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专题四 欧姆定律在串并联电路中的运用(带开关)
1.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。
2.如图所示,电阻R1=15Ω,开关S闭合后电流表的示数是1A,开关S断开后电流表示数变化了0.4A,若电源电压不变,求:
(1)通过R1的电流是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)R2的阻值是多少?
3.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。当S1、S2闭合,S3断开时,电流示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V,则定值电阻R2的阻值;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数。
4.如图所示的电路,电源电压保持4.5V不变,开关S1闭合。当开关S2断开时,电流表的示数为0.5A;当开关S2闭合时,电流表的示数为0.9A,此时小灯泡正常发光。求:
(1)R0的电阻值;
(2)小灯泡正常发光时的电流。
5.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω。当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A。求:
(1)求电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。
6.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.4A,当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通过电路的电流为多少?
7.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏不变,电阻的阻值为15欧。闭合开关,电流表指针的位置如图(b)所示,求:
(1)通过电阻的电流。
(2)电阻的阻值。
8.在图所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1为10欧。开关S断开时,电流表A的示数为0.3安,求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)闭合开关S后,电流表A的示数。
9.如图所示,R1的电阻为20Ω,当开关S闭合后电流表A的示数为3A,电流表A1的示数为 1A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
10.如题图所示,电源电压保持不变,电阻。当开关、均闭合时,电流表的示数为 ;当开关闭合、断开时,电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电阻的阻值。
参考答案
1.(1)6V;(2)10Ω;(3)4V
【详解】解:(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路为电阻R1的简单电路,电流表测电路电流为0.3A,由可得电阻R1两端电压即电源电压
(2)当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电阻R1、R2并联,电流表测干路电流为0.9A,由于电阻R1的阻值以及两端电压没变,则此时通过电阻R1的电流还是0.3A,根据并联电路电流关系可知通过电阻R2的电流
由可得R2的阻值
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1、R2串联,则电阻总电阻
此时电路电流
由可得此时电阻R1两端电压
答:(1)电源电压是6V;
(2)电阻R2的阻值是10Ω;
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电R1两端的电压是4V。
2.(1) 0.6A;(2) 9V ;(3) 22.5Ω
【详解】(1)开关闭合时,R1与R2并联,电流表测干路中的电流,开关S断开时,只有R1接入电路,电流表测量R1的电流;由题意可知改变的电流为通过R2的电流,通过R1的电流
I1=I﹣I2=1A﹣0.4A=0.6A
(2)因并联电路中各支路的电压相等,根据欧姆定律可得电源电压
U=U1=I1R1=0.6A×15Ω=9V
(3)由欧姆定律可得R2的阻值
答:(1)通过R1的电流是0.6A;
(2)电源电压是9V;
(3)R2的阻值是22.5Ω。
【点睛】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确分析开关在不同状态下电路结构是关键。
3.(1)6V;(2)40Ω;(3)0.45A
【分析】(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R2的阻值;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的特点和欧姆定律求出干路电流表的示数。
【详解】解:(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由可得,电源的电压
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得R2=40Ω。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,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,干路电流表的示数
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.45A。
【点睛】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
4.(1) 9Ω;(2) 0.4A
【详解】解:(1)当S2断开时,电路为电阻R0的基本电路,此时电流表测量R0的电流I0=0.5A,由可得
(2)当开关S2闭合时,电阻和灯泡并联,此时小灯泡正常发光,电流表测量干路电流,通过小灯泡的电流
答:(1)R0的电阻值为9Ω。
(2)小灯泡正常发光时的电流为0.4A。
5.(1)10V;(2)25Ω;(3)4.4V
【详解】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路中只有接入电路,故电源电压为
(2)当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,两电阻并联,通过的电流为0.50A,根据并联电路电流的特点知,通过的电流为
则的阻值为
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,两电阻串联,根据串联电路分压的规律可得
即
答:(1)电源电压10V;
(2)电阻R2的阻值不25Ω;
(3)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压为4.4V
6.(1)8V;(2)40Ω; (3)0.2A
【详解】解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源的电压为
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路的电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
R2的阻值为
(3)S3断开,S1、S2闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数
答:(1)电源电压为8V;
(2)R2的阻值为40Ω;
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通过电路的电流为0.2A。
7.(1)0.4A;(2)6Ω
【详解】解:(1)通过电路R1的电流为
(2)由b图可知干路电流为1.4A,通过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值为
答:(1)通过电阻的电流为0.4A。
(2)电阻的阻值为6Ω。
8.(1);(2)0.9A
【详解】解:(1)电阻R2的阻值是
(2)闭合开关后两电阻并联,通过R1的电流是
电流表的示数是
答:(1)电阻R2的阻值是;
(2)闭合开关后电流表A的示数是。
9.(1)20V;(2)10Ω
【详解】解:(1)两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1电流,电源电压为
(2)流过R2的电流为
电阻R2的阻值
答:(1)电源电压20V;
(2)电阻R2的阻值10Ω。
10.(1);(2)
【详解】解:(1)当开关、均闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电源电压
(2) 当开关闭合、断开时,R1、R2串联,此时R2两端电压
R1两端电压
R1的阻值
答:(1)电源电压为;
(2)电阻的阻值为。
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