考点12 欧姆定律的动态电路计算-沪科版九年级全一册期中专项（初中物理）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 12 动态电路计算 1.6；变大；不变；2.4 【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源两端的电压；电流表 A测量 的是干路中的电流，电流表 1A测量的是通过 1R 的电流。 （1）电源电压 6U V 保持不变，所以闭合开关 S，电压表的示数为 6V ； 闭合开关 S后，将滑动变阻器滑片 P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆 定律可知，通过滑动变阻器的电流变大； 根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变大，即电流表 A的示数变大； 1R 阻值一定，所以电压表示数与电流表 1A示数的比值 1 1 U R I  保持不变； （2）由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，则移动滑片时，通过 1R 的电流不变，即 1 1 6 0.5 12 U VI A R     ， 当电流表 A的示数为 3A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时通过变阻器 2R 的电流： 2 1 3 0.5 2.5max maxI I I A A A     ， 由欧姆定律得滑动变阻器接入电路电阻的最小值： 2 2 6 2.4 2.5min max U VR I A    。 2.（1）16；12；8；（2）6；（3）a。 【解析】解：（1）当滑片 P在 a端时，滑动变阻器 2R 接入电路的阻值最大，电路中的总电 阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，当滑片在b端时滑动变阻器接入电路中的 电阻为 0，电压表 2V 被短路，电路为 1R 的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，根据图 乙可知当电流最大，电压表示数为零，则图乙是电压表 2V 示数U 与电流表示数 I 的变化关系。 由图乙可知当滑片在b端时电路中的电流为 1.5I A最大 ， 由 UI R  得电源电压 1U I R 最大 ； 当滑片在 a端时，电路中的电流为 0.5I A最小 ， 2 8U V ， 根据 UI R  和串联电路的电阻特点可得，电源电压 1 2U I R U 最小 ， 由于电源电压不变，所以， 1 1 2I R I R U 最大 最小 ， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 则 21 8 8 1.5 0.5 U VR I I A A      最大 最小 ； 所以，电源电压 1 1.5 8 12U I R A V    最大 ； 由 UI R  可知，滑动变阻器的最大阻值： 8 16 0.5 U VR I A    滑 小 ； （2）当滑动变阻器的滑片 P位于中点时，则电路中的总电阻为： 1 2 18 16 16 2 R R R        总 中 ； 则电路中的电流 12 0.75 16 U VI A R    总 ， 由 UI R  得 1V 的示数： 1 1 0.75 8 6U IR A V     ； （3）由于 1V 与 2V 示数之和不变，若实验过程中电压表 1V 与 2V 示数的比值变小，说明 1V 示数变 小， 2V 示数变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，即滑片 P在向 a端移动。 3.BC 【解析】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表 测电路中的电流。 A、当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电 流变小，即电流表示数变小；根据 U = IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小， 故 A 错误；B、灯的额定电流：IL额 = 0.25A；因串联电路中各处的电流相等，且电流表的 量程为 0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax = 0.25A；由 I = U R 可得，灯泡的电阻：RL = U 额 IL额 = 2.5V 0.25A = 10Ω；当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流是最小的，则最小电流 为：Imin = U RL+R滑 = 6V 10Ω+50Ω = 0.1A；则电流表示数变化范围是 0.1A − 0.25A，故 B正确； C、不考虑小灯泡阻值随温度的变化，根据 U = IR可知，电压表的最大示数为：U大 = ImaxRL = 0.25A × 10Ω = 2.5V；电压表的最小示数为：U小 = IminRL = 0.1A × 10Ω = 1V，即电压表的 示数变化范围是 1V～2.5V，故 C正确； D、电流最大时，电路中的最小总电阻：Rmin = U Imax = 6V 0.25A = 24Ω， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min = Rmin − RL = 24Ω − 10Ω = 14Ω，所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是 14Ω − 50Ω，故 D错误。 故选：BC。 