内容正文:
第十七章 欧姆定律 专项练习:计算题
欧姆定律的简单计算
1.如图甲所示电路,当开关 闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示。已知灯 的阻值为 ,请计算:(写出计算过程)
(1) 通过灯 的电流大小。
(2) 电源电压。
(3) 灯 的阻值。
2.在如图所示的电路中,电源两端电压为 ,开关闭合后电压表示数为 , 的阻值为 。求:
(1) 电阻 两端的电压;
(2) 通过 的电流;
(3) 的阻值。
3.在图所示的电路中,电源电压为 ,电阻 为 。闭合开关 时,电流表 的示数为 , 求:
(1) 电流表 的示数 。
(2) 通过电阻 的电流 。
4.如图所示,电阻 为 ,电源两端电压为 ,开关 闭合后,求:
(1) 当滑动变阻器 接入电路的电阻 为 时,通过电阻 的电流 。
(2) 为了使通过电阻 的电流为 ,则滑动变阻器接入电路的电阻阻值为多大?
5.如图电路中,电源电压保持不变,电阻 的阻值为 。当开关 闭合、 断开时,电流表示数为 。求:
(1) 电源电压。
(2) 当开关 、 均闭合时,电流表示数变为 ,则电阻 的阻值。
6.如图所示电路中, 的阻值为 , 的阻值为 ,当 断开时电流表读数为 。求:
(1) 电源电压为多少?
(2) 当 闭合时电流表读数是多少?
(3) 当把 和 串联接到该电源电压上,电路中的电流为 , 的电阻是多少 ?
7.在如图所示电路中, 、 是两个定值电阻,其中 。开关 闭合后,电流表的示数为 ,电压表的示数为 。求:
(1) 通过电阻 的电流是多少?
(2) 电阻 的阻值为多少?
欧姆定律的动态计算
8.如图所示的电路中,电阻 的阻值为 ,电源电压为 且保持不变,当 断开, 、 闭合时,电流表的示数为 ,求:
(1) 当 、 断开, 闭合时,电流表的示数?
(2) 电阻 的阻值大小?
(3) 、 断开, 闭合时, 两端的电压为多少?
9.在如图甲所示的电路中,电源电压保持 不变, 的阻值为 。闭合开关 ,电压表的示数如图乙所示。
(1) 求通过电阻 的电流;
(2) 求电阻 的阻值。
10.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关 ,滑动变阻器的滑片 从 端滑到 端的整个过程中,两电表示数变化关系图象如图乙中线段 所示。求:
(1) 滑动变阻器的最大阻值 ;
(2) 的阻值和电源电压。
11.如图所示的电路中,电压表的量程 ,电阻 为 。闭合开关 ,将滑动变阻器的划片 移至 时,电流表的示数为 。求:
(1) 电源电压。
(2) 将滑动变阻器移至 处时,此时电压表示数为 ,则 两端电压为多少?滑动变阻器最大阻值是多少?此时通过电路的电流是多少?
12.如图所示,将滑动变阻器的滑片 移向 端,闭合开关 ,电流表有示数为 ,电压表的示数为 ;滑片 移至 端,闭合开关 ,电压表的示数为 。求:
(1) 电源的电压。
(2) 电阻 的阻值。
(3) 滑动变阻器的最大阻值。
13.如图甲所示,电源两端电压保持不变, 为定值电阻,滑动变阻器 的最大阻值为 ,电压表的量程为 。电压表的示数与滑动变阻器 的关系如图乙所示。求:
(1) 电源两端的电压;
(2) 定值电阻 的阻值;
(3) 闭合开关 后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器 接入电路的最小阻值。
14.在图()所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的规格如图()所示,电阻 的阻值为 ,变阻器 标有“”字样。闭合开关 时,两电流表的示数分别为 和 。求:
(1) 电源电压 。
(2) 变阻器 连入电路的阻值。
(3) 若电表量程可换,现用定值电阻 替换 、 中的一个,要求:替换后,闭合开关 时,电路正常工作,电流表 和 的示数差仍与原来相同,且有一个电表示数能达到满刻度。请说明要替换的电阻,并计算电阻 的阻值。
欧姆定律的计算及其应用
15.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻随温度的升高而减小,且受温度影响较大,如图甲所示,是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象。根据这种半导体材料特性,某同学设计了一个电路,如图乙所示,可以测定某一空间的温度,已知定值电阻 阻值为 。
(1) 当环境温度为 时,电流表的读数为 ,求电源的电压。
(2) 电流表的读数为 时,求此时该空间的温度。
16.甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要,如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图,电源电压恒为 , 是阻值为 的定值电阻, 为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示,当污染指数在 以下为轻度污染, 之间为中度污染, 以上为重度污染,问:
(1) 污染指数为 时,电阻 的阻值是多少?
(2) 电压表示数为 时,甲醛污染指数是否属于重度污染?
17.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示其中,电源两端电压 (恒定不变),电压表的量程为 , 是定值电阻,, 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 后,求:
(1) 当环境温度为 时,热敏电阻 的阻值是 。
(2) 当环境温度为 时,电压表的示数是多少?
(3) 电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
18.小文同学从电视新闻看到超载车损坏公路和桥梁的报道后,心想为什么不在道路入口地面上设置一称重的检测设备呢?于是设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲所示。电路由电源、称重计(电流表、量程 )、定值电阻 、滑动变阻器 、弹簧和开关组成。已知电源电压 ,滑动变阻器 长 、最大阻值 ,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是 。
(1) 定值电阻 多大?
