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专题14 欧姆定律
1、(2021·重庆市B卷·T18)如图所示的电路中,电源电压恒为3V,电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量。
【答案】(1)10Ω;(2)3J
【解析】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电阻R1的阻值
(2)当S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通电10s电阻R2产生的热量
答:(1)电阻R1的阻值是10Ω;
(2)当开关S1、S2均闭合时,通电10s电阻R2产生的热量是3J。
2、(2020·重庆市A卷·T11)图中电源电压为6V并保持不变,定值电限R为10Ω,滑动变阻器R'标有“20Ω、0.5A”字样,电流表量程为“0~0.6A”。电压表量程为“0~3V”。闭合开关,移动滑片P的过程中,为保证电路元件安全滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为_______Ω,定值电阻R的最大功率为_______W。
【答案】10 0.9
【解析】[1]由电路图可知,R与R'串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表量程为“0~3V”,所以定值电阻R两端的最高电压为:UR=3V,此时滑动变阻器两端的电压为
电路中电压表示数最大时,电流最大,此时电路中的最大电流为
滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为
[2]定值电阻R的最大功率
3、(2020·重庆市B卷·T18)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1阻值为10Ω,定值电阻R2阻值为20Ω,当开关S闭合后,电流表为0.2A。求:
(1)R1两端的电压;
(2)在10s内,电流通过R2做的电功。
【答案】(1)2V;(2)8J
【解析】(1)由图可知,两电阻串联,由欧姆定律可知,R1两端的电压
(2) R2两端的电压
在10s内,电流通过R2做的电功
答:(1) R1两端的电压是2V;
(2)在10s内,电流通过R2做的电功是8J。
4、(2019·重庆市A卷·T12)图的电路中,电源电压可调,灯L上标有“6V 6 W”的字样,R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2 A”的字样,两表的量程分别是0~3 A和0~15 V.闭合S1S2S3,调节电源电压使灯L正常发光,则此时通过灯L的电流为______ A. 当只闭合开关S2时,移动滑片P,保证电路安全前提下,要求至少有一个电表示数不低于量程的一半,则电源可调的最高电压与最低电压的差值为_________V.
【答案】1A 26V
【解析】由于灯L上标有“6V 6 W”的字样,所以灯L正常发光时,通过灯L的电流是: =1A;当只闭合开关S2时,R1与R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,由于滑动变阻器R2上标有“50Ω 2 A”的字样,所以,电路的最大电流是:I最大=2A,此时,R1的两端有最大电压:U1最大=2A×10Ω=20V;若此时电压表的示数是15V,则滑动变阻器接入电路的阻值是: ,即符合要求,所以,电源电源为最大值,即U最大= U1最大+15V=35V;
当滑动变阻器接入最大电阻,且电压表示数为量程的一半时,电路电阻最大,电流最小为 ,此时R1的两端有最小电压:U1最小=0.15A×10Ω=1.5V,即电路有最小电压,U最小= 1.5+7.5V=9V,所以,电源可调的最高电压与最低电压的差值是:U最大- U最小=35V-9V=26V.
5、(2019·重庆市A卷·T20)图甲的储水容器底有质量0.5 kg,底面积100 cm2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连,距容器底0.4 m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压U=12 V,R=10Ω,当电流表示数为0.6 A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求:
压力F/N
2
4
…
12
15
电阻R/Ω
110
70
…
16
10
(1)浮桶的重力是多少牛?
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为2N,电流表的示数是多少安?
(3)当容器内的水深达到多少来时,双控阀门才打开排水?
【答案】(1)5N(2)0.1A(3)0.6m
【解析】(1)由于浮桶的质量是0.5 kg,所以浮桶的重力是:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)由表格数据结合电路图知道,力敏电阻所受压力为2N时,力敏电阻的阻值为110Ω,所以,电路的总电阻是:R总=R0 +R=10Ω+110Ω=120Ω,电流表的示数是:;
(3)当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应