甲所示电路，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、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断不正确的是A．电源电压为18VB．R1的阻值是20ΩC．滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩD．图线A与图线B相交处电流是0.45A【答案】C【解析】【详解】如图甲所示，闭合开关，R1与R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端，R2的阻值减小，通过的电路电流增大，根据U=IR可知V1的示数变大，根据串联分压的特点V2的示数减小，结合图乙可得：A是R2的I-U关系图象，B是R1的I-U关系图象。A．当滑动变阻器的滑片在最左端时，没有接入电路，只有R1的简单电路，电路电流最大为I大=0.9A，此时V1的示数即为电源电压U=U1=18V，故A项正确，不符合题意；B．R1是定值电阻，当通过R1的电流I大=0.9A时，R1两端的电压U=U1=18V，根据得R1的阻值是：，故B项正确，不符合题意；C．当滑动变阻器的滑片在最右端时，R1与R2串联，R2的阻值最大，电路电流最小，由图乙可知I小=0.2A，此时V2的示数，即R2两端的电压U2=14V，根据得R2的最大阻值是：，故C项错误，符合题意；D．图线A与图线B相交处，此时R2接入的阻值，则电路电流为：，故D项正确，不符合题意。8．如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.4A，接b时电流表的示数可能为（）A．0.2A B．0.4A C．0.6A D．0.8A【答案】C【解析】【分析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3＝0、R3→∞得出电流表示数的变化范围，即可得出答案。【详解】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由I=UU=I当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：Ib当R3＝0时，Ib当R3→∞时，Ib由R3是定值电阻可知，0.4A则C正确；故选C。9．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（）A．13：5 B．3：5 C．5：3 D．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：，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴根据欧姆定律可得：。故选C。10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关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10Ω D．电阻R2的阻值为15Ω【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R2，流过开关S2，最后回负极；可知R1、R2是并联的，A正确，不合题意；B．由题意可知，电压表、电流表的位置互换前,这是一个并联电路，电压表并联在电阻R1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0.3A，根据可知，电阻R1的阻值大小电阻R1的阻值大小是，C正确，不合题意；D．将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，两电阻串联在电路中，电流表测串联电路的电流，根据可知，电路中的总电阻大小是两电阻串联，电阻R2的阻值大小是电阻R2的阻值大小是，D错误，符合题意。故选D。11．如图甲所示是灯泡L的电流与其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W，下列说法正确的是（）A．由图像可知不同电压下灯泡灯丝的电阻是定值B．电源电压是3VC．通过R的电流是0.4AD．电阻R的实际电功率是3.6W【答案】D【解析】【分析】【详解】A．这个图像是一条曲线，不是直线，可知斜率斜率在变化，则电阻在变化，所以不同电压下灯泡灯丝的电阻不是定值，A错误；B．由于L的实际功率为1.8W，从图甲可以看到，这时灯泡的电压是6V，流过灯泡的电流是0.3A，从图乙可以看到，这是一个并联电路，电源电压的大小等于灯泡的电压大小，即电源电压是6V，B错误；C．根据欧姆定律可知，通过R的电流是C错误；D．根据可知，电阻R的实际电功率是D正确；故选D。12．小亮同学用如图所示的电路进行实验，已知电源电压U=12V，灯泡L标有“6V、3W”字样（不计灯丝电阻随温度的变化），滑动变阻器R0标有“60Ω1A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。在实验中，为了确保测量准确，要求电表所测值不小于其量程的。要使测量准确并确保电路安全，下列说法正确的是（）A．电路总功率的变化范围为2W~7.2WB．电压表示数变化范围为5V~9.6VC．灯泡L正常工作时，滑动变阻器接入的阻值为10ΩD．灯泡L消耗的最小功率为0.48W【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知，电阻与灯泡串联在电路中，电压表测量变阻器接入阻值的两端电压，根据功率变形公式可知小灯泡的阻值为小灯泡额定电流为电表所测值不小于其量程的，在未考虑电路安全情况下，则电流表可用量程应为0.2~0.6A，电压表可用量程为5~15V：A．