一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，滑动变阻器R的阻值变化范围为0~12Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则（ ）
A．电源电压为12V
B．两灯都正常发光时电流表的示数为3A C．整个电路的最小功率2.25W D．整个电路的最大功率9W 【答案】D 【解析】 【分析】
(1)当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L1和灯泡L2并联，两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点求出电源的电压。
(2)根据P?UI求出两灯泡都正常发光时通过的电流，根据并联电路的电流特点求出两灯都正常发光时电流表的示数。
(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，两灯泡的最大电阻和R的最大阻值串联时电路中的总
U2电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的串联和P?UI?求出电路的最小总功率。
R(4)当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，此时两灯泡的实际功率和额定功率相等，两灯泡的功率之和即为电路的总功率。 【详解】
A．当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，灯泡L1和灯泡L2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且两灯都正常发光，则电源的电压
U?U1?U2?6V
故A错误；
B．由P?UI可得，两灯泡都正常发光时通过的电流
I1?PP3W6W1??0.5A，I2?2??1A U16VU26V因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则两灯都正常发光时电流表的示数
I?I1?I2?0.5A?1A?1.5A
故B错误； C．由I?U可得，两灯泡的电阻 RR1?U1U6V6V??12Ω，R2?2??6Ω I10.5AI21A当S1、S3闭合且滑片位于b端时，R1与R的最大阻值串联，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路的最小总功率
6V??U2P小???1.5W
R1?R212Ω?12Ω故C错误；
D．当S1、S2、S3都闭合且滑片位于a端时，两灯泡并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因此时两灯泡均正常发光，所以整个电路的最大功率
2P大?P1?P2?3W?6W?9W
故D正确。 故选D。
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R2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．R1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R1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，R1 与R2 串联，电压表测R2 的电压，根据串联电路特点，由图乙可知
U?U滑1?I1R1?5V?0.3A?R1------①
U?U滑2?I2R1?3V?0.5A?R1------②
由①②解得：R1 =10Ω，U=8V，故A错误；
BCD．由滑动变阻器R2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
U小=U?I大R1?8V?0.5A?10Ω?3V
变阻器接入电路的最小电阻
R小?电路的最大总功率
U小3V? 6?Ω I大0.5AP大?UI大?8V?0.5A?4W
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R1两端的电压为
U1?U?U大?8V?6V?2V
此时的总电流为
I小?滑动变阻器的最大电阻为
U12V??0.2A R110ΩR大?电路的最小功率为
U大6V??30Ω I小0.2AU2(8V)2P??1.6W 小?R1?R大10Ω?30Ω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．在如图所示的电路中，干路上的电流I恒为1A，滑动变阻器R1的规格为“15Ω 1A”，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，定值电阻R2=10Ω。若忽略温度对小灯泡L阻值的影响，则下列说法中正确的是（ ）
A．当小灯泡L正常发光时，Rl接入电路的电阻为6欧姆 B．当小灯泡L正常发光时，该电路在10s时间内消耗的电能为30J C．当滑片P移到最左端时，通过小灯泡L的电流为1A
2024-2024【物理】物理 欧姆定律的计算的专项 培优易错试卷练习题及答案
