内容正文:
欧姆定律之动态电路的计算
类型1 开关的开闭引起的动态电路
1.[2020·齐齐哈尔] 如图1所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2。当S1闭合、S2断开时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,电阻R1为 Ω;当S1断开、S2闭合时,电流表示数为 A。
图1
2.[2019·阜新] 如图2所示的电路,电源电压恒定为3 V,R2=10 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.6 A,R1阻值为 Ω;S2闭合,S1、S3断开时,电压表示数为 V;S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为 A。
图2
3.[2019·宁夏] 如图3所示的电路中,电阻R2的阻值为15 Ω。当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2 A。下列说法中正确的是 ( )
图3
A.电阻R1的阻值为10 Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5 A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量通过R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2示数为0.5 A
4.在如图4所示的电路中,电阻R1的阻值为20 Ω,电源电压不变。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45 A;当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.75 A。问:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)当开关S2、S3断开,S1闭合时,电阻R1两端的电压为多少?
图4
规律方法
开关的开闭引起的动态电路的计算步骤:①明确开关断开和闭合时电路的连接方式;②画出等效电路图,判断电表的测量对象;③结合串、并联电路的电流、电压、电阻的规律进行计算。
类型2 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路
5.[2019·衡阳] 如图5所示,R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,发现电压表V1示数从2 V变化到6 V,而电压表V2示数从4 V变化到0 V,则电流表示数从0.2 A变化到 A,R= Ω。
图5 图6
6.[2020·河池] 如图6所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”的字样,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A。当闭合开关S,P位于R2的某一位置时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,则流过滑动变阻器R2的电流为 A;为确保电路的安全,R2的取值范围是 Ω。
7.[2019·十堰] 如图7所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值R2=20 Ω,闭合开关S,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.3 A,而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5∶3,则电阻R1= Ω,电源电压为 V,电路中的最大电流为 A。
图7 图8
8.[2019·齐齐哈尔] 如图8所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25 A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4 A,则下列选项中正确的是 ( )
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5∶8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3∶1
C.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
D.电源电压为10 V
9.如图9甲所示的电路中,电源电压为16 V且保持不变,定值电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2上标有“100 Ω 2 A”字样。闭合开关S,电流表的示数为1 A,所用电表如图乙所示。求:
(1)电压表V1的示数。
(2)此时R2接入电路的阻值。
(3)在保证电路中各元件不损坏的情况下,R2连入电路的阻值变化范围是多少。
图9
10.[2019·河北] 如图10甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω,滑动变阻器R的规格为“30 Ω 2.5 A”。电流表A2选用0~3 A的量程,电压表选用0~15 V的量程。闭合全部开关,电流表A1的示数为1 A。求:
(1)电源电压。
(2)若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。
(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。