物理 欧姆定律的计算的专项 培优 易错 难题练习题附答案

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从 b 端移动到 a 端的过程中，电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）

A ．电源电压为 4V

B ．电路总功率的最大值为 2.4W

C ．R 1 电功率的最小值为 0.4W

D ．R 2 的最大阻值为 10Ω

【答案】C 【解析】 【详解】

由图甲可知，两电阻串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I 1=0.6A ，由U

I R

=可得，电源的电压

1110.6A U I R R ==⨯…①

当滑片于b 端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I 2=0.2A ，U 2=4V ，则滑动变阻器的最大阻值

2224V

=20Ω0.2A

U R I =

= 故D 错误；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压

21210.2A 4V U I R U R =+=⨯+…②

因电源的电压不变，由①②可得

110.6A 0.2A 4V R R ⨯=⨯+

解得：R 1=10Ω，电源的电压

10.6A 0.6A 10Ω6V U R =⨯=⨯=

故A 错误； 电路消耗的最大功率

116V 0.6A 3.6W P UI ==⨯=

故B 错误；

R 1电路消耗的最小功率

22

1210.2A 10Ω0.4W P I R ==

⨯=（） 故C 正确。 故选C 。

2．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A ，电压表的量程为0~6V ，滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。闭合开关S 后，调节滑动变阻器的滑片P ，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（ ）

A ．R 1的阻值为20Ω

B ．电压表的变化范围是3V~6V

C ．滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω

D ．电路总功率的变化范围是1.28W~4W 【答案】B 【解析】 【分析】

根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律，求出电源电压和电阻R 1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由P UI =求电路的总功率。 【详解】

A ．由甲图知道，R 1 与R 2 串联，电压表测R 2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知

1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②

由①②解得：R 1 =10Ω，U =8V ，故A 错误；

BCD ．由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”，当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时，变阻器接入电路的电阻最小，电压表的示数最小，由P=UI 可得此时电路的总功率最大，则电压表的示数最小为

18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大

变阻器接入电路的最小电阻

Ω3V

0 6.5A

R U I =

==小小大 电路的最大总功率

8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大

根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，最高电压不超过6V ，定值电阻R 1两端的电压为

18V6V2V

U U U

=-=-=

大

此时的总电流为

1 1

2V

0.2A 10Ω

U

I

R

===

小

滑动变阻器的最大电阻为

6V

30Ω

0.2A

U

R

I

===

大

大

小

电路的最小功率为

22

1

W

()

8V

1.6

10Ω30Ω

U

P

R R

===

++

小

大

综上所述，电压表的变化范围是3V~6V；滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω；电路总功率的变化范围是1.6W~4W，故B正确、CD错误。

故选B。

3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为40 Ω，定值电阻R2 的阻值为20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为 0~3A，灯丝电阻不随温度变化。当 S1、S2和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时，小灯泡L恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是：（）

A．电源电压为 10V

B．闭合 S2、S3，断开 S1时，电路中最小电流为 0.1A

C．闭合 S1、S3，断开 S2时，滑动变阻器取值范围为 0～20Ω

D．滑片在a 端，S1、S2和S3都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为 3.75W

【答案】D

【解析】

【详解】

根据

2

U

P

R

=可得，小灯泡的电阻：

()

2

L

L

L

5V2

==10Ω

2.5W

U

R

P

=额

额

；

A．当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡与电阻2R并联；此时小灯泡L恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压，L

==5V

U U

额

，故A错误；B．闭合S2、S3，断开S1时，1R与L串联，电压表测变阻器1R的电压，当滑动变阻器的