专题14 欧姆定律及应用（解析版）（第2期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题14欧姆定律及应用（解析版）（第2期）一、选择题1.（2022·湖南邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（）。A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象；B.当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A；C.当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W；D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W【答案】D。【解析】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为12+0.3A+0.1A0.4AIII故B错误；C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为14V0.3A1.2WPUI故C错误；D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为10V0.2A2WPUI故D正确。故选D。2.（2022·江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.电源电压为5VB.R的最大阻值为20ΩC.R=10Ω时，其功率最大D.R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W【答案】D。【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得03V3V5ΩUR……①04V4V10ΩUR……②由①②解得U=6V，R0=5Ω故A错误；B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；C．R的功率2220R0220000044URUUPRRRRRRRRRRR由上式可知，当R=R0=5Ω时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为2206V1.8W15Ω5ΩUPRR故D正确。故选D。3.（2022·湖北武汉）如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（）。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A.甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A；B.甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W；C.甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A；D.甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W【答案】B。【解析】A．若甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A，则总电阻为1112V==100.2AURI总总Ω而乙电阻的阻值为5Ω，则甲电阻的阻值为1-=10-55RRR甲乙总根据通过的电流为0.2A，则此时甲电阻两端的电压为1V，此时计算出甲电阻也是5Ω，故A正确，A不符合题意；B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，则甲的电压小于1V，甲的电流也小于0.2A，故甲的功率小于0.2W，故B错误，B符合题意；C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，则通过乙电阻的电流为32V==0.4A5UIR乙乙Ω通过图像可知，此时通过甲的电流为0.25A，则干路中的电流是0.25A+0.4A=0.65AIII甲乙总故C正确，C不符合题意；D．若甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，通过乙电阻的电流为41V==0.2A5UIR乙乙Ω通过图像可知，当电压为1V时，通过甲的电流为0.2A，则干路中的电流是0.2A+0.2A=0.4AIII甲乙总电路的功率是41V0.4A=0.4WPUI总故D正确，D不符合题意。故选B。4.（2022·湖北武汉）如图所示的电路中，电源电压U保持不变。①只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V2的示数为【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】1V；②只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；③只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I2，此时电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再闭合开关S2，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2；已知I1：I2=1：9，U1：U2=1：2，下列说法正确的是（）。A.U=6VB.I1=0.1AC.R2=10ΩD.P1：P2=7：9【答案】B。【解析】只闭合开关S和S3时，R1与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器接入电路电阻1V=5Ω0.2APURI电源电压110.2A5ΩUIRRR……①只闭合开关S和S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端电压，V2测量R2和R3的电压，则111UIR2123UIRR因为U1：U2=1：2，则1232RRR……②1123UIRRR……③只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，R1与R2并联则212UUIRR=+……④因为I1：I2=1：9则1231:912UUURRRRR：化简可得121231219RRRRRRR……⑤联立①⑤可得12=2RR，323RR则3132RR【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】保持滑片位置不变，再闭合开关S2，R1、R2、R3并联则通过R3电流为0.2A，则3130.2A0.2A2URR……⑥由①⑥联立可得3VU；110ΩR则2115Ω2RR；31315Ω2RR11233V=0.1A10Ω5Ω15ΩUIRRR2123V3V==0.9A10Ω5ΩUUIRR121212:::0.1A:0.9A=1:9PPUIUIII故选B。