内容正文:
专题七 欧姆定律计算题
知识点1:串联和并联
1、电路的两种基本连接方式:
串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联,如下图所示。
特点:电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过,用电器之间互相影响,开关可以控制所以用电器的电流,并且位置的改变不影响它对用电器的控制。
并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
特点:并联电路中各个支路互不影响,干路开关可以控制所以用电器的电流,支路开关只能控制它所对应的支路用电器电流。
串联和并联的区别:
连接方式
串联
并联
电流路径
①电流只有一条路径;
②没有分支,无干路、支路之分。
①电流有两条或多条路径;
②电路分为干路和支路,干路和任一支路均可构成一条电流路径
。
各用电器工作的独立性
一个用电器断路,其他用电器也不工作。
一条支路上的用电器断路,不影响其他支路上的用电器
。
3、串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2。
4、并联电路的电流规律:
并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2。
知识点2:欧姆定律
1、欧姆定律: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:,式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
同体性∶U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
同时性∶由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。常见的电炉、电饭锅等都是将电能全部转化为内能,所以它们都是纯电阻电路;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。
2、欧姆定律的应用:①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 ,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。()。②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。()
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
知识点3:欧姆定律在串并联电路中的应用
1、串联电路特点:分压不分流。①电流:串联电路中各处的电流相等(不分流),I串=I1=I2 ;②电压:总电压等于各处电压之和(分压),U串=U1+U2 ;③电阻:总电阻等于各电阻之和(串联相当于增大导体的长度);R串=R1+R2 (总电阻大于分电阻);④分压原理:U1:U2 =R1:R2(串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比)。
2、并联电路特点:分流不分压。①电流:干路电流等于各支路电流之和(分流),I并=I1+I2;②电压:各支路电压都等于电源电压(不分压),U并=U1=U2;③电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和(并联相当于增大导体的横截面积),(总电阻小于分电阻);④分流原理:I1:I2 =R2:R1(并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比)。
3、欧姆定律在串并联电路中的应用:①串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。②当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化;但另一个支路电流和电压都不变。
1.某中学物理科技小组设计了一个如图甲所示的电子身高测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器(上下平移),将电压表改装成身高显示仪,电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长,每1cm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后恰好滑到最大电阻,此时电压表示数为9V,电流表示数为1A。求:
(1)求电阻丝的最大电阻;
(2)该测量仪可测量的身高最小值h0;
(3)定值电阻R0的大小。
2.如何用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻?小听关于这一问题设
计了如图所示的电路。已知R1为10Ω,闭合S,断开S1时,电压表的读数是2.0V,再闭合S1时电压表的示数是3.0V。(已知整个实验过程中电池的电压不变),求被测电阻R2的阻值。
3.如图装置是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图,电源电压恒为3V,L为电阻不计的LED工作指示灯,滑动变阻器R的最大值为10Ω,A端到B端的长度为10cm。一内底面积为300cm2的圆柱形容器放在水平面上,装有足量的水。水面漂浮有一外地面积为100cm2的圆柱形金属筒(上端开口,足够高),金属筒通过硬杆与滑片P连接在一起。金属筒只能在竖直方向移动,其下底面始终水平。滑片P,硬杆(MN,NE、NF)和金属筒的总质量为200g。为了能直接读出所称物体质量的大小,需将电压表的刻度改成对应的质量刻度。他们