(2) 最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(保留二位小数)
(3) 小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻: 、 、 或 中哪个替换 ,替换后,最大称量时,电流表示数多大?(保留二位小数)
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参考答案
1. 【答案】
(1) 此时电流表的量程是 ,故其分度值是 ,故此时的电流表的示数是 ,电流表是测量的灯泡 的电流。
(2) 。
(3) 。
2. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 由电路图可知,电阻 与 串联,电压表测电阻 两端的电压,由串联电路的电压特点可得电阻 两端的电压:
;
(2) 由欧姆定律可得,通过 的电流:;
(3) 与 串联,则 ,
由 可得 的阻值为:
。
3. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 电流表 的示数 。
(2) 通过电阻 的电流 。
4. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 由电路图可知,滑动变阻器 与定值电阻 串联。
当滑动变阻器 接入电路的电阻 为 时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,;
电路中的电流:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时通过电阻 的电流为 。
(2) 为了使通过电阻 的电流为 ,
则由 可得,此时电路的总电阻:,
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的电阻:
。
5. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 当开关 闭合、 断开时,电路为 的简单电路,电流表测电路中的电流,由 可得,电源的电压:
。
(2) 当开关 、 均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,则由 可得电路中的总电阻:
,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,,
即:,
解得 。
6. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 当 断开时,电源电压:。
(2) 当 闭合时 与 并联
则
电流表示数:。
(3) 与 串联时, 上的电压:
因为串联电路中 所以
由 ,则 的阻值:。
7. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 由图可知 、 为并联电路,电压表测电路电压,电流表测干路电流。
则 ,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
。
(2) 由 可得:
。
8. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 当 、 断开, 闭合时,电路为 的简单电路,则电流表的示数:。
(2) 由电路图可知,当 断开, 、 闭合时,电阻 和 并联,通过 的电流:,
因电路并联,所以 电阻 的电阻:。
(3) 当 、 断开, 闭合时,电阻 和 串联,,电路中的电流:,
则 两端的电压:。
9. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 由电路图可知, 、 串联,电压表测 两端的电压;电压表的量程为 ,分度值为 ,则电压表的示数为 ,即 两端的电压为 。
通过 的电流:
;
(2) 因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以 两端的电压:
,
因为 ,并且
所以 。
10. 【答案】
(1)
(2) ;
【解析】
(1) 由图甲可知, 与 串联,电压表测 两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于 端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流 ,此时 两端的电压 ,由 可得,滑动变阻器的最大阻值:;
(2) 当滑片位于 端时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:,当滑片位于 端时,变阻器接入电路中的电阻为 ,电路为 的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流 ,则电源的电压:,因电源的电压不变,所以,,解得:,则电源的电压:。
11. 【答案】
(1)
(2) ;;
【解析】
(1) 闭合开关 ,将滑动变阻器的滑片 移至 时,电路为 的简单电路,
由 可得,电源的电压:
。
(2) 将滑动变阻器移至 处时,变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以, 两端电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时通过电路的电流:
,
滑动变阻器的最大阻值:
。
12. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 将滑动变阻器的滑片 移向 端时,电路为 的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由电压表的示数可知,电源的电压 。
(2) 此时电路中的电流为 ,由 可得,电阻 的阻值:
(3) 滑片 移到 端时,滑动变阻器 的最大阻值与定值电阻 串联,电压表测 两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:
,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
,即 ,解得:。
13. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 因为 和 串联,;;
所以
由图象知:当 时,;当 时,
分别代入①式,解得:。
(2) 因为
所以
解得:。
(3) 因为当电压表的示数为 时,电路中电流最大;
所以
此时,滑动变阻器 两端的电压最小:
为保证电压表安全,滑动变阻器 接入电路的最小阻值:
。
14. 【答案】
(1)
(2)
(3) 替换 ; 或 或 。
表示数与 表示数之差为通过 的电流大小,即通过 的电流不变,电源电压不变, 的电阻不变。所以 要替换 ,
若 示数为满刻度 ,则 ,
若 示数为满刻度 ,则 ,,
若 示数为满刻度 ,则 ,。
【解析】
(1) 流过 电流 ,
电源电压 。
(2) 变阻器 连入电路的阻值 。
15. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 由乙电路图可知, 与 串联,电流表测电路中的电流.
由图甲可知,当环境温度为 时,,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由 可得,电源的电压:
;
(2) 电流表的读数为 时,电路中的总电阻:
,
则半导体的电阻:
,
由图乙可知,对应的温度为 ,即此时该空间的温度为 。
16. 【答案】
(1)
(2) 重度污染
【解析】
(1) 由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻 两端的电压;
由图象可知,污染指数为 时,可变电阻连入电路中的阻值为 。
(2) 电压表示数为 时,则电路中的电流为 ,
由串联电路电压的规律可知,可变电阻两端电压 ,
根据欧姆定律可得,此时可变电阻的阻值:,
由图乙可知,此时污染指数为 ,属于重度污染。
17. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 当环境温度为 时,由图可知,热敏电阻 的阻值是 。
(2) ,
,。
(3) ,,
则 ,由图可知环境温度为 。
18. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是 。
电路总电阻:,
(3) 电流表量程为 ,电流要超过量程的一半,则:,
电路最大电流 ,,则:,
替换后,最大称量时,电流表示数:。
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