4.C 【解析】当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路是只有 R1的简单电路，电流表示数为 I1 = 0.6 A， 则电源电压为 U = U1 = I1R1 = 0.6 A × 10Ω = 6 V，故 D错误； 当开关 S1、S2闭合，S3断开时，电阻 R1和 R2并联，电流表测干路中的电流，则通过 R1 的电流为 I = U R1 = 6V 10Ω = 0.6 A 通过 R2 的电流为I2 = U R2 = 6V 5Ω = 1.2 A 所以干路中的电流为 I = I1′′+ I2′′ = 0.6 A + 1.2 A = 1.8 A，故 A 错误；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电阻 R1 和 R3串联，电流表测通过 R1或 R3的电流，则I1′ = I3 = 0.15 A此时 R1两端的电压为 U1′ = I1′R1 = 0.15 A × 10 Ω = 1.5 V则 U1 U1 ′ = 6V 1.5V = 4 1 ，故 C错误；此时 R3两端的电 压为U3 = U − U1′ = 6 V − 1.5 V = 4.5 V则 R3的阻值为R3 = U3 I3 = 4.5V 0.15A = 30 Ω 故选 C。 5.AB 【解析】解：AB、根据图乙可知，当台秤盘中没有物体时，电阻R2接入电路中的阻值为 500Ω， 根据图丙可知，此时电路电流为 20mA，由 I = U R 可知，R2两端电压：U2 = IR2 = 20 × 10−3A × 500Ω = 10V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R1的阻值：R1 = U−U2 I = 12V−10V 20×10−3A = 100Ω，故 AB 正确； C、根据图丙可知，当电流表的示数为 0.04A时，电阻R2接入电路中的阻值为 200Ω，根据 图乙可知，此时台秤盘中物体的质量为 600g，故 C错误； D、根据图乙可知，当盘中物体的质量为 1kg时，电阻R2接入电路的阻值为 0，则电流表的 示数：I′ = U R1 = 12V 100Ω = 0.12A，故 D错误。 故选：AB。 6. A 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 【解析】解： 由电路图可知，电阻 0R 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中 的电流； 当滑动变阻器接入电路中的阻值较大时，电路中的电流较小，由串联分压的规律可知，变阻器 两端的电压较大； 反之当滑动变阻器的阻值较小时，电路中的电流较大，变阻器两端的电压较小； 所以，当电路中的电流为 0.4A时，电压表的示数为 6V ， 因为串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和， 所以电源的电压： 1 0 00.4 6U I R U A R V         滑 ① 当电路中的电流为1.2A时，电压表的示数为 2V， 电源的电压： 2 0 01.2 2U I R U A R V             滑 ② 因为电源的电压不变，所以联立①②可得： 0 5R  ， 8U V ，故 A正确， BCD错误。 故选： A。 7.0.25；185 【解析】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表 测通过电路的电流，由表格可知身高为 165cm时，滑动变阻器接入电路的阻值为 50Ω，串 联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I = U R1+R2 = 20V 30Ω+50Ω = 0.25A；电压表的量程为 0 − 15V，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压 最大为 15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，被测身高最高，串联电路总电压等于各 部分电压之和，此时定值电阻两端的电压U1 = U − U2 = 20V − 15V = 5V，串联电路各处电 流都相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′ = U0R0 = 5V 30Ω = 1 6 A，此时滑动变阻器接 入电路的最大阻值：R2′ = U2 I′ = 15V1 6A = 90Ω，由表格可知此时测量的身高为 185cm。 故答案为：0.25；185。 8.D 【解析】解：(1)图乙中，灯泡与电阻串联，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知当电 流相同时，U1：U2 = RL乙：R = a，图丙中，灯泡与电阻并联，并联电路各支路两端电压相 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 等，由欧姆定律可知当电压相同时，I1：I2 = R：RL丙 = b，由图象甲可知，灯泡电阻随电 压增大而增大，而乙图中灯泡两端电压比丙图中小，所以RL乙 < RL丙，则 a < 1 b ，即 ab < 1， 故 D错误； (2)由图象甲可知，在电流相同时，灯泡的电压较大，即U1 > U2，则U1：U2 = a > 1，由前 面的解答可知 1 < a < 1 b ，则可得 b < 1，比较可知 a > b，故 ABC 正确。 故选：D。 