摘要:
**基本信息**
聚焦欧姆定律计算,通过20题系统覆盖基础电路、动态分析及实际应用,强化物理观念中的电路相互作用认知与科学思维的模型建构。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础电路计算|8题(1-8题)|串联/并联电路基本计算|从欧姆定律直接应用到电路状态分析,构建U-I-R关系模型|
|动态电路分析|6题(9-14题)|开关通断/电阻变化导致电路状态改变|结合电路结构变化,推理电流电压变化规律,体现科学推理|
|实际应用|6题(15-20题)|传感器(热敏/压敏)、图像表格结合的场景问题|综合运用欧姆定律解决实际问题,强化科学探究与社会责任|
内容正文:
【暑期专项】专题08 欧姆定律 计算题(20题)
题型一:欧姆定律的简单应用
1.如图所示的电路,电源电压不变,电阻的阻值为10Ω,当开关和都闭合时,电流表的示数为1.2A;当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.4A,求:
(1)电源电压。
(2)的阻值。
【答案】(1)12V
(2)20Ω
【详解】(1)当开关S1、S2都闭合时,被短路,电路为的简单电路,电流表测量电路电流,由此可知两端电压就是电源电压,所以
(2)当开关S1闭合,S2断开时,与串联,此时电流,所以电路总电阻
所以的阻值
2.如图所示是某测温装置的简化电路图,为NTC热敏电阻,其阻值随环境温度升高而减小,为阻值为10Ω的定值电阻,电源电压且保持不变,闭合开关。
(1)环境温度升高时,电流表的示数变___________;
(2)电流表的示数为0.5A时,求两端的电压;
(3)当的阻值为14Ω时,求电流表的示数。
【答案】(1)大
(2)
5V
(3)
0.25A
【详解】(1)由图可知,与串联,电流表测电路总电流。环境温度升高时,阻值减小,电路总电阻随之减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大。
(2)串联电路电流处处相等,通过的电流等于电流表示数,根据欧姆定律得两端电压
(3)当时,电路总电阻
根据欧姆定律得电流表示数
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R1的阻值为20Ω,只闭合开关S1,电流表A1的示数为0.16A。求:
(1)电源电压。
(2)再闭合开关S2,电流表A2的示数为0.26A,电阻R2的阻值。
【答案】(1)3.2V
(2)32Ω
【详解】(1)只闭合S1,为R1的简单电路,电流表A1测量通过R1的电流,此时电源电压等于R1两端的电压,电源电压为
(2)再闭合开关S2,R1与R2并联,通过R1的电流不变,仍为0.16A,电流表A2测量干路电流,示数为0.26A,则通过R2的电流为
R2两端的电压等于电源电压3.2V。电阻R2的阻值为
4.如图所示电路图中,已知,先闭合,电流表的示数为0.3A,再闭合,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)、都闭合时的电流;
(3)的电阻。
【答案】(1)6V
(2)0.2A
(3)30
【详解】(1)只闭合时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,根据欧姆定律可知电源电压
(2)、都闭合时,与并联,电流表测干路电流,根据并联电路中电流的规律可知通过的电流
(3)并联电路中各支路电压等于电源电压,根据欧姆定律可得的电阻
5.如图所示,,电压表示数为2V,电源电压。求:
(1)电流表示数。
(2)电阻。
(3)电路的总电阻。
【答案】(1)1A
(2)2Ω
(3)6Ω
【详解】(1)由图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,R1两端电压
电路中的电流,即电流表的示数为
(2)R2的电阻
(3)电路的总电阻
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为4Ω。只闭合开关S时,电压表读数为2V;两个开关都闭合时,电压表的读数为3V。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)3V
(2)
【详解】(1)当两个开关都闭合时,被短路,电路为的简单电路,电压表测量电源电压,由题意得此时电压表示数为,因此电源电压
(2)只闭合开关时,与串联,电压表测量两端电压,即,根据串联电路电压规律,两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
因此的阻值
7.如图所示,电源电压6V且恒定不变,R1、R2为定值电阻。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为1.2A;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为2V。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)当开关S1闭合、S2断开时,求:通过R2的电流
