内容正文:
小专题(六) 欧姆定律在动态电路中的应用(2)
——定量计算
第十四章 欧姆定律
类型一 滑动变阻器类
1. (2025·合肥瑶海一模)如图所示,将阻值为5Ω的定值电阻R0与滑动变阻器R连接在电压恒为4.5V的电源两端,电压表所用量程为0~3V,电流表所用量程为0~0.6A,当闭合开关S后,为保证电路中元件安全,电流表的示数范围应为 0.3~0.6A 。
0.3~0.6A
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2. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电阻R1的阻值为4Ω。当滑片P在滑动变阻器的最右端a点时,闭合开关S,电压表的示数为1.5V,求:
(1) 通过电阻R1的电流。
解:(1) 0.375A
第2题
(2) 电源电压。
解:(2) 9V
(3) 为了保证电路能正常工作及各电表不损坏,滑动变阻器接入电阻的范围。
解:(3) 11Ω≤R2≤20Ω
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3. 如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6V,电流表A1的示数为1.5A,电流表A2的示数为0.5A。
(1) 求R2的阻值和滑动变阻器R1接入电路的电阻。
解:(1) 12Ω 6Ω
第3题
(2) 电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A,为使电表不损坏,求滑动变阻器接入电路的最小阻值。
解:(2) 2.4Ω
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4. 如图(a)所示的电路中,电源电压为12V且恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,当S闭合时,电流表A的示数为0.2A。求:
(1) 电压表V的示数。
解:(1) 电压表V的示数U1=IR1=0.2A×20Ω=4V
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(2) 滑动变阻器R2连入电路的阻值。
解:(2) 根据串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=12V-4V=8V,滑动变阻器R2连入电路的阻值R2= =40Ω
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解:(3) 根据电压表指针的位置可知,其示数可能为2V或10V。当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,R1两端分得的电压最小,为=24Ω
(3) 当各电表选择了合适的量程后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表V的示数如图(b)所示,求此时电路的总电阻。
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类型二 多开关类
5. (2025·合肥一模)如图所示,R1=6Ω,R2=24Ω。当S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A;当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为 1.25 A。
1.25
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6. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1∶U2、I1∶I2分别是( A )
A. 1∶1、4∶3 B. 1∶2、1∶3
C. 1∶1、1∶4 D. 1∶4、1∶1
A
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7. 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、S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.6A;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。
解:(1) 当断开开关S1、S2,闭合开关S3时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压U=I1R1=0.6A×20Ω=12V
第7题
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(2) 电阻R2的阻值。
解:(2) 当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过R1的电流仍为0.6A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A,因为并联电路中各支路两端的电压相等,由I==40Ω
第7题
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(3) 断开开关S1、S3,闭合开关S2时,电阻R1两端的电压。
解:(3) 断开开关S1、S3,闭合开关S2时,电阻R1与R2串联,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R'=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω,则电路中的电流I'==0.2A,电阻R1两端的电压U1=I'R1=0.2A×20Ω=4V
第7题
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类型三 综合类
8. 在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R1=10Ω,R3=30Ω。开关S1闭合,开关S2接a,滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时,电压表的示数为1.2V;开关S1闭合,开关S2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( A )
A. 5Ω B. 10Ω C. 20Ω D. 40Ω
第8题
A
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9. 如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω、R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。
(1) 只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压为 3 V。
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(2) 只闭合开关S2,将滑动变阻器R3的滑片移到最右端,求此时电压表的示数。
解:(2) 只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片移到最右端时,电阻R2与滑动变阻器R3的最大阻值串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R3两端的电压。此时电路中的电流I= =0.05A,R3两端的电压即为电压表的示数,为U3=IR3=0.05A×40Ω=2V
第9题
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(3) 将开关S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,求此时滑动变阻器R3接入电路的阻值。
解:(3) 开关S1、S2、S3都闭合时,R2被短路,R1与R3并联,电流表测量干路中的电流。并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,即U1=U3'=U=3V,此时通过R1的电流I1==10Ω
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