17.4欧姆定律在串、联电路中的应用 第2课时　滑动变阻器和多开关的基本计算.-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第17章　欧姆定律 第4节　欧姆定律在串、并联电路中的 应用第2课时　滑动变阻器和多开关的 基本计算 知识点一　 滑动变阻器引起的动态电路基本计算 如图甲所示电路中，电源电压U＝4 V，电阻R1＝ 10 Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到中点时， 电路中电流表A的示数如图乙所示。求： （1）电流表A1的示数； 解：（1）R1、R2并联，电流表A1测R1的电流I1。 并联电路中电源电压与各支路电压相等，可得： U1＝U2＝U＝4 V 电流表A1的示数：I1＝＝＝0.4 A （2）滑动变阻器的最大阻值； 解：（2）由图甲可知，电流表A测干路上的总电流I总，其示数大于电流表A1的示数，即I总＞0.4 A，则图乙中电流表使用的是0～3 A量程，由图乙可读出其示数：I总＝2 A 则I2＝I总－I1＝2 A－0.4 A＝1.6 A 此时变阻器接入电路的阻值： R中＝＝＝2.5 Ω 则滑动变阻器的最大阻值： R滑＝2R中＝2×2.5 Ω＝5 Ω （3）当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，电路中电流 表A的示数。 解：（3）当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，滑动变 阻器全部接入电路且与R1并联，则干路上的电流即电流 表A的示数： I'＝I1＋I2'＝I1＋＝0.4 A＋＝1.2 A 1. 在如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变， 电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“1 A”字 样。闭合开关S，电压表示数为5 V。 （1）求通过电阻R1的电流I1； 解：（1）由电路图可知：R1与R2串 联，电压表测量R1两端的电压，则通过电阻R1的电流：I1＝＝＝0.5 A （第1题） （2）移动滑动变阻器滑片P的过程中，电源电压与电压 表示数比值的最大值为3，求电压表最大示数和最小示 数的差值ΔU1。 解：（2）已知电源电压和电压表示 数比值的最大值为3，电源电压为12 V，此时电压表示数最小，则＝ 3，解得U1小＝4 V 已知滑动变阻器R2上标有“1 A”字样，则电路的最大电流为1 A，此时电压表示数最大，则U1'＝I'R1＝1 A×10 Ω＝10 V故电压表示数的最大值和最小值的差值：ΔU1＝U1'－U1小＝10 V－4 V＝6 V 知识点二　 开关引起的动态电路基本计算 如图所示，电源电压保持不变，灯泡L的电阻（恒 定不变）是10 Ω，R2的阻值是20 Ω。当只闭合S时，电 压表的示数是4 V；当S、S1、S2都闭合时，电流表的示 数是0.9 A。求： （1）电源电压； 解：（1）当只闭合S时，L与R2串 联，电压表测R2两端的电压，即：U2 ＝4 V 电路中的电流：I＝＝＝0.2 A 电源电压： U＝I（RL＋R2）＝0.2 A×（10 Ω＋ 20 Ω）＝6 V （2）R1的阻值。 解：（2）当S、S1、S2都闭合时，R2 被短路，L与R1并联，电流表测干路 电流。 通过L的电流：IL＝＝＝0.6 A 通过R1的电流：I1＝I'－IL＝0.9 A－0.6 A＝0.3 A R1的阻值：R1＝＝＝20 Ω 2. 如图所示电路，电源电压保持不变，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝12 Ω。 （1）当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.6 A， 那么电源电压是多大？ 解：（1）当开关S1、S2都断开时，R1 与R2串联，电流表测电路中的电流。 电源电压：U＝I（R1＋R2）＝0.6 A×（4 Ω＋6 Ω）＝6 V （第2题） （2）当开关S1、S2都闭合时，电流表和电压表示数各 是多少？ 解：（2）当开关S1、S2都闭合时， R2被短路，R1与R3并联，电流表测干 路电流，电压表被短路，则电压表的 示数为零。 总电阻：R＝＝＝3 Ω 干路中电流表的示数：I'＝＝＝2 A 1. 如图所示，电源电压为12 V保持不变，R1＝10 Ω。只 闭合开关S时，电流表的示数为0.3 A，则R1两端的电压 U1＝ V，R2＝ Ω；当断开开关S，闭合S1、 S2时，电流表的示数为 A。 （第1题） 3　 30　 1.6　 　基础过关精练 2. 