一、欧姆定律的计算问题难题易错题
1.如图所示的电路,将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V;拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V 电源,电压表示数为12V,则R1∶R3的值为( )
A.3∶2 【答案】C 【解析】 【详解】
B.1∶1 C.9∶4 D.4∶9
当将A、B两端接入10V电源,电压表示数为4V,即R2两端的电压是4V,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压是
U1?U-U2?10V-4V?6V
根据串联电路电流规律可知
I?可得R1?6V4V? R1R23R2;拆去A、B两端电源,再将C、D两端接入20V 电源,电压表示数为2'U3'?U'?U2?20V?12V?8V
12V,即R2两端的电压是12 V,可知R3两端的电压是
可知
I'?可得R3?12V8V? R2R32R2;那么 3R1:R3?32R2:R2?9:4 23故选C。
2.如图甲所示的电路中,电源电压为12V保持不变,R2是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R1的滑片从最左端向右滑动直到小灯泡L正常发光。图乙是这一过程中两电压表与电流表示数变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.定值电阻R2的阻值是20Ω
C.小灯泡正常发光时,R1的阻值为5Ω 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
B.小灯泡的额定功率为1.8W D.滑动变阻器R1的最大阻值为35Ω
由电路图可知,滑动变阻器R1、R2和灯泡L串联在电路中,电压表V1测量滑动变阻器R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片P从最左端向右滑动时,滑动变阻器连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,根据I=
U可知,电路中的电流变大;由U=IR可知,灯泡L和R2两端的电压变大,因串联电路R中总电压等于各分电压之和,R1和R2两端的总电压变小,由此可知:图像中上半部分为电压表V1示数变化图线,下半部分为电压表V2示数变化图线;
A.由图像可知,当灯泡L正常发光时电路中的电流最大,为0.3A,此时电压表V1的示数为滑动变阻器R1和R2两端的总电压UV1=6V,电压表V2的示数为R2两端的电压U2=4.5V,根据I=
U可得 RR2=
U24.5V==15Ω I最大0.3A故A错误;
B.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时灯泡两端的电压
UL=U﹣UV1=12V﹣6V=6V
所以
P额=PL=ULI最大=6V×0.3A=1.8W
故B正确;
C.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时R1两端的电压
U1=UV1﹣U2=6V﹣4.5V=1.5V
根据I=
U可得 RU11.5VR1===5Ω
I最大0.3A故C正确;
D.当滑片P在最左端时,滑动变阻器连入的电阻最大,则电路中的电流最小;由图像可
知,电路中最小电流值为I最小=0.2A,此时电压表V1的示数UV1′=10V,根据I=此时R2两端的电压
U2′=I最小R2=0.2A×15Ω=3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R1两端的电压
U1′=UV1′﹣U2′=10V﹣3V=7V
根据I=
U可得RU可得 RU1'7VR1最大===35Ω
I最小0.2A故D正确。 故选BCD。
3.如下图甲的电路中,闭合开关S后,电压表的示数为2V,两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置,则( )
A.L1中的电流为0.2安
B.L1、L2中的电流之比I1∶I2=4∶1 C.电路的总电阻是10欧
D.L1、L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
由图可知:开关闭合后,两灯泡并联,一个电流表测量的是总电流,一个电流表测量的是灯泡L2电流,电压表测量测量灯泡L2两端的电压;
A.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:测量总电流的电流表量程是0~3A,所以电流表的示数为1A;则电路总电流I=1A;测量灯泡L2电流的量程是0~0.6A,所以电流表示数为0.2A,也就是电灯L2中的电流I2=0.2A,所以L1的电流为
I1?I?I2?1A-0.2A=0.8A
故A不符合题意;