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当开关、均闭合时,被短路,电路为只有的简单电路,电流表测电路电流,电源电压,电流。 根据欧姆定律,电阻的阻值
(2)当闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压,即。 串联电路电流处处相等,因此通过的电流等于电路电流,即等于通过的电流
8.在如图所示的电路中,电源电压为9V,电阻R2为10Ω。闭合开关S时,电流表A1的示数为1.2A,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)通过R1的电流;
(3)电阻R1的阻值;
【答案】(1)0.9A
(2)0.3A
(3)30Ω
【详解】(1)由题图可知R1与R2并联,根据并联电路电压的特点可知
根据欧姆定律可知,通过R2的电流
(2)根据并联电路电流的特点可知,通过R1的电流
(3)电阻R1的阻值
9.为开展科技活动,小华设计了一个用开关控制阻值为的电阻两端电压的工作电路,如图所示,电源电压恒为19V。当均闭合时,测得通过的电流为0.95A。求:
(1)电阻的阻值。
(2)闭合开关,要使断开时两端的电压变为16V,电阻的阻值。
【答案】(1)20Ω
(2)3.75Ω
【详解】(1)当均闭合时,R2被短路,根据欧姆定律,得电阻
(2)当闭合开关,断开时,与串联,根据串联电路电压规律可得两端电压
根据串联电路电流规律可知此时电路中的电流
故电阻
10.某智能消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,下图是其部分简化电路。消毒柜正常工作时,发热电阻R=110Ω,通过紫外灯L的电流为0.1A。求消毒柜正常工作时
(1)通过电阻R的电流;
(2)紫外灯L的电阻。
【答案】(1)2A
(2)2200Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R与紫外灯L并联,其两端电压等于电源电压。根据欧姆定律通过电阻R的电流
(2)根据欧姆定律得紫外灯L的电阻
题型二:欧姆定律的实际综合应用
11.潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表,图乙是某深度表的工作原理简化电路图。电源电压且恒定不变,定值电阻,电压表测量范围为0—3 V,是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.24 A。求:
(1)由图可知,电阻的阻值随水的深度的增加而________。
(2)电压表示数为2 V时,潜水员下潜的深度为________m。
(3)在保证电路安全的前提下,该深度表能浸入水中的最大深度是多少?(写出必要的文字说明、公式及推导过程)
【答案】(1)减小
(2)10
(3)40m
【详解】(1)由图丙可知,随水的深度的增加,电阻Rp的阻值逐渐减小。
(2)由图甲可知,RP与R0串联,电压表测量R0两端电压,电压表示数为2V时,电路电流为
RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为30欧时,水的深度为10m。
(3)电压表测量范围为0~3V,Rp允许通过的最大电流为0.24A,深度表能浸入水中的深度越大,电阻Rp的阻值越小,电路中电流越大,电压表示数越大,当电压表示数为3V时,电路中电流为
由于
因此电路中最大电流为0.2A,此时RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为15欧时,水的深度为40m。
12.如图所示,电源电压恒为12V,,。只闭合开关,电压表示数为6V。求:
(1)两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)再闭合开关、,电流表的示数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)只闭合开关时,与串联,电压表测量两端电压。已知电源电压,两端电压,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得
(2)串联电路电流处处相等,根据欧姆定律得
的阻值
(3)再闭合、后,被短路,与并联,电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压,即
分别计算两支路的电流
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得电流表示数
13.小敏看到超载车损坏公路的新闻报道后,设计了一个称量车重的模拟电路如图甲所示,将车重转化成电压表示数。电路由电源、称重计(由测量范围是0~8V的电压表改装而成)、电流表、定值电阻、滑动变阻器、弹簧和开关组成。已知电源电压为12V,滑动变阻器的滑片可沿竖直方向上下移动,其电阻片长40cm、最大阻值为20Ω,变阻器接入电路的阻值与其接入电路的电阻片长度成正比;弹簧的缩短量与其受到压力的关系如图乙所示。当没有载物时,滑动变阻器的滑片指在电阻片最上端,电流表示数为0.1A。求:
(1)的阻值;
(2)最大载重时,该模拟电路的电压表示数(保留两位小数);
(3)另一位同学指出小敏设计的电路在最大载重时电压表示数过小,他打算选择定值电阻替换,使电路在最大载重时,电压表示数至少达到最大电压测量值的一半且电路安全,求的阻值变化范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。 当没有载物时,滑动变阻器接入最大阻值,电路电流,电源电压。
根据欧姆定律,电路总电阻
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和,得
(2) 由图乙可知,最大载重时弹簧缩短量
由题意可知,接入电阻与接入长度成正比,总电阻片长,因此此时滑动变阻器接入的阻值
电路总电阻
电路电流
电压表测两端电压,因此电压表示数
(3)电压表量程为,根据要求,最大载重时电压表示数满足。
根据串联分压规律
① 当电压表示数最大为时,代入数据得
解得,此为的最小值;
② 当电压表示数最小为时,代入数据得
解得,此为的最大值。 因此的阻值范围为
14.在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻阻值为20欧,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S,通过电阻的电流为0.6安。
(1)求电阻两端的电压。
(2)在ab或bc间接入一个表盘如图(b)所示的电压表。闭合开关S,在保证电路元件均安全的情况下,移动滑片发现滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为30欧。请分析说明电压表连接的位置。
(3)计算电源电压U。
【答案】(1)
(2)
电路中与串联,根据串联分压规律:滑动变阻器接入电阻越大,电路总电流越小,定值电阻两端电压越小,滑动变阻器两端电压越大。 题目给出滑动变阻器允许接入的最大阻值为,说明当时,电压表示数达到电压表量程最大值,电压随增大而增大,因此电压表测量滑动变阻器两端电压,即接在之间。
(3)
【详解】(1)根据欧姆定律
(2)电路中与串联,根据串联分压规律:滑动变阻器接入电阻越大,电路总电流越小,定值电阻两端电压越小,滑动变阻器两端电压越大。 题目给出滑动变阻器允许接入的最大阻值为,说明当时,电压表示数达到电压表量程最大值,电压随增大而增大,因此电压表测量滑动变阻器两端电压,即接在之间。 若电压表接在之间(测电压),电压随增大而减小,最大电压出现在接入阻值最小时,滑动变阻器允许接入的最大阻值可达到铭牌的,与题意矛盾,因此电压表只能连接在之间。
(3)已知时电压表满偏,由第一问可知电源电压大于。
如果电压表选择量程,此时电路电流
电源电压为
假设不成立。
因此电压表选择量程,此时两端电压
串联电路电流处处相等,此时电路电流
两端电压
根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压
15.随着生活水平的提高,人们越来越重视身体健康。如图是小福设计的家用血压计电路图,电源电压恒为9V,定值电阻R1为20Ω,R2是一个力敏电阻,其阻值与血压之间的关系如表所示。
血压/mmHg
0
60
70
80
90
100
110
120
130
力敏电阻
R2/Ω
180
40
30
23
17
12
8
6
5
(1)未进行血压测量(血压为0mmHg)时,力敏电阻R2的阻值是多少?
(2)《国家高血压防治指南》标准中规定,高压在90~120mmHg之间属于正常血压。某次小福为奶奶测量高压(血压的一种)时,闭合开关,电流表示数为1.2A。求:①通过R1的电流;②此时力敏电阻R2的阻值;③判断奶奶的高压是否正常?
【答案】(1)180Ω
(2)0.45A,12Ω,正常
【详解】(1)由表可知,血压为0mmHg时,力敏电阻R2的阻值为180Ω。
(2)由电路图可知,R1与R2并联,电流表测量干路电流。并联电路中各支路两端电压等于电源电压,所以。
通过R1的电流为:
电流表测干路电流,通过R2的电流为:
此时力敏电阻R2的阻值为:
由表可知,时对应的血压为100mmHg;正常高压范围为90~120mmHg,100mmHg在该范围内,因此奶奶的高压正常。
16.小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图乙所示,小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V,定值电阻R0=10Ω,则:
(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为多少?
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为多少?