如图所示，R1＝25 Ω，小灯泡L正常发光时的电压和 电流分别为2.5 V和0.3 A，电源电压保持不变。 （1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电 压； 解：（1）由电路图可知，S1、S2都断开 时，定值电阻R1与灯泡L串联，电流表测 量电路电流，此时小灯泡正常发光， 则电路中的电流：I＝IL＝0.3 A 定值电阻R1两端电压： U1＝IR1＝0.3 A×25 Ω＝7.5 V 电源电压：U＝U1＋UL＝7.5 V＋2.5 V＝ 10 V （2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6 A，求R2的 阻值。 解：（2）由电路图可知，S1、S2都闭合 时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流 表测量干路电流。 通过R1的电流：I1＝＝＝0.4 A 通过R2的电流：I2＝I总－I1＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A R2的阻值：R2＝＝＝50 Ω 3. 如图，电源电压恒定，闭合开关后，滑动变阻器的滑 片滑到最左端时，电压表V1的示数为9 V，电压表V2的 示数为3 V，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A 的示数为1.2 A。求滑动变阻器的最大阻值是多少欧？ （第3题） 解：滑片在最左端时，R1和R2串联且此时滑动变阻器阻 值最大，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2 测定值电阻两端的电压，故电源电压： U＝U1＋U2＝9 V＋3 V＝12 V 滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电 阻为0，R2单独工作， R2＝＝＝10 Ω 滑片在最左端时，通过电路的电流： I＝＝＝0.3 A 则滑动变阻器的最大阻值： R1＝＝＝30 Ω 　能力拓展训练 4. 在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电 阻R＝20 Ω。闭合开关S，当滑动变阻器R'的滑片P在中 点c时，电流表示数为0.4 A，当移动滑片P至最右端 时，电流表示数为0.3 A。则电源电压U与滑动变阻器R' 的最大阻值分别为（　C　） A. 6 V，10 Ω B. 6 V，20 Ω C. 12 V，20 Ω D. 12 V，40 Ω （第4题） C 5. 如图所示的电路中，电源电压不变，当闭合开关S 后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使 电压表的示数从6 V变化到2 V，同时观察到电流表的示 数从0.5 A变化到1 A，定值电阻R0的阻值和电源电压分 别为（　C　） A. 4 Ω，8 V B. 6 Ω，12 V C. 8 Ω，10 V D. 8 Ω，12 V （第5题） C 6. 如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻。 若开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表，示数之比 为5∶2，则R1、R2电阻之比为 ；若开关S1闭 合、S2断开，两表均为电流表，甲、乙两表的示数之比 为 ⁠。 （第6题） 3∶2　 3∶5　 7. 如图所示电路，电源电压不变，R1、R2和R3为定值电 阻，R2＝30 Ω，R3＝40 Ω。当闭合S和S1、断开S2时， 电流表示数为0.3 A。 （1）求电源电压； 解：（1）当闭合S和S1、断开S2时，R1 短路，电路为R3的简单电路，电流表 测电路的电流，电流表示数为0.3 A， 根据欧姆定律得，电源电压： U＝I3R3＝0.3 A×40 Ω＝12 V （第7题） （2）再闭合S2，求此时电流表的示数； 解：（2）再闭合S2，R3和R2并联，电 流表测干路的电流，通过R2的电流：I2 ＝＝＝0.4 A 电流表的示数：I＝I2＋I3＝0.4 A＋0.3 A＝0.7 A （3）闭合S，断开S1和S2，电压表示数为8 V，求R1的阻值。 解：（3）闭合S，断开S1和S2，R1和R3 串联，电压表测R3两端的电压，电压 表示数为8 V，根据串联电路电压的规 律，R1两端的电压： U1＝U－U3＝12 V－8 V＝4 V R1两端的电压是R3两端电压的＝，根据 分压原理，R1的阻值：R1＝R3＝×40 Ω＝20 Ω $$