17小专题（六）　开关通断引起的动态电路的计算.课件-2024-2025学年物理人教版九年级全一册.

第4节　欧姆定律在串、并联电路中的应用 小专题（六）　开关通断引起的动态电路的计算 第十七章　欧姆定律 1. （2022·广州越秀段考）如图，电源电压保持不变，R1＝15Ω，闭合 开关S1、S2，电流表的示数为0.4A；只闭合S1，电流表的示数变为 0.3A，求： （1） 电源电压。 解：（1） 闭合开关S1、S2，R2被短接，R1两端的电压 即电源电压，U＝U1＝I1R1＝0.4A×15Ω＝6V 第1题 1 2 3 4 5 6 （2） R2的阻值。 解：（2） 只闭合S1，R1、R2串联在电路中，电路的总 电阻R总＝＝＝20Ω，R2＝R总－R1＝20Ω－15Ω＝ 5Ω 第1题 1 2 3 4 5 6 （3） 只闭合开关S2、S3时，电流表的示数。 解：（3） 只闭合开关S2、S3，R1、R2并联在电路中， 通过R1的电流I1'＝＝＝0.4A，通过R2的电流I2'＝ ＝＝1.2A，干路的电流I'＝I1'＋I2'＝0.4A＋1.2A＝ 1.6A，即电流表示数为1.6A 第1题 1 2 3 4 5 6 2. 如图所示的电路中，电源电压恒为15V，电阻R1、R3的阻值分别为 10Ω、15Ω，闭合开关S，断开开关S1、S2，电压表的示数为5V，求： （要有电路分析） （1） 电流表的示数。 解：（1） 闭合开关S，断开开关S1、S2，R1、R2串 联，R3断路，电压表测R2两端的电压，R1两端的电压 U1＝U－U2＝15V－5V＝10V，电流表的示数I＝＝ ＝1A 第2题 1 2 3 4 5 6 （2） R2的阻值。 解：（2） R2的阻值R2＝＝＝5Ω 第2题 1 2 3 4 5 6 （3） 开关S、S1、S2都闭合时，电压表、电流表的示数。 解：（3） 开关S、S1、S2都闭合时，R1、R3并联，R2 和电压表被短路，则电压表的示数为0，电流表测干 路电流，通过R1的电流I1＝＝＝1.5A，通过R3的 电流I3＝＝＝1A，电流表的示数IA＝I1＋I3＝ 1.5A＋1A＝2.5A 第2题 1 2 3 4 5 6 3. 如图所示的电路，电源电压恒为3V，R2＝10Ω，当开关S1闭合，S2、 S3断开时，电流表的示数为0.6A。 （1） R1的阻值为多少？ 解：（1） 当S1闭合，S2、S3断开时，只有R1连入电路 中，R1的阻值R1＝＝＝5Ω 第3题 1 2 3 4 5 6 （2） 当开关S2闭合，S1、S3断开时（正确调整电压表的正、负接线 柱），电压表的示数为多少？ 解：（2） 当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电路 总电阻R＝R1＋R2＝5Ω＋10Ω＝15Ω，电路中的电流I' ＝＝＝0.2A，则电压表的示数（即电阻R2两端的电 压）U1＝I'R2＝0.2A×10Ω＝2V 第3题 1 2 3 4 5 6 （3） 当开关S1、S3闭合，S2断开时（正确调整电压表的正、负接线 柱），电流表的示数为多少？ 解：（3） 当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联， 电流表测通过R1的电流，通过R1的电流I1＝＝＝ 0.6A，即电流表示数为0.6A 第3题 1 2 3 4 5 6 4. 如图所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻R1＝10Ω。闭合开 关S1、S2，断开开关S3、S4时，电压表的示数为6V，电流表的示数 为0.2A；闭合开关S1、S3，断开开关S2、S4时，电压表的示数是 4.8V。求： （1） 电源电压。 解：（1） 闭合开关S1、S2，断开开关S3、S4时，R1 与R3串联，R2断路，电压表测R3两端的电压，电流表 测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压 之和，所以电源电压U＝U1＋U3＝IR1＋U3＝ 0.2A×10Ω＋6V＝8V　 第4题 1 2 3 4 5 6 （2） 定值电阻R2、R3的阻值。 