内容正文:
小专题(六) 欧姆定律在动态电路中的定量计算
第十二章 欧姆定律
类型一 开关通断型动态电路
1. 如图所示的电路,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为 6 V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为 0.2 A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为 0.9 A。
第1题
6
0.2
0.9
1
2
3
4
5
6
7
8
2. (2024·江西)如图,三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同,开关S1断开、开关S2掷到1,电流表A1与电流表A2的示数之比为 1∶1 ;当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电流表A1与电流表A2的示数之比为 2∶1 。
第2题
1∶1
2∶1
1
2
3
4
5
6
7
8
3. (2024·江西)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1) 只闭合开关S,求通过电阻R的电流。
解:(1) 当只闭合开关S,只有电阻R接在电路中,UR=U=24V,R=20Ω,由欧姆定律求得通过电阻R的电流IR===1.2A
第3题
1
2
3
4
5
6
7
8
(2) 同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值。
解:(2) 同时闭合开关S、S1,R和R1并联,若通过干路的电流I=1.6A,根据并联电路电压和电流规律可得R1两端的电压U1=U=24V,通过R1的电流I1=I-IR=1.6A-1.2A=0.4A;由欧姆定律得R1的阻值R1===60Ω
第3题
1
2
3
4
5
6
7
8
类型二 滑动变阻器滑片移动型动态电路
4. (2024·内江)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为( C )
A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A
第4题
C
1
2
3
4
5
6
7
8
5. (2024·临沂)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最小阻值应大于( A )
A. 20Ω B. 10Ω C. 8Ω D. 5Ω
第5题
A
1
2
3
4
5
6
7
8
6. 如图所示的电路中,定值电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关,当滑片P在a端时,电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。求:
(1) 电源电压。
解:(1) 3V
第6题
(2) 滑动变阻器R2的最大阻值。
解:(2) 20Ω
1
2
3
4
5
6
7
8
(3) 若将图中电源改为7.5V,电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程,为保证电表安全,滑动变阻器的取值范围。
解:(3) 2.5~6.67Ω
第6题
1
2
3
4
5
6
7
8
类型三 实际应用型动态电路
7. (跨学科实践·工程实践)(2024·广西模拟)某实验小组设计了一个监测柳江河水位的装置。其原理如图甲,电源电压恒定,R0为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆OP在竖直方向上下移动,OP与R组成滑动变阻器(最大阻值100Ω)。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙,电压表与电流表示数变化关系如图丙,则该电路的电源电压为 15 V。当水位升高到警戒值时,电路中的电流达到0.12A,将会触发信号提醒监测员,那么水位警戒值为 82 .m。
15
82.5
第7题
1
2
3
4
5
6
7
8
8. (2024·新乡卫辉期中)某科技小组设计了一个可自动注水的茶吧机电路,原理简化如图。控制电路电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为力敏电阻。平底薄壁直筒状水杯放在装有R2的平板上,平板受到的压力F随杯中水深h变化的关系满足F=2N+20N/m×h,R2阻值随压力F变化的部分数据如表。R1两端的电压变化能自动控制注水电路的通断。当空杯放在平板上时,R1两端
电压为9V,此时恰好触发注水电路启动注水;
当水深h达到0.15m时,R1两端电压为12V,
此时恰好断开注水电路停止注水。
F/N 1 2 3 4 5 6
R2/Ω 6000 4000 2900 2400 2000 1800
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
(1) 由表格中的数据可知,随压力的增大,电路中的电流 变 大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第8题
变大
F/N 1 2 3 4 5 6
R2/Ω 6000 4000 2900 2400 2000 1800
(2) 水深为0.15m时,求R2的阻值。
解:(2) 当水的深度为0.15m时,根据F=2N+20N/m×h可知压力F=2N+20N/m×0.15m=5N,由表格数据知此时R2的阻值为2000Ω
1
2
3
4
5
6
7
8
(3) 求控制电路的电源电压和R1的阻值。
解:(3) 平板受到的压力F随杯中水深h变化的关
系满足F=2N+20N/m×h,当水的深度为零时压
力F=2N,设电源电压为U,当水的深度为零时压
力F=2N,R2的阻值为4000Ω,电压表的示数为
9V,则电源电压U=9V+×4000Ω ①;当水的深度
为0.15m时压力F=5N,R2的阻值为2000Ω,电压表的示数为12V,则电源电压U=12V+×2000Ω ②;联立①②得R1=4000Ω,U=18V
第8题
1
2
3
4
5
6
7
8
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第十二章知识网络
第十二章 欧姆定律
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