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专题07 欧姆定律计算问题
【知识储备】
1. 内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式:I=。
2. 电阻串联时相当于增加了导体的长度,因此总电阻比任何一个串联电阻都大。
电阻并联时相当于增大了导体的横截面积,因此总电阻比任何一个并联电阻都小。
3. 串联电路分压:在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比,表达式:=;
并联电路分流:在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比,表达式:=。
4. 串、并联电路中电流、电压、电阻的特点:
电 流
电 压
电 阻
分配规律
串联电路
I=I1=I2
U=U1+U2
R=R1+R2
分压:=
并联电路
I=I1+I2
U=U1=U2
=+
分流:=
【专题突破】
1.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R3=40Ω。当开关S闭合,Sl、S2都断开时,电流表示数为0.2A,电压表示数为3V。求:
(1)电阻R2的阻值为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)开关S、Sl、S2都闭合时,电流表示数为多少?
2.图甲是某电子秤工作原理的模拟电路。用灵敏电流表显示托盘内物体的质量,灵敏电流表量程是0~0.1A,定值电阻R1=50Ω,电源电压恒为12V。压敏电阻R2相当于压力传感器,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如下表:
R2/Ω
550
487
428
370
310
250
200
150
100
70
40
20
m/g
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
求:
(1)闭合开关,托盘中不放物体时,电路中的电流;
(2)这架电子秤能称量的最大质量;
(3)装有液体的烧杯放在电子秤托盘上,质量显示为500g;现用细线悬挂一个体积为2.5×10﹣4m3的金属块浸没在液体中,如图乙所示,稳定时质量显示为700g。求金属块受到的浮力和液体的密度。
3.物理兴趣小组设计了一个便携式水压测量仪,如图甲所示,它主要是由探头A和控制盒B构成,A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体,压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N,工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为11.2V,当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时,电压表的示数为8.96V,电路中的电流为11.2mA,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计)。求:
(1)为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,定值电阻R0阻值为多大?
(2)报警器报警时,压敏电阻Rx的阻值是多少?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头A在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是8V,求此处探头A受到的压力。
4.在如图所示的部分电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。电源电压恒定为3V,若将a、b分别接在电源两端,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的阻值。
(2)只将b、c分别接在电源两端,当滑片P滑至最右端时,电流表的示数为0.1A,求R2的最大阻值。
(3)将b接在电源的一端,a、c连接后接在电源的另一端,让滑片P由最右端逐渐向左滑动,求R2允许接入电路的最小阻值。
5.灵敏电流计可以测量小电流,在电路图中的符号为G,在电路中可看作一个能测量电流大小的定值电阻Rg。如图所示,R1=160Ω、R2=250Ω,当只闭合S1时,灵敏电流计的示数为15mA,当只闭合S2时,灵敏电流计的示数为10mA,求电源电压和灵敏电流计电阻Rg。
6.如图甲,对汽车落水安全装置进行试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1接触水的面积为15cm2,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙。某次试验时,汽车入水前把R2的滑片P调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中。汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了9cm。图乙中电源电压为4.5V,水池底面积为20m2。求:
(1)汽车入水前,电路中的电流和R2的阻值;
(2)汽车漂浮时受到的浮力;
(3)气囊充气打开时,汽车A处浸入水中的深度。
7.如图所示,把两个定值电阻R1、R2并联接入电压恒定的电路中,闭合开