第十二章 专题训练九 欧姆定律动态电路的计算（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年九年级物理上册(北师大版)

物理 九年级上册 人教版 练闯考 专题训练九　欧姆定律动态电路的计算 类型一　开关引起的动态电路计算 1．如图所示电路，电源电压恒定为3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω。 (1)当S1闭合，S2、S3断开，电路是电阻____工作的简单电路，电流表示数为____A。 (2)当S2闭合，S1、S3断开，电路是一个________电路，电流表示数为____A，电压表示数为____V。 (3)当S1、S3闭合，S2断开，调整电压表正、负接线柱的接线，电路是一个_________电路，电流表示数为____A，电压表示数为____V。 R1 0.6 串联 0.2 2 并联 0.6 3 2．在如图所示的电路中，电源电压为3 V且恒定不变，定值电阻R1的阻值为10 Ω。 (1)当只闭合开关S1时，电流表A的示数是多少？ (2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流表的示数为0.4 A，求定值电阻R2的阻值。 (3)要使得电路中的电流表的示数最小，则开关S1、S2、S3应分别处于何种状态？此时，R1两端的电压是多少？ 类型二　滑动变阻器引起的动态电路计算 3．某次实验中，李明同学连接了如图所示的电路，若电源电压为6 V且保持不变，电阻R1＝7 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。他所选用的电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是(　 　) A．0～3 Ω B．0～7 Ω C．3～7 Ω D．7～10 Ω C 4．眉山中考如图所示，电源电压U＝3 V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“20 Ω　1.5 A”。当开关S闭合，滑动变阻器滑片P位于A端时，电流表A的示数为0.3 A，则定值电阻R1＝____Ω。当开关S闭合时，滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，电压表V的示数变化范围是________V。 10 1～3 5．扬州中考在如图所示的电路中，电源电压6 V，R1＝12 Ω。电压表量程为0～15 V，电流表A量程为0～3 A，A1量程为0～0.6 A，闭合开关S，电压表的示数为____V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A的示数_______，电压表示数与电流表A1示数的比值_______(以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为____Ω。 6 变大 不变 2.4 6．如图所示的电路中，电源电压为6 V且不变，滑动变阻器上标有“20 Ω　2 A”的字样，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电流表A1、A2的示数分别为0.8 A和0.6 A。(两电表均选用0～3 A量程)求： (1)电阻R1的阻值。 (2)在移动滑片P的过程中，电流表A1中的最小电流。 (3)为了保证电路安全，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。 类型三　交换电表引起的动态电路计算 7．如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S1、S2同时闭合时，电流表的示数是0.4 A，电压表的示数是8 V。若电流表与电压表互换位置，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数是0.1 A，则R1的阻值为____Ω，R2的阻值为____Ω。 20 60 8．如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得甲、乙电表的示数之比为4∶3，则电阻R1∶R2＝________；断开开关，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，只闭合开关S1，则此时两电表示数之比I甲∶I乙＝_________。 4∶3 4∶3 类型四　电路变换问题 9．如图甲所示，电阻R＝20 Ω，闭合开关，滑动变阻器的滑片从b端移动到a端的过程中，电流表示数变化范围为0.1～0.3 A。在图甲电路的基础上，增加一根导线改装成如图乙所示的电路，则图乙中滑片在a端时电流表的示数是____A。 0.45 10．安徽中考如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r＝1 Ω，R1＝14 Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1＝2.8 V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2＝2.7 V。求： (1)电源电压U的大小。 (2)电阻R2的阻值。 解：(1)当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电流表A的示数：I＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(3 V,10 Ω) ＝0.3 A。 (2)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作可知通过R1的电流不变，为0.3 A，则通过R2的电流：I2＝I－I1＝0.4 A－0.3 A＝0.1 A，电阻R2的阻值：R2＝ eq \f(U,I2) ＝ eq \f(3 V,0.1 A) ＝30 Ω。　 (3)要使得电路中的电流表的示数最小，根据I＝ eq \f(U,R) 知电路的电阻最大，需要将两电阻串联，所以应该闭合开关S2，断开开关S1和S3；此时电路中的电流：I′＝ eq \f(U,R1＋R2) ＝ eq \f(3 V,10 Ω＋30 Ω) ＝0.075 A，R1两端的电压：U1＝I′R1＝0.075 A×10 Ω＝0.75 V。　 解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。 (1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1＝I－I2＝0.8 A－0.6 A＝0.2 A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R1的阻值：R1＝ eq \f(U,I1) ＝ eq \f(6 V,0.2 A) ＝30 Ω。 (2)当R2接入电路中的电阻最大时，R2支路的电流最小，干路电流最小，即电流表A1的示数最小，则通过R2支路的最小电流：I2小＝ eq \f(U,R2) ＝ eq \f(6 V,20 Ω) ＝0.3 A，所以，电流表A1中的最小电流：I小＝I1＋I2小＝0.2 A＋0.3 A＝0.5 A。 (3)由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为2 A，此时干路电流：I大＝I1＋I2大＝0.2 A＋2 A＝2.2 A＜3 A，所以，R2允许通过的最大电流为2 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小＝ eq \f(U,I2大) ＝ eq \f(6 V,2 A) ＝3 Ω。 解：(1)闭合S1，将S2掷于1端，r、R1串联接入电路，电压表测R1两端的电压，由欧姆定律可得此时通过电路的电流：I1＝ eq \f(U1,R1) ＝ eq \f(2.8 V,14 Ω) ＝0.2 A，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻：R＝r＋R1＝1 Ω＋14 Ω＝15 Ω，电源电压：U＝I1R＝0.2 A×15 Ω＝3 V。 (2)闭合S1，将S2切换到2端，r、R2串联接入电路，电压表测R2两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以r两端的电压：Ur＝U－U2＝3 V－2.7 V＝0.3 V，此时通过电路的电流：I2＝ eq \f(Ur,r) ＝ eq \f(0.3 V,1 Ω) ＝0.3 A，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电阻R2的阻值：R2＝ eq \f(U2,I2) ＝ eq \f(2.7 V,0.3 A) ＝9 Ω。 $$