9.30； 2； 变小 【解析】解：由电路图甲可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，(1)当电压表的示数最大， 即Ut = 3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的 电压之和可得：定值电阻 R两端的电压：UR = U − Ut = 6V − 3V = 3V，则电路中的电流： I = UR R = 3V 40Ω = 0.075A，由 I = U R 可得，热敏电阻的阻值：Rt = Ut I = 3V 0.075A = 40Ω，由图象可 知，此电路允许的最高环境温度为 30℃；(2)当室内温度为 10℃时，由乙图得出此时热敏 电阻的阻值为Rt′ = 20Ω，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻：R总 = R+ Rt′ = 40Ω + 20Ω = 60Ω，电路中的电流：I′ = U R 总 = 6V 60Ω = 0.1A， 电压表的示数：UV = I′Rt′ = 0.1A × 20Ω = 2V，故温度表的 10℃应标在电压表 2V处； (3)若增大电源电压 U，电压表的量程仍为 0～3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻 两端的电压变大，根据欧姆定律可知电路的电流变大，热敏电阻的阻值Rt的阻值变小，电路可测量的 最高温度变小。 10.变小； R；1.2；1.4。 【解析】解： （1）由图 2可知，光敏电阻 GR 的阻值随光的照度的增大而变小； （2）由图 1可知，两电阻串联，又知道光敏电阻 GR 的阻值随光的照度的增大而变小，根据串 联分压原理可知当照度增大时，光敏电阻分得的电压变小，而定值电阻 R分得的电压变大，为 使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻 R的两端； 当电压表示数最大为3V 时，电路中的电流为： 3 0.0003 10000 RU VI A R     ， 根据串联电路电压规律可知 GR 两端的电压为： 9 3 6GR RU U U V V V     ， 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 GR 的阻值： 6 20000 20 0.0003 GR G U VR k I A      ， 对照图 2可得，此时的最大照度为1.2Lux； （3）因光敏电阻 GR 的阻值随光的照度的增大而变小，且电压表的最大示数不变，则换成可调 电源和可调电阻后，根据串联分压原理可知，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小 的定值电阻， 当电源电压为12V ，电阻调至 5k时，电压表仍并联在可调电阻的两端， 当电压表示数最大为3V 时，电路中的电流： 3 0.0006 5000 RU VI A R        ， GR 两端的电压为： 12 3 9GR RU U U V V V        ， GR 的阻值： 9 15000 15 0.0006 GR G U VR k I A          ， 对照图 2可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。 11.15 1.5 左疏右密 【解析】解：由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器电压，当不 放被测物时滑动变阻器滑片 P在 a端，此时滑动变阻器接入电阻为 0，那么电压表示数为 0； 滑动变阻器最大阻值 15Ω，电子秤的测量范围是 0～30kg，当电子秤达到最大测量值时，R1 的金属滑片在最下端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联分压原理可知电压表 的示数达到最大，由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，此时改装成电子秤的电表正 好满偏，所以电压表示数可表示被测物体的质量，电源电压为 6V，所以电压表选择小量程 接入电路，串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律 可得； U1 R1 = U−U1 R2 ，即 3V 15Ω = 6V−3V R2 ，解得：R2 = 15Ω；电子秤的测量范围是 0～30kg，当被测 物的质量为 10kg时，滑动变阻器接入电阻为最大电阻的1 3 ，此时R滑 1 = 1 3 × 15Ω = 5Ω，此 时串联电路中的电流 I = U R1+R2 = 6V 5Ω+15Ω = 0.3A，滑动变阻器此时两端的电压U滑 1 = IR滑 1 = 0.3A × 5Ω = 1.5V，所以电压表的示数为 1.5V；比较质量和电压的变化可知电子秤刻度板上质量的刻 度不均匀，0～10kg对应 0～1.5V，10～30kg对应 1.5～3V，故电子秤刻度板上质量的刻度左疏右密。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 12 动态电路计算 1 在如图所示的电路中，电源电压 6V ， 1 12R  。电压表量程为 0 ~ 15V ，电流表 A量程为 0 ~ 3A、 1A量程为 0 ~ 0.6A，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 1A示数的比值 （选填“变大”“不变”或“变 小” )。为确保电表安全， 2R 连入电路的阻值最小为 。 第 1题图 第 2题图 2．如图甲所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关 S后，滑动变阻器的滑片 P由一端移到另 一端时，测得其中一电压表示数U 与电流表示数 I 的变化关系如图乙所示。 （1）滑动变阻器的最大阻值为 ，电源电压为 V ， 1R 的阻值为 。 （2）滑动变阻器的滑片 P位于中点时，电压表 1V 示数为 V 。 （3）实验中 1V 与 2V 示数的比值变小，推断滑片 P在向 端移动（选填“ a”或“b” )。 3.