解：（2） 由I＝并结合（1）中分析知，定值电阻 R3的阻值R3＝＝＝30Ω，当闭合开关S1、S3， 断开开关S2、S4时，R1断路，R2与R3串联，电压表测 R3两端的电压，根据串联电路的总电压等于各串联电 阻两端的电压之和可得，此时R2两端的电压U2＝U－ U3'＝8V－4.8V＝3.2V，因串联电路中各处的电流相 等，所以此时电路中的电流I'＝I3＝＝＝ 0.16A，由I＝得，R2＝＝＝20Ω　 第4题 1 2 3 4 5 6 （3） 同时闭合开关S1、S2、S3、S4时，电流表的示数。 解：（3） 同时闭合开关S1、S2、S3、S4时，R3短 路，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中 各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流 之和，所以电流表的示数I″＝I1＋I2＝＋＝＋ ＝1.2A 第4题 1 2 3 4 5 6 5. 如图所示电路，电源电压保持不变，已知定值电阻R2的阻值为10Ω， 滑动变阻器R3上标有“30Ω　1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片P移到 最左端，闭合开关S1、S2时，电压表的示数为3V，电流表的示数为 0.5A。 （1） 定值电阻R1的阻值是多少？ 解：（1） 当滑动变阻器R3的滑片P移到最左端，闭 合开关S1、S2时，电阻R1、R2并联，U1＝U2＝U＝ 3V，I2＝＝＝0.3A，I1＝I－I2＝0.5A－0.3A＝ 0.2A，R1＝＝＝15Ω　 第5题 1 2 3 4 5 6 （2） 只闭合开关S1，滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时，电压表的示 数是多少？ 解：（2） 只闭合开关S1，滑动变阻器R3的滑片P移 到最右端时，R1与R3的最大阻值串联，I'＝＝ ＝A，U1'＝I'R1＝A×15Ω＝1V　 第5题 1 2 3 4 5 6 （3） 只闭合开关S2，电路中最大电流是多少？ 解：（3） 只闭合开关S2时，R2与R3串联，当滑动变 阻器接入电路的电阻最小，即为0时，电路中的电流 最大，I最大＝＝＝0.3A 第5题 1 2 3 4 5 6 6. 如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1的铭牌是“10Ω　 0.5A”，滑动变阻器R的铭牌是“20Ω　1A”，电流表的量程是0～ 0.6A，电压表的量程是0～3V。 （1） 只闭合开关S和S2，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表的 示数为2V，求定值电阻R2的阻值。 解：（1） 只闭合开关S和S2，滑动变阻器的滑片P置 于最左端时，变阻器R的最大阻值与电阻R2串联，通 过变阻器R的电流I＝＝＝0.1A，R2两端的电压 U2＝U－U滑＝6V－2V＝4V，R2的阻值 R2＝＝ ＝40Ω　 第6题 1 2 3 4 5 6 （2） 只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全 工作的情况下，求滑动变阻器R允许的取值范围。 解：（2） 只闭合开关S和S1，滑动变阻器与电阻R1 串联，当滑动变阻器R连入电路的阻值最小时，电路 中的电流最大，Imax＝I1max＝0.5A，此时电阻R1两端 的电压U1＝ImaxR1＝0.5A×10Ω＝5V，滑动变阻器连 入电路的最小阻值Rmin＝＝＝2Ω； 第6题 1 2 3 4 5 6 当滑动变阻器R连入电路的阻值最大时，由串联电路分压的特点可知， 此时变阻器R两端的电压最大，由电压表的量程可知R两端的最大电压U 滑max＝3V，R1两端的电压U1'＝U－U滑max＝6V－3V＝3V，电路中的电 流 I'＝＝＝0.3A，滑动变阻器连入电路的最大阻值Rmax＝＝ ＝10Ω，所以滑动变阻器R允许的取值范围是2～10Ω 第6题 1 2 3 4 5 6 $$