备战中考物理欧姆定律的计算问题(大题培优 易错 难题)含答案

一、欧姆定律的计算问题难题易错题

1．图示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U-I关系图象正确的是

（）

A．B．C．

D．

【答案】B

【解析】

【详解】

由图知，变阻器R2与R1串联，电压表测的是R2两端的电压，电流表测的是整个电路的电

流，根据欧姆定律

U

I

R

=和串联电路的电压特点

12

U U U

=+可得

1

2

R

U U IR

=-

U、R定值，则U与I的关系为一次函数，一次函数图为直线，且电流越大，滑动变阻器两端的电压越小，所以图像B反应了上述关系。

故选B。

2．如图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，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34V B．电阻R1的阻值为12Ω

C．电路中最小电流为1A D．灯L的阻值始终是4Ω

【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20Ω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

R2234V14V20V

U U U

=-=-=

由

U

I

R

=可得通过电路最小电流

R2

2

20V

1A

20Ω

U

I

R

===

小

由

U

I

R

=可得定值电阻R1的阻值

1

1

10V

10Ω

1A

U

R

I

===

小

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20Ω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V2的示数是14V，则灯泡两端电压为

L2114V10V4V

U U U

=-=-=

由

U

I

R

=可得此时灯泡L的电阻

L L 4V

4Ω1A

U R

I =

==小 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V 1的示数是20V ，电压表V 2的示数是34V ，则灯泡两端电压为

L 2134V 20V 14V U U U '''=-=-=

由U

I R

=

可得此时电路电流 1120V 2A 10Ω

U I R '===大

则由U

I R

=

可得此时灯泡L 的电阻 L L 14V 7Ω2A

U R I ''===大 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 。

3．把标有“6V 3W ”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V 的电路中，各电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（灯丝电阻不变），下列说法正确的是（ ）

A ．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变小

B ．电路的总功率最大值为10.8W

C ．小灯泡的电功率最小值为0.75W

D ．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω~60Ω 【答案】ACD 【解析】 【分析】

分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ）。

(1)滑片向左移动时，根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化；再判定总电

阻的变化，根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况； (2)由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻，利用P UI =求电路的总功率最大值； (3)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；最后利用P UI =求小灯泡的电功率最小值； (4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围。 【详解】

A ．由图知道，由实物电路图可知：灯泡与滑动变阻器串联；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0~0.6A ），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0~15V ），当滑片向左移动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由于电源电压不变，由U

I R

=

知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；滑动变阻器连入电路的电阻变小、分压变小，所以电压表示数的变小，故A 正确； B ．由P UI =可知，当灯正常发光时的电流

3W

0.5A 6V

P I U =

=

=额额额

由于电路中的最大电流是0.5A ，则滑动变阻器连入电路的最小电阻

min max

18V 6V

24Ω0.5A

U U R I --=

=

=额

此时电路中电功率最大

max max 18V 0.5A 9W P UI ==⨯=

故B 错误；

C ．由2

U P R

=可知，灯泡的电阻

22

L (6V)12Ω3W

U R P ===额

额

由图知道，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V ，此时滑动变阻器连入的电阻最大，由串联电路电压特点可知，小灯泡两端的最小电压是

L R 18V 15V 3V U U U =-=-=

此时电路中的电流

L R L L 3V

0.25A 12Ω

U I I I R ===

== 所以滑动变阻器连入的最大电阻

R max R 15V

60Ω0.25A

U R I =

== 此时小灯泡的最小电功率