（多选）如图所示，电源电压恒为 6V，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～3V，滑动变阻 器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V  0.25A”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中 各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（ ) A. 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B. 电流表的示数变化范围是 0.1～0.25A C. 电压表的示数变化范围是 1～2.5V D. 滑动变阻器的阻值调节范围是 10～50Ω 4.如图 10所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3为三个定值电阻。R1、R2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 的阻值分别为 10 Ω、5 Ω。当开关S1、S2闭合，S3断开时，电流表的示数为 I；当开关S1、S3 闭合，S2断开时，电流表的示数为 0.6 A，R1两端的电压为U1；当开关S3闭合，S1、S2断开 时，电流表的示数为 0.15 A，R1两端的电压为U1′。下列判断正确的是（ ) A.I = 0.4 A B.U1：U1′ = 4: 3 C.R3的阻值为 30 Ω D.电源两端的电压为 9 V 5.（多选）图甲所示为某电子台秤的简化电路图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，秤盘中放 有物体时，秤盘向下移动并带动滑动变阻器的滑片 P向下滑动。电源两端电压为 12V且保持 不变，经过多次实验测量，绘出电阻R2接入电路中的阻值与台秤盘中物体质量 m的关系图象 如图乙所示，电流表示数 I与电阻R2接入电路中的阻值的关系图象如图丙所示。下列说法正确 的是（ ) A. 电阻R1的阻值为 100Ω B. 当盘中不放物体时，电阻R2接入电路中的阻值为 500Ω C. 当电流表的示数为 0.04A时，盘中物体的质量是 400g D. 当盘中物体的质量为 1kg时，电路中的电流为 0.06A 6.如图所示，电源电压保持不变， 0R 为定值电阻。闭合开关，当滑动变阻器的滑片在某两点间 移动时，电流表的示数变化范围为 0.4 ~ 1.2A A之间，电压表的示数变化范围为 2 ~ 6V V 之间。则 定值电阻 0R 的阻值及电源电压分别为 ( ) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 A． 5 8V B． 5 10V C．10 10V D．10 8V 7.如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板 A与滑动变阻器 R2的滑片 P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为 20V，定值电阻R1 = 30Ω，滑 动变阻器的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为 0～15V，电流表的量程为 0～3A。下表为R2 接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 某同学测得自己的身高为 165cm，测量时通过电流表的电流为______A；为保证电路安全工作， 此测量仪测量的身高最多不能超过______cm。 8.如图所示，甲图是灯泡 L和定值电阻 R的 I − U图像，将 L和 R先后以乙、丙图两种方式连 在同一电源上，若乙图中U1：U2 = a，丙图中I1：I2 = b，则下列选项中不正确的是( ) A. a > 1 B. b < 1 C. a > b D. ab = 1 9.测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为 3 V的电压表改装而成，电源电压 U为 6 V，R0 的阻值为 40Ω，热敏电阻R1的阻值随温度 t变化的关系如图乙所示，当开关 S闭合后，电路可 测量的最高温度为________℃；温度表的 10℃应标在电压表________V处；若增大电源电压 U， 电路可测量的最高温度将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 身高（cm) 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 R2(Ω) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 10.如图 1所示， GR 是光敏电阻，R是阻值为10k的定值电阻，电源电压 9U V 。光敏电阻 GR 的阻值与光的照度（光照越强，照度越大）的关系如图2所示，当照度增大时， GR 的阻值将 。 小芳将量程为3V 的电压表接入图 1 电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的 示数也增大，则该电压表应并联在电阻 两端，能够测量的最大照度为 Lux。改装完 成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12 ~15 )V V ，且将 R换为可调电阻（调节 范围为5 ~ 20 )k k  ，则该装置所能测量的最大照度为 Lux。 11.如图是小明自制的电子秤电路（不考虑弹簧的电阻，且弹簧形变量与外力成正比），已知 电源电压恒为 6V，滑动变阻器R1的规格为“15Ω 1A”，电子秤的测量范围是 0～30kg；当电 子秤达到最大测量值时，R1的金属滑片在最下端，改装成电子秤的电表正好满偏，则R2的阻值 为 Ω，轻质托盘上物体的质量为 10kg时，该电表示数为 V，电子秤刻度板上质量 的刻度 （选填“均匀分布”“左疏右密”或“右疏左密”）。