由功率公式P=UI可知，电源电压不变时，电路电流越小则功率越小，当电流为0.2A时Pmin=UImin=12V0.2A=2.4W此时变阻器两端电压为UR=R1Imin=600.2A=12V满足电压表的测量与安全要求，故A错误；B．电压表测量变阻器接入阻值的两端电压，由串联电阻分压特点，其电阻接入越小则分压越小，当其示数最低值为5V时，电路电流为此时电路电流已超出电流表最大量程，故B错误；C．灯泡L正常工作时，其两端电压为6V，则由串联电阻分压特点可知变阻器两端电压也为6V，则接入的变阻器阻值与灯泡阻值相同即12Ω，故C错误；D．由功率计算公式可知，当电路电流最小为0.2A时灯泡L消耗功率最小由选项A中可知此时电压表满足题意要求，故D正确。故选D。13．如图甲所示电路中，电源电压8V且保持不变，标有“8V，8W”小灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P由A端滑到B端过程中，根据两电压表与电流表示数绘制出的U-I图像，两图像交于Q点，如图乙所示，下列说法正确的是（）A．Q点处滑动变阻器两端电压U4V B．Q点处流过小灯泡的电流I0.5AC．Q点处整个电路总功率P4W D．Q点处小灯泡实际功率P灯2W【答案】D【解析】【详解】由甲可知，该电路是灯泡与电阻器串联，电压表V1测灯泡L电压，电压表V2测变阻器R的电压，二者电流相等，电流表测电流I。对甲电路进行动态分析可得，当滑片往A移动，滑动变阻器R电阻变小，电路电流变大，电压表V1示数变大，电压表V2示数变小。A．从图中可以获得信息，Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等即IR=IL，UR=UL灯泡与变阻器串联，所以二者电压之和等于电源电压，即UL+UR=8V所以UR=UL=4V故A错误；B．设灯泡正常发光时的灯丝电阻为RL1，灯泡两端电压为4V的时候灯丝电阻为RL2，RL1===8Ω灯泡L的电阻在变化，随着电压增大，灯丝的温度变高，电阻变大。电压减少时，灯丝温度较低，电阻较小，即：RL1>RL2，则：RL2<8Ω。Q点为二者的交点，Q点表示二者此刻的电流、电压都相等。所以Q点时电流，IQ==>=0.5A故B错误；C．由于IQ>0.5A，所以此时电路总功率PQ=UIQ>8V×0.5A=4W故C错误；D．灯泡的实际功率PLS=UIL2=4V×IL2>4V×0.5A=2W故D正确。故选D。14．如图所示，V1和V2是完全相同的两个电压表，都有最大测量值是5V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表指针的偏转角度相同，则（）A．R1∶R2=2∶1B．R1∶R2=2∶3C．R1∶R2=3∶2D．R1∶R2=1∶2【答案】A【解析】【分析】本题考查串联分压规律，串联电路电压规律及电压表特点相关知识，根据最大测量值是5V和15V两个量程，得出偏转角度相同时，选用大量程电压表所测电压值是选用小量程时的3倍关系，是该题的解题关键。【详解】由图可知，两电阻组成串联电路，电压表V2测量电阻R2两端的电压；电压表V1量电阻R1和R2两端的总电压；根据串联电路电流特点，得两电路的电压之比等于电阻之比；根据题意，闭合开关后，发现两个电压表指针的偏转角度相同，说明电压表V2选的小量程，电压表V1选的大量程，所以电压表V1的示数是电压表V2示数的3倍，即由串联分压规律可知故选A。15．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．的功率变大C．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，滑动变阻器与电阻并联后，再与电阻串联，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，电阻分压的电压增大，因通过的电流增大，由知，的功率变大，故B正确；C．的电流变化量，即为干路电流变化量，等于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因电阻的阻值不变，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。二、初中物理电路类问题16．如图所示电路中开关S闭合后，只有一个电表指针发生偏转，故障可能出现在电阻R、灯L上，则下列判断中正确的是A．若L发光，则R一定无故障 B．若L发光，则R一定有故障C．若L不发光，则L一定无故障 D．若L不发光，则L一定有故障【答案】B【解析】【分析】【详解】观察电路图可知，若L断路，两表皆无示数，不合题意；若L短路，两表皆有示数．不符合题意；若R短路，电压表也短路，电流表有示数，符合题意；若R断路，电压表有示数，电流表无示数，符合题意．所以若灯L发光，则故障一定是R短路，故B正确，A错误．若灯L不发光，则故障可能是L短路、且R断路，此时电流表无示数，电压表有示数，符合题意．也可能是L无故障，但R断路，故CD错误；故选B．【点睛】重点是根据欧姆定律判断电路故障，要理解当与电压表并联的电阻断路时，电压表实际串联在电路中，由于电压表的电阻很大，所以电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压．17．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑片置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，R1的功率为3.6W；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列判断正确的是A．电源电压为10VB．R1的阻值为20ΩC．滑动变阻器R2的最大阻值为20ΩD．