5.（2022·湖南岳阳）如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（）。①电源电压为12V②R2的最大阻值为24Ω③开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6WA.①②B.①②④C.①③④D.①②③④【答案】D。【解析】①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样，所以小灯泡的额定电流为4W0.5A8VPIU额额额小灯泡的电阻为L8V160.5AURI额额当滑片P从b端滑动到某一位置时，电流表电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】所以滑片P在b端时，电路中的电流为0.5A0.2A0.3AbIII额当滑片P在b端时，电源电压为U=Ib（RL+R2b）=0.3A×（16Ω+R2b）①当滑片P在某一位置时，电源电压为U=I额（RL+R2′）=0.5A×（16Ω+R2b-16Ω）②由于电源电压不变，由①②式得R2b=24Ω，U=12V故①②正确；③开关都闭合时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流。通过R1的电流为1112V0.6A20UIR由于电流表量程为0~3A，所以当电流表满偏时，通过滑动变阻器R2的电流最大，为I2大=I-I1=3A-0.6A=2.4A所以滑动变阻器R2的最大功率为P=UI2大=12V×24A=28.8W故③正确；④当S闭合，S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路中的电阻最大，电流最小，由①②分析可知，最小电流为Ib=0.3A，所以在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为P小=UIb=12V×0.3A=3.6W故④正确。总上，①②③④都正确，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D6.（2022·四川达州）如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V0.75W”，L2标有“4V1W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（）。A.L2不能正常发光，但要比L1亮一些；B.电压表不能测量电源电压；C.电流表示数等于两灯电流大小之和；D.若电流表无示数，但L2发光且电压表有示数，则可能L1开路【答案】D。【解析】BC．由图知道，灯泡L1与L2并联，电流表在L1所在的支路上，测量通过灯泡L1的电流，电压表并联在L2两端，测量的是电源电压，故BC错误；.。是【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】A．因为灯泡L1标有“3V0.75W”，L2标有“4V1W”的字样，所以，两的电阻是221113V==12Ω0.75WURP额额222224V==16Ω1WURP额额由于电源电压恒为3V，灯泡L1与L2并联，且L1与L2的额定电压分别是3V和4V，所以，L2不能正常发光，两灯的功率分别是22113V=0.75W12ΩUPR22223V=0.56W16ΩUPR由于12PP，所以，L1更亮一些，故A错误；D．若电流表无示数，说明L1所在的支路断路，L2发光且电压表有示数，说明电压表与电源连接部分没有故障，即可能是是L1开路，故D正确。故选D。7.（2022·四川成都）如图所示电路，电源电压U恒定不变，电流表A1量程为0~3A，A2量程为0~0.6A，电压表V量程为0~3V或0~15V，闭合S，断开S1、S2，滑片P移到最左端，A1表的示数为0.35A，R1和R3消耗的电功率之比P1∶P3=3∶1；滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了0.3A，V表的示数变化了3V，三个开关都闭合时，在确保电路安全的前提下，R2允许接入的最小阻值为R2小，电路消耗的最大电功率为P大。下列结论正确的是（）。A.R3=10ΩB.电压表选用的量程为0~3VC.R2小=40ΩD.P大=28W【答案】AD。【解析】A．由电路图可知，闭合S，断开S1、S2，此时定值电阻R1、R3与滑动变阻器R2串联，电流表A1测电路中电流，电压表V测R3两端电压，滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时A1表的示数为0.35A，故由欧姆定律可得130.35AUIRR①此时R1和R3消耗的电功率之比为P1∶P3=3∶1因R1和R3串联，故流过R1和R3的电流相等，则由P=I2R可得，R1和R3消耗的电功率之比等于电【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】阻之比，即P1∶P3=R1∶R3=3∶1②滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了ΔI=0.3A，V表的示数变化了ΔU=3V，由欧姆定律可得，ΔU和ΔI的比值为电阻R3的阻值，故可得3Δ3V10ΩΔ0.3AURI将R3=10Ω代入②中，解得R1=30Ω，再将R1和R3的值代入①中解得，电源电压为U=14V，故A正确；B．当滑片P移到最左端时，此时R1和R3串联，R2接入电路中的阻值为0，此时电路中总电阻为R总=R1+R3=30Ω+10Ω=40Ω由欧姆定律可得，电路中电流为14V0.35A40ΩUIR总故此时R3两端电压为U3=IR3=0.35A×10Ω=3.5V可知此时R3两端电压大于3V，故电压表V选用的量程为0~15V，故B错误；C．三个开关都闭合时，由电路图可知，此时滑动变阻器R2与定值电阻R3并联，电流表A2测流过滑动变阻器支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源电压，因电流表A2的最大量程为I2=0.6A，故由欧姆定律可得，此时滑