第十七章 专题(十四) 欧姆定律综合计算 课件 -2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十七章　欧姆定律 专题(十四)　欧姆定律综合计算 类型一　最值与安全 1. [2023广东东莞校级月考]有两个定值电阻，甲标有“10 Ω　 1 A”字样，乙标有“15 Ω　0.6 A”字样，如果把它们串 联起来接在电源两端组成电路，总电阻是 Ω，为保 证元件安全，电源电压应不超过 V，如果把它们并 联起来，电源电压应不超过 V。 25　 15　 9　 2 3 4 5 6 7 8 1 2. [2023常德中考改编]如图是两灯电流随电压变化的图象， 两灯正常发光时的电压均为6 V(灯两端电压超过正常发光 时的电压时容易被烧坏，不安全)。在保证电路安全的情 况下，若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大 为 A；若将两灯串联后接入电路，电源电压最大 为 V。 1.5　 8　 2 3 4 5 6 7 8 1 3. 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为20 Ω，电流表 A1和 A2的量程均为0～0.6 A。闭合开关S，当 滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电 流表的示数之差始终为0.2 A，则电压表的示数为 V， 滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为 Ω。 4　 10　 2 3 4 5 6 7 8 1 点拨：由图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流 表A1测量通过滑动变阻器R1的电流，电流表A2测量干路电 流，电压表测量电源电压；根据并联电路的电流特点可 知，两个电流表的示数之差即为通过R2的电流，则I2＝0.2 A，根据欧姆定律可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2 A×20 Ω＝4 V，根据并联电路的电压特点可知，电源电压 U＝U1＝U2＝4 V，所以电压表示数为4 V； 2 3 4 5 6 7 8 1 为了电路安全，电流表A2的示数最大为I＝0.6 A，则通过滑 动变阻器的最大电流：I1＝I－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A，根 据欧姆定律可知，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值：R1 小＝＝＝10 Ω 2 3 4 5 6 7 8 1 4. [2023上海闵行区校级月考]如图甲所示的电路中，电源电 压为14 V保持不变。滑动变阻器上标有“20 Ω　2 A”字 样，闭合开关S，电流表的示数如图乙所示。求： 2 3 4 5 6 7 8 1 (1)此时滑动变阻器R连入电路的阻值。 解：(1)由图乙可知，电流表的量程是0～3 A，示数为 0.8 A，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器R连入电 路的阻值：R'＝＝＝17.5 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(2)由于电流表的量程是 0～3 A，滑动变阻器上标有 “20 Ω　2 A”字样，则电 路中的最大电流为2 A； (2)移动变阻器滑片P可以使电流表达到的最大值和最 小值。 2 3 4 5 6 7 8 1 综上所述，移动滑动变阻器滑片P可以使电流表达到的最 大值为2 A，最小值为0.7 A。 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，由欧姆定律 可知通过电路的电流最小，最小电流：I小＝＝ ＝0.7 A， 2 3 4 5 6 7 8 1 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1＝30 Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P处于某一位 置时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.5 A。求： (1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。 解：由图可知，R1与R2串联，电压表 测滑动变阻器两端的电压，电流表 测整个电路的电流。 2 3 4 5 6 7 8 1 (1)此时通过滑动变阻器R2的电流是0.5 A，R2接入电路的阻值为R2＝＝ ＝12 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 1 (2)电源电压。 解：(2)此时电阻R1两端的电压为U1＝IR1 ＝0.5 A×30 Ω＝15 V，电源电压为U ＝U1＋U2＝15 V＋6 V＝21 V。 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1＝30 Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P处于某一位 置时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.5 A。求： 2 3 4 5 6 7 8 1 (3)当滑片P在最左端时，通过整个电路的电流。 解：(3)当滑片P在最左端时，此时只有R1 接入电路，电路中的电流为I'＝＝ ＝0.7 A，即电流表的示数为0.7 A。 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1＝30 Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P处于某一位 置时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.5 A。求： 2 3 4 5 6 7 8 1 (4)若滑动变阻器R2上标有“100 Ω　2 A”字样，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V。为了保证两个电表都能正常工作，R2接入电路的最大阻值是多少？ 