滑片P在中点时，R1的电功率为6.4W【答案】D【解析】【分析】本题考查动态电路，主要应用串联电路的特点、欧姆定律、电功率来解答【详解】A．由电路图可得，两个电阻串联，电压表测变阻器的电压，当滑片P置于B端时，R2的阻值最大。此时电阻R2的电压U2=6V，R1的电功率P1=3.6W。假设此时R1两端的电压是U1，则有：即得①式当P置于变阻器中点时，变阻器的电阻变为。即变阻器的电阻变小，根据串联电路的电阻特点得，电路总电阻变小，而电源电压不变，再由欧姆定律得，电路电流变大。而电阻R1的阻值不变，那么它的电压变大，变阻器两端的电压会变小，所以电压表示数变化了2V，即是变阻器此时的电压U2´=U2－2V=6V－2V=4V电阻R1的电压U1´=U1+2V则有：即得②式联合①②式得R1=R2而U2=6V，根据串联电路的特点：串联电路中，两个电阻的阻值相等，那么两个电阻两端的电压也相等，可得，U1=U2=6V所以电源电压U=U1+U2=6V+6V=12V故A不正确BC．滑片P置于变阻器的B点时，电阻R1的功率P1=3.6W，则变阻器的最大阻值R2=R1=10Ω，故BC都不正确D．当滑片P置于变阻器中点时，变阻器的电阻此时电路的总电阻电流那么R1的电功率故D正确18．《探索》节目介绍说，蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电，因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉。经过摩擦以后的蜜蜂和空气带电情况，以下说法正确的是（）A．空气不带电 B．蜜蜂带正电 C．蜜蜂带负电 D．空气带负电【答案】C【解析】【详解】同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，由题知花粉带正电与蜜蜂相互吸引，蜜蜂带负电，空气与蜜蜂摩擦生电，空气带正电，故C正确。故选C。19．考试试卷保密至关重要，为确保试卷万无一失，存放试卷的保密室有厚厚的大门，要想开门，需要主考用钥匙闭合开关S，或者两名副主考同时使用钥匙闭合开关S1、S2，使电动机工作拉开大门。为防止有小偷从窗户或排气扇处翻入，在窗户和排气扇处还分别设有自动感应开关S3、S4，当小偷闯入时感应开关自动闭合，警铃报警。下列电路图符合设计要求的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意可知，闭合开关S或者同时闭合开关S1、S2时，电动机工作，说明开关S1、S2串联后再与开关S并联；闭合开关S3或S4时，警铃工作，说明开关S3和S4并联。A．由电路图可知，开关S、S1、S2中任意一个闭合时电动机都可以工作，故A不符合题意；B．由电路图可知，开关S3、S4同时闭合时，警铃才工作，故B不符合题意；C．由电路图可知，开关S或者同时闭合开关S1、S2时，电动机工作，闭合开关S3或S4时，警铃工作，故C符合题意；D．由电路图可知，开关S、S1、S2都闭合时电动机才工作，开关S3、S4同时闭合时警铃才工作，故D不符合题意。故选C。20．如图所示，电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA，则电流表A．A的示数是150mAB．A的示数是70mAC．A'的示数是80mAD．A'的示数是30mA【答案】C【解析】【详解】由电路图知，电流由左侧流入，则分为两支，一支流入A1、左侧灯泡，另一支流入A；由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2，另一支流入A3、右侧灯泡，A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极；故三个灯泡为并联关系，如图所示：由并联电路的规律可知，A示数等于A2、A3示数之和；A'示数A1、A2的示数之和，即A的示数：I=I2+I3=50mA+70mA=120mA；A'的电流I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA；故选C。21．如图所示电路，闭合开关，电压表V1的示数为6V，V2的示数为3.4V，下列说法不正确的是（）A．电源电压为6VB．将电压表V2换成电流表，则L1与L2并联C．将电压表V2换成电流表，则L1亮，L2不亮D．L1两端电压为2.6V【答案】B【解析】【分析】【详解】A．由图可知，电压表V1测量的是灯泡L1和L2组成的串联电路的总电压，电压表V1的示数为6V，即电源电压为6V，故A正确，A不符合题意；BC．将电压表V2换成电流表，则灯泡L2被短路，电路为L1的简单电路，因此灯泡L1亮，L2不亮，故B错误，C正确，B符合题意，C不符合题意；D．电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压。电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.4V，根据串联电路电压规律，因此L1两端电压为2.6V，故D正确，D不符合题意。故选B。22．如图，小华用裸铜导线的一端将两只“3V1W”小灯泡的螺旋捆绑在一起，并让两个灯泡的尾部金属点与电池正极接触，再将裸铜导线的另一端与电池负极接触（电池组电压为3V，导线与各处接触良好），那么，下列判断正确的是()A．两灯都发出昏暗的光，两灯串联B．两灯都不亮，这样连接造成了短路C．两灯都正常发光，且两灯并联D．上面的灯正常发光，下面的灯没有电流通过【答案】C【解析】【详解】电流从电源正极流出，然后分成两部分电流，一部分电流流过上面灯丝，另一部分电流流过下面灯丝，最后两部分电流汇总，经过裸铜导线，回负极，两灯并联，并且两灯的电压都是3V，因为两灯的规格都是“3V1W”，所以两灯都正常发光，故选C。23．在探究电路的电流规律实验时用了下图中的某个电路，已知R1=R2＜R3，电流表的读数分别是：A1为0.3A，A2为0.15A，A