内容正文:
第17章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
专题:欧姆定律简单计算
一、电学计算方法总结
(1) 判断电路的的连接方式(注意电表的处理,分析电路时电流表相当于导线,电压表直接去掉)
(2) 分析电流表、电压表的测量对象,开关的控制作用
(3) 利用串、并联电路中电压、电流、电阻的规律
(4) 利用欧姆定律、电功率、焦耳定律等进行计算
二、习题部分
1. 如图所示,L1的电阻是10Ω,L2的电阻是20Ω,闭合开关后电压表的示数是2V。求:
(1)流过L2的电流。
(2)电源电压。
2. 如图所示,电源电压恒为9V。R1的阻值80Ω,闭合开关后,电压表的示数为1V。求:
(1)电路中的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
3. 如图所示,R1=10Ω,开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。求:
(1)电阻R1两端的电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电源电压。
4. 如图所示电路中,已知电源电压U=12V保持不变,电阻R3=8Ω,闭合开关S,电压表的示数为8V。求:
(1)电流表的示数。
(2)R1与R2阻值之和。
(3)根据已知条件,你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值。
5. 如图所示电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)通过电阻R2的电流。
(3)电阻R2的阻值。
6. 如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A。求:
(1)电源电压U。
(2)干路的电流I。
(3)R2的阻值。
7. 如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A。求:
(1)电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?
8. 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=1Ω,R1=14Ω。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=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小。
(2)电阻R2的阻值。
答案解析
1.解:(1)通过L2的电流:I2=U2/R2=2V/20Ω=0.1A。
(2)因串联电路中电流处处相等,则I1=I2=0.1A;根据I=U/R可得L1两端电压:U1=IR1=0.1A×10Ω=1V;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+U2=1V+2V=3V。
2.解:(1)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:U1=U-U2=9V-1V=8V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=U1/R1=8V/80Ω=0.1A。
(2)R2的阻值:R2=U2/I=1V/0.1A=10Ω。
3.解:(1)R1两端的电压:U1=IR1=0.2A×10Ω=2V。
(2)由I=U/R可得,R2的阻值:R2=U2/I=4V/0.2A=20Ω。
(3)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+U2=2V+4V=6V。
4.解:(1)电阻R1、R2、R3串联,电压表测量电阻R1、R2的电压,根据串联电路的电压特点,R3的电压:U3=U-U12=12V-8V=4V,电流表的示数:I=U/R=U3/R3=4V/8Ω=0.5A。
(2)R1与R2阻值之和:R1+R2=U12/I=8V/0.5A=16Ω。
(3)根据已知条件,可求出电路总电阻是24Ω,R3两端的电压是4V。
5.解:(1)通过电阻R1的电流:I1=U/R1=30V/15Ω=2A。
(2)通过电阻R2的电流为:I2=I-I1=2.5A-2A=0.5A。
(3)由I=U/R得,电阻R2的阻值:R2=U/I2=30V/0.5A=60Ω。
6.解:(1)电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V。
(2)干路上的电流:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A。
(3)根据并联电路的特点可知,R2两端的电压:U2=U=6V,则R2的阻值:R2=U2/I2=6V/0.2A=30Ω。
7.解:(1)电源的电压:U=I(R1+R2)=0.3A×(20Ω+20Ω)=12V。
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,I=I1+I3=U/R1+U/R3=12V/20Ω+12V/20Ω=1.2A。
8.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=U1/R1=2.8V/14Ω=0.2A,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=1Ω+14Ω=15Ω,电源电压:U=I1R=0.2A×15Ω=3V。
(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=3V-2.7V=0.3V,此时通过电路的电流:I2=Ur/r=0.3V/1Ω=0.3A,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻R2的阻值:R2=U2/I2=2.7V/0.3A=9Ω。
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