5. 在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻R1＝30 Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器R2的滑片P处于某一位 置时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.5 A。求： 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(4)根据串联电路的分压原理可知，当电压表的示数最 大，即为15 V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时 电路中的电流为I小＝＝＝＝0.2 A，滑动 变阻器接入电路的最大阻值为R2大＝＝＝75 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 1 类型二　变化范围 6. [2023张家口张北县一模]如图电路中，滑动变阻器R1的阻 值变化范围是0～200 Ω，电阻R2＝400 Ω，电源的电压是6 V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压 表示数的变化范围是(　A　) A B. 6～2 V C. 6～0 V D. 4～2 V A. 6～4 V 2 3 4 5 6 7 8 1 7. [2023石家庄新华区校级开学]如图所示，电源电压U＝4.5 V，定值电阻R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻 值为20 Ω，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～ 0.6 A。 (1)当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路 中的电流。 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(1)当开关S1、S2、S3均闭合时，是R1与 R2并联的电路，则有U1＝U2＝U＝4.5 V， 电路中的电流为I＝I1＋I2＝＋＝＋ ＝1.35 A。 2 3 4 5 6 7 8 1 7. [2023石家庄新华区校级开学]如图所示，电源电压U＝4.5 V，定值电阻R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R的最大阻 值为20 Ω，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～ 0.6 A。 (2)当开关S1闭合，S2、S3断开时，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围。 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(2)当开关S1闭合，S2、S3断开时，是R1与R串联的电路，电压表测变阻器R两端的电压，当R接入电路的电阻最小时，电路中电流最大为Imax＝0.6 A，电路的总电阻为R总＝＝＝7.5 Ω， 变阻器接入电路的最小阻值为 Rmin＝R总－R1＝7.5 Ω－5 Ω＝2.5 Ω； 2 3 4 5 6 7 8 1 当变阻器R两端电压达到电压表的最大测量值Umax＝ 3 V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的 电流为Imin＝＝＝0.3 A，变阻器接 入电路的最大阻值为Rmax＝＝ ＝10 Ω，故滑动变阻器R接入电路的阻值 范围为2.5～10 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 1 类型三　分类讨论 8. 如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10 Ω，R2 ＝5 Ω。滑动变阻器R的规格为“30 Ω　2.5 A”。电流表 A2选用0～3 A的量程，电压表选用0～15 V的量程。闭合 全部开关，电流表 A1的示数为1 A。 (1)求电源电压。 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(1)由图甲可知，闭合全部开关，R2被短接，滑动变 阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流， 电压表测电源电压，电源电压：U＝U1＝I1R1＝1 A×10 Ω ＝10 V。 2 3 4 5 6 7 8 1 (2)若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑动变阻器R滑片的位置，电流表A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，求滑动变阻器接入电路的阻值的可能值。 8. 如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10 Ω，R2 ＝5 Ω。滑动变阻器R的规格为“30 Ω　2.5 A”。电流表 A2选用0～3 A的量程，电压表选用0～15 V的量程。闭合 全部开关，电流表 A1的示数为1 A。 2 3 4 5 6 7 8 1 解：(2)将电流表A3接入电路，开关全部闭合，由题 意知，有两种连接方法： ①当电流表A3串联在干路中时，由于通过R1的电流 I1＝1 A，则电流表A3选用0～3 A的量程， 则干路中的电流：I＝×3 A＝2 A， 通过滑动变阻器的电流：I滑1＝I－I1＝2 A－1 A＝1 A， 此时滑动变阻器接入电路的阻值： R滑1＝＝＝10 Ω； 2 3 4 5 6 7 8 1 ②当电流表A3与R串联时，电流表A3可分别选用0～3 A和0～0.6 A的量程，若电流表A3选用0～3 A量程，则有I滑2＝×3 A＝2 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑2＝＝＝5 Ω；若电流表A3选用0～0.6 A量程，则有I滑3＝×0.6 A＝0.4 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑3＝＝＝25 Ω。 所以滑动变阻器接入电路的阻值可能为 10 Ω、5 Ω、25 Ω。 2 3 4 5 6 7 8 1 $$