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物 理
9年级 下册
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期末复习专题八 电学综合计算
精准备考用木牍
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期末复习专题八 电学综合计算
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期末复习专题八 电学综合计算
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类型1 欧姆定律的综合计算
1.在如图所示电路中,电源是一个恒压源,R1是一个定值电阻,电压表有“0~3 V”和“0~15 V”两个量程,电流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”两个量程。闭合开关S,将滑片P从左向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P到另一位置,电压表指针指在满偏的,电流表指针指在满偏的。求电源电压。
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解:闭合开关S,将滑片P从左向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A,由欧姆定律和串联电路的电压特点可得,电源电压U=U2+I1R1=2.5 V+0.3 A×R1 ①
由题图可知,继续向右移动滑片P时,电流表示数减小,电压表示数增大,即电流表示数从0.3 A开始减小,电压表示数从2.5 V开始增大
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若电流表选用0~3 A的量程,则由题意可知,此时电流表的示数为×3 A=0.75 A>0.3 A,不符合电流表示数变化的规律
若电压表选用0~3 V的量程,则由题意可知,此时电压表的示数为×3 V=1 V<2.5 V,不符合电压表示数变化的规律
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因此可以确定电流表量程选取的是0~0.6 A,电压表量程选取的是0~15 V
所以继续向右移动滑片P到另一位置时
电流表的示数I2=×0.6 A=0.15 A
电压表的示数U'2=×15 V=5 V
由欧姆定律和串联电路的电压特点可得,电源电压U=U'2+I2R1=5 V+0.15 A×R1 ②
联立①②解得,U=7.5 V
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2.[2023·全椒模拟]压力传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引出力的大小。测量压力大小的压力传感器的工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12 V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,当压力F0=0时,滑片P在最上端;当压力F1=1 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为4 V;当滑片P滑至最下端时,电压表示数为10 V。求:
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(1)定值电阻R1的大小;
(2)压力F1与R2阻值之比k;
(3)当滑片P滑至最下端时,
压力F2的大小。
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解:(1)由题图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。
当F1=1 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为4 V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压U1=U-U2=12 V-4 V=8 V
由欧姆定律可得,R1==8 Ω
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(2)由欧姆定律可得,当压力F1=1 N时,R2==4 Ω
所以压力F1与R2阻值之比k==0.25 N/Ω
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(3)当滑片P滑至最下端时,滑动变阻器R2连入电路的阻值最大,电压表示数为10 V
根据欧姆定律可得,此时电路中的电流I'==0.25 A
滑动变阻器R2的最大阻值R2最大==40 Ω
因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即F=kR2
所以此时的压力F2=0.25 N/Ω×R2最大=0.25 N/Ω×40 Ω=10 N
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类型2 电功率的综合计算
3.[2023·泗县模拟]如图所示的电路中,电源电压恒为12 V不变,灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),定值电阻R1的阻值为18 Ω。当开关S和S2闭合、S1断开,移动滑动变阻器的滑片P至中点位置时,灯泡L恰能正常发光。求:
(1)灯泡L的电阻RL;
(2)滑动变阻器的最大阻值