物理备考之欧姆定律压轴突破训练∶培优 易错 难题篇及详细答案

一、初中物理欧姆定律问题

1．两江的物理大组长在测完电阻后， 把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A 、B 分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象， 小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V ，下列说法正确的是

A ．小灯泡电阻随温度的增大而减小

B ．灯泡的实际电功率为0.6 W

C ．定值电阻的阻值为0.05Ω

D ．定值电阻的电功率为0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合U

R I

=

可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率：

2V 0.3A 0.6W L L P U I ==⨯=

故B 正确；

C ．由B 项数据可知，电阻的阻值：

6V

20Ω0.3A

R U R I =

==， 故C 错误；

D ．电阻的实际功率：

6V 0.3A 1.8W R R P U I ==⨯=，

故D 错误。

2．如图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合电键S ，电路正常工作；过了一会儿，一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R 或灯L 上，则下列判断中正确的是

A ．电阻R 一定断路

B ．电阻R 一定短路

C ．灯L 可能变亮

D ．灯L 的亮度可能不变

【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

两表一个示数变大，另一示数变小有两种可能：

电流表的示数变大，电压表的示数变小，则应该是电路中电阻R 局部短路，导致总电阻变小，电压表的示数为零，而灯泡中电流增大，即灯泡变亮；

电压表的示数变大，电流表的示数变小，则应该是电路中电阻R 断路，电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压值，此时电路中电流为零，灯泡熄灭． 由以上分析可得，A 、B 、D 判断均错误，C 判断正确．

3．如图所示，电源电压恒为9V ，电压表的量程为0~3V ，电流表的量程为0~0.6A ，滑动变阻器的规格为“24Ω 0.8A ”，灯泡标有“3V 1.5W ”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（

）

A ．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0~24Ω

B ．电流表示数的变化范围是0.1A~0.5A

C ．电压表示数的变化范围是1V~3V

D ．灯泡的最小功率是0.54W 【答案】D 【解析】 【详解】

从图中可以看到，灯泡和滑动变阻器串联，根据电功率公式P UI =可知灯的额定电流是

L L L 1.5W

0.5A 3V

P I U =

=

=额额额

还可知道灯泡的电阻是

L L L

3V

6Ω0.5A

U R I =

=

=额额

因为电压表的量程是0到3V ，所以当灯泡两端的电压是3V ，电路中的电流最大，大小是

max L 0.5A I I ==额

由此可计算得电路中的最小总电阻是

min max 9V

18Ω0.5A

U R I =

==总 那么滑动变阻器接入电路的最小阻值是

L min min -18Ω-6Ω12ΩR R R ===滑总

而当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，灯泡两端的电压最小，电流也是最小的，电路是安全的，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是12Ω~24Ω；电路中的最大总电阻是

L max 6Ω24Ω30ΩR R R =+=+=总

电路中的最小电流是

min max

9V

0.3A 30Ω

U I R =

=

=总 所以电流表示数的变化范围是0.3A~0.5A ；也可知道灯泡两端的电压最小值是

Lmin min L 0.3A 6Ω 1.8V U I R ==⨯=

所以电压表示数的变化范围是1.8V~3V ；当电路中电流最小时，灯泡的电功率最小，大小是

()2

2

Lmin min L 0.3A 6Ω0.54W P I R ==⨯=

故选D 。

4．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 —

1

R

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0.1Ω

C ．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

【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—

1

R

图象可得，当导体中电流为0.2A时，其对应的电阻为10Ω，该实验利用控制变量法，需控制定值电阻两端电压不变

0.2A10Ω2V

U IR

==⨯=

故A符合题意，B不符合题意；

C．滑片右移时，R'电阻增大，由串联电路的分压原理可知，R'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

1

2

0.25A1

0.5A2

I

I

==

实验中，需保持R两端电压不变，则由欧姆定律可得

112

21

2

1

2

U

I R R

U

I R

R

===

由上式可得

1

2

2

1

R

R

=

故D不符合题意。

故选A。

5．如图电路,电源两端电压为4.5V且保持不变．电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是（）

A．定值电阻R1的最大功率为3.6W

B．电流表A的示数变化范围为0.15A~0.45A

C．滑动变阻器的最小功率为0.45W

D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为0Ω~20Ω