物理 欧姆定律的计算问题的专项 培优练习题附答案

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 B．0.4A C．0.6A D．0.8A

【答案】C

【解析】

【分析】

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．如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S1时，电压表V的示数为U1，电阻R1消耗的功率P1为1.8W；只闭合开关S2、S3时，电压表V的示数为U2，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2；所有开关都闭合时，电流表A2的示数比I2增加了0.9A；已知

12:1:3U U =，12:4:1I I =，则（ ）

A ．电阻R 2和R 3的比值为4:1

B ．电阻R 1的阻值为20Ω

C ．电源电压为20V

D ．电流表A 1示数I 1为2.4A 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】

只闭合开关S 1时，等效电路图如图甲所示：

；

只闭合开关S 2、S 3时，等效电路图如图乙所示：

；

所有开关都闭合时，等效电路图如图丙所示：

；

A ．由图乙可知

23231232

4 1U U R R R R I U I R R +

+===

所以

233

1

R R =…① 故A 不符合题意；

BC ．由图乙可知电压表测的是电源的电压，因为12:1:3U U =，所以由图甲可得

11231 3

R R R R =++ 即

1232R R R =+…②

由①②两式可得132R R =，所以

2

2111123

(

1.8)W U

P I R R R R R ===++

即

2116.2U R =…③

由图乙、丙可知

220.9A I I '=+

即

1

0.9A U

R =…④ 由③④两式可得R 1=20Ω，代入④式可得U =18V ；故B 符合题意，C 不符合题意； D ．由图乙可得：电路的总电阻

2333311233333313

34428

R R R R R R R R R R R R ⨯=

===⨯=++

所以

111880.9A 2.4A

333

8

U U U I R R R =

==⨯=⨯= 故D 符合题意； 故选BD 。

3．已知R 1:R 2=2:3，开关S 由断开到闭合，图中电流表先后示数之比为2:5的电路是（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

【答案】AD 【解析】 【详解】

A ．从图中可以看到，开关S 断开时，电阻R 1和R 2串联在一起，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是

'125U U

I R R R =

=+

当开关S 闭合时，只有电阻R 1接入电路中，根据欧姆定律可知，电路中的电流大小是

''12U U I R R

=

= 所以电流表先后示数之比是

'''::2:552U U I I R R

=

= 选项A 符合题意；

B ．从图中可以看到，开关S 断开时，电阻R 1和R 2串联在一起，电路中的电流大小是

'125U U

I R R R =

=+

当开关S 闭合时，只有电阻R 2接入电路，电路中的电流大小是

''23U U I R R

=

= 所以电流表先后示数之比是

'''::3:553U U I I R R

=

= B 项不合题意；

C ．从图中可以看到，开关S 断开时，只有电阻R 1接入电路中，电路中的电流大小是

'12U U I R R

=

= 当开关S 闭合时，电阻R 1和R 2并联在一起，电路中的总电阻大小是

121265

R R R

R R R =

=+总

电路中的电流大小是

''56U U

I R R

=

=总 所以电流表先后示数之比是

'''5::3:526U U I I R R

=

= C 项不合题意；

D ．从图中可以看到，开关S 断开时，只有电阻R 2接入电路，电路中的电流大小是

'23U U I R R

=

= 当开关S 闭合时，电阻R 1和R 2并联在一起，电路中的总电阻大小是65

R

R =总，电路中的电流大小是

''56U U I R R

=

=总 所以电流表先后示数之比是

'''5::2:536U U I I R R

=

= 选项D 符合题意

4．如图所示的电路中，S 1 闭合 S 2 断开时，甲、乙是电流表，I 甲︰I 乙＝1︰4，此时电路的总功率为 P 1；当 S 1、S 2 都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为 P 2，则下列说法正确的是（ ）