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专题九 动态电路计算
第十七章 欧姆定律
方法技巧:①阅读题目(结合图像或表格),提取已知条
件;②判断电路的连接方式、电表的测量对象;③利用串
并联电路的电压、电流、电阻规律和欧姆定律计算相关物
理量。
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类型1 滑动变阻器动态电路
1. 如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P在b端时
电流表的示数为0.5 A,电压表的示数为3 V;滑片在a端时电流
表的示数为1.5 A,电压表的示数为9 V,则可判断电源电压
是 V,定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻
值为 Ω。
9
6
12
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2. 小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”
的实验,已知电源电压为6 V,实验用到的电阻分别为5 Ω、
10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,由实验中所得数据画出如图乙
所示的图像。
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(1)根据图像,实验中应保持R两端的电压为 V不变。
2.5
(2)实验时,将R由5 Ω换成10 Ω时,滑片P要向 (选填
“左”或“右”)端移动,换成10 Ω后滑动变阻器两端的电压
为 V。
(3)为完成整个实验应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变
阻器。
左
3.5
35
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3. 如图所示,电源电压为4.5 V,灯L标有“3 V 0.3 A”,且
阻值保持不变,滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”,电压表的测
量范围为0~3 V,电流表的测量范围为0~0.6 A。
(1)若为了保证电路中各元件安全工作,则电路中的最大电
流为 A,此时电路中的总电阻是 Ω,小灯泡的电
阻是 Ω,滑动变阻器接入电路中的最小电阻是 Ω。
0.3
15
10
5
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(2)当电压表的示数为3 V时,灯泡两端的电压为 V,
通过灯泡的电流是 A,此时滑动变阻器接入电路中的
电阻为 Ω。
(3)为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的取值范
围是 Ω。
1.5
0.15
20
5~20
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类型2 敏感电阻动态电路
4. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度
变化的电路。如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20
Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,闭
合开关S后,求:
(1)当环境温度为20 ℃时,电压表示数为2 V,电源电压
多大?
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解:由电路图可知,Rt与R串联,电压表测R两端的电压。
(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,电压表的示数为
2 V时电路中的电流I===0.1 A
由图乙知,当环境温度为20 ℃时,Rt的阻值为40 Ω,
则Rt两端的电压Ut=IRt=0.1 A×40 Ω=4 V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=UR+ Ut=2 V+4 V=6 V;
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(2)如果将R、Rt并联在该电路两端,当干路电流为0.5 A时,环境温度是多少?
(2)如果将R、Rt并联在该电路两端,因并联电路中各支路两
端的电压相等,所以,通过R的电流IR===0.3 A,因并
联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻Rt的
电流It'=I'-IR=0.5 A-0.3 A=0.2 A,
电阻Rt的阻值Rt'===30 Ω,
由图乙知,此时温度为30 ℃。
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5. 图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,
图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知:电源电
压保持不变,定值电阻R1=200 Ω。某次测量时,只闭合开
关S1,电流表示数为100 mA,再闭合开关S2,电流表示数
为200 mA。求:
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(1)电源电压;
解:(1)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为
100 mA=0.1 A,根据欧姆定律可知电源电压
U=I1R1=0.1 A×200 Ω=20 V;
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(2)此时空气中的湿度;
解:(2)再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路电
流,电流表示数为200 mA=0.2 A,
根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流
I2=I-I1=0.2 A-0.1 A=0.1 A,
根据欧姆定律可知R2===200 Ω,从图中可知此时空气
中的湿度为60%;
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(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
解:(3)空气中的湿度为20%时,传感器电阻R2的阻值
R2'=400 Ω,根据欧姆定律可知通过传感器的电流
I2'===0.05 A,
根据并联电路的电流特点可知电流表示数为
I'=I1+I2'=0.1 A+0.05 A=0.15 A。
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类型3 开关动态电路
6. 如图所示,电阻R1=R2=4 Ω,电源电压保持不变,当S1、
S2都闭合时,电流表的示数为0.75 A,此时电路是 联电
路,当S1闭合,S2断开时,电路的总电阻是 Ω,电流表的
示数是 A。
并
4
0.75
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7. 如图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和
电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如
图乙所示,电源电压是 V,电阻R1的阻值是 Ω,电
阻R2的阻值是 Ω。
6
10
20
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