一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.4A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.2A 【答案】C 【解析】 【分析】
B.0.4A C.0.6A D.0.8A
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数,然后结合R3=0、R3→∞得出电流表示数的变化范围,即可得出答案。 【详解】
由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以由
可得,电源的电压: ,
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:
,
当R3=0时,
,
当R3→∞时,
,
由R3是定值电阻可知,
,
则C正确; 故选C。
2.如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值电阻,a、b间接电
压表,电压表示数如下,水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体,电压随时间变化如图乙所示。已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻R2的阻值为400?,则( )
A.有光照射时光敏电阻R1的阻值为800?
B.有光照和无光时保护电阻R2两端的电压之比为1:2 C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4 D.每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A.R1与R2串联,有激光照R1时,其阻值较小,由图象可得
U1=2V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U2=U? U1=6V?2V=4V
所以,根据串联电路的电流处处相等可得
I?I2?根据欧姆定律可得
U24V??0.01A R2400?R1?故A错误;
U12V??200? I0.01AB.R1无激光照时,阻值较大,由图象可得
U1′=4V
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得
U2′=U?U1′=6V?4V=2V
则有光照和无光时保护电阻R2两端的电压之比为
U2∶U2′=4V∶2V=2∶1
故B错误;
C.R1无激光照时
I'?I2'?U2'R2?2V?0.005A 400?根据欧姆定律可得此时电阻R1的阻值
R1?'U1'I'?4V=800?
0.005A有光照射和无光照射时光敏电阻R1的光敏电阻的阻值之比为
R1∶R1′=200Ω:800Ω=1:4
故C正确;
D.由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,则每1h通过S与R1之间的产品个数为
3600s?6000 0.6s故D正确。 故选CD。
3.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A.电源电压为12伏
B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧 C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A.由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,从图可知,当滑片滑到b端时,变阻器接入电路的电阻最大为R且与电阻R1串联,滑动变阻器两端电压是Umax?8V,即
Umax?IbR?U?R?8V……① R1?R