第十讲 欧姆定律二（综合计算）-2020-2021学年九年级物理全册培优精讲练（人教版）

第十讲：欧姆定律二（综合计算）——答案解析 【基础训练】 1. 如图（甲）所示，闭合开关后，两灯均发光，且两电流表示数均如图（乙）所示，电灯L2的电阻R2=15Ω。 （1）求通过电灯L2的电流； （2）求电源的电压U； （3）求电灯L1的阻值R1。 解： 由电路图可知，两电灯并联，电流表A1测L1支路的电流，电流表A2测干路电流。 （1）因并联电路干路电流等于各支路电流之和，且两指针的位置相同， 所以，电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I=1.4A， 电流表A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，L1支路的电流I1=0.28A， 则通过L2的电流I2=I-I1=1.4A-0.28A=1.12A； （2）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由 可得，电源的电压U=I2R2=1.12A×15Ω=16.8V； （3）电灯L1的阻值 答：（1）通过电阻L2的电流为1.12A； （2）电源的电压为16.8V； （3）电灯L1的阻值为60Ω。 2. 如图甲所示电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器R2滑片P从a端移动到b端，此过程通过R1的电流与R1两端的电压关系如图乙所示。求： （1）当滑片P位于b端时，电流表和电压表的示数； （2）电源电压； （3）电阻R1阻值； （4）R2的最大阻值。 解： 由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）（2）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表V1的示数即为电源的电压， 由图乙可知，电源的电压U=12V，即电压表的示数为12V，电路中的电流I=0.6A，即电流表的示数为0.6A； （3）由 可得，电阻R1的阻值： ； （4）当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由图图可知，R1两端的电压U1=4V，通过的电流I1=0.2A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U-U1=12V-4V=8V， 因串联电路中各处的电流相等，所以，变阻器R2的最大阻值： 。 答：（1）当滑片P位于b端时，电流表和电压表的示数分别为0.6A和12V； （2）电源电压为12V； （3）电阻R1阻值为20Ω； （4）R2的最大阻值为40Ω。 【提升训练】 3. 参加全国青少年创新大赛，小强运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示。其中定值电阻R0=5Ω，电源电压恒为4.5V，R是固定的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm，总电阻为15Ω，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。 （1）当被测身高增加时，电压表的示数 ，电流表的示数 。（选填：变大/变小/不变） （2）身高为168cm小强用该测量仪测量时，电流表示数为0.5A，此时电阻棒R接入电路的电阻为多少？ （3）若电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．为了保证电路各元件安全工作，该电子身高测量仪能测量的最大身高是多少cm？ 解： （1）由电路图可知，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流， 被测身高增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的总电阻变大，根据 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小， 根据U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变小，串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大； （2）电流表示数为0.5A时，电路中的总电阻： ， 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，此时电阻棒R接入电路的电阻：R=R总-R0=9Ω-5Ω=4Ω； （3）当电压表的示数为3V，R0两端的电压：U0=U-UR=4.5V-3V=1.5V， 电路中的电流 ，由于0.3A＜0.6A，则此时身高测量仪测量的身高最大，电阻棒接入电路中的电阻最大，最大为： ， 电阻棒接入电路中的电阻为4Ω时，电阻棒离地面的高度为： ， 该测量仪器能测量的最大高度： 。 答：（1）变大；变小； （2）电阻棒R接入电路的电阻为4Ω； （3）该电子身高测量仪能测量的最大身高是180cm。 4. （2020秋•长沙期中）如图所示，已知电源电压恒定为9V，电流表量程为0～0.6A，R1=10Ω，滑动变阻器R2、R3的可调范围均为0～50Ω。 （1）闭合S、S1，断开S2，调节R2，当电压表的示数为3V时，通过R1电流是多少；为保证电流表的安全，R2的最小值是多少； （2）闭合S、S2，断开S1，为保证调节R2时总能控制电压表的示数为3V，求R3的可取范围。 解： （1）闭合S、S1，断开S2时，R1、R2串联，电压表测量R1两端电压； 通过R1电流 ； 由于电流表量程为0～0.6A，