【答案】(1)0.6V
(2)20℃
【详解】(1)由图乙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt串联,电压表测量R0两端的电压;由图甲可知,当环境温度为10℃时,热敏电阻的阻值,所以电路的总电阻
电路中的电流为
则R0两端的电压,即电压表的示数为
(2)由图丙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt并联,电流表测量干路的总电流,R0和Rt两端的电压均等于电源电压,即
通过定值电阻R0的电流
通过热敏电阻Rt的电流
此时热敏电阻的阻值为
由图甲可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为20℃。
17.图甲是利用力敏电阻测量物重的电路,其中电源电压保持不变,RF为力敏电阻,其阻值随所受压力变化的关系如图乙所示。RF上放有轻质托盘,电路中电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“50Ω 0.5 A”字样。
(1)将重10 N的物体放入托盘中,闭合开关,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=25 Ω,此时电流表的读数为0.2 A,求电源电压。
(2)若所测物重为40 N时,要保证整个电路中各元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
【答案】(1)电源电压为
(2)滑动变阻器接入电路的最小阻值为
【详解】(1)由图乙可知,当压力时,力敏电阻阻值。图甲中滑动变阻器与串联,电流表测电路电流,总电阻
根据欧姆定律,电源电压
(2)当物体重量40 N时,压力,由图乙得
滑动变阻器允许最大电流为0.5 A,因此电路最大工作电流
根据欧姆定律,电路最小总电阻
滑动变阻器接入的最小电阻值
18.物理小组的同学设计了一个电子身高测量仪参加科创比赛,其简化电路如图所示,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0=5 Ω,R是竖直固定着的粗细均匀、阻值为15 Ω的硬电阻棒(阻值与其长度成正比)。cd是金属硬杆,MP是测量身高的水平金属挡板,其右端P与电阻棒接触良好。
(1)小杨的身高为170 cm,测量时电流表的示数为0.5 A,求此时电阻棒R接入电路的阻值。
(2)将电压表的测量范围调整为0~3 V,电流表的测量范围调整为0~0.6 A,为了保证电路各元件都能安全工作,求电阻棒接入电路的阻值范围。
【答案】(1)
4Ω
(2)
【详解】(1)由电路图可知,电阻棒R与定值电阻R0串联,电压表测电阻棒R下半部分接入电路的电压,电流表测电路电流。当电流表示数为0.5A时,电路总电阻为
此时电阻棒R接入电路的阻值为
(2) 当电流表示数最大为时,电阻棒接入电路的阻值最小,此时电路总电阻为
电阻棒接入电路的最小阻值为
当电压表示数最大为时,电阻棒接入电路的阻值最大,此时定值电阻R0两端的电压为
电路中的电流为
电阻棒接入电路的最大阻值为
故电阻棒接入电路的阻值范围为
19.如图甲所示为小华同学制作的简易电子体重秤的电路图,R0为阻值200Ω的定值电阻,R为最大工作电流为20mA的压敏电阻,其阻值随秤盘受到压力的变化关系如图乙所示。已知电源电压为4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V;秤盘的质量忽略不计,g=10N/kg。
(1)当秤盘中没有放置物体时,求电路中的电流。
(2)该体重秤能称量的最大质量。
【答案】(1)
0.005625 A
(2)
100 kg
【详解】(1)当秤盘中没有放置物体时,压力,由图乙可得压敏电阻的阻值。
由图甲可知,压敏电阻与定值电阻串联,根据串联电路电阻规律,总电阻
已知电源电压,根据欧姆定律,电路电流
(2)电压表量程为,因此定值电阻两端最大电压,此时电路电流
(压敏电阻允许的最大工作电流),因此电路最大电流为。根据欧姆定律,此时电路总电阻
压敏电阻的阻值
根据图乙的变化规律,可得当时,压敏受到的压力
秤盘质量忽略不计,压力等于物体重力,即
根据公式,最大称量质量
20.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,电压表的量程为0~9 V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,当加湿器内部的湿度为10%时,电路中的电流为0.3 A.在电路安全工作的前提下,求:
(1)定值电阻R0的阻值;
(2)该装置能监测的最大湿度值;
(3)为了提高该装置能监测的最大湿度值,请设计出一个合理的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)
(2)
50%
(3)
换用阻值更大的定值电阻
【详解】(1)由图丙可知,当湿度为10%时,湿敏电阻。由图乙可知,定值电阻与湿敏电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测湿敏电阻两端电压。根据欧姆定律,此时电路总电阻
根据串联电路电阻规律,可得定值电阻的阻值为
(2)电压表量程为,因此湿敏电阻两端电压最大为时,监测的湿度最大。此时定值电阻两端电压
电路中的电流
此时湿敏电阻的阻值
由图丙可知,对应装置能监测的湿度最大值为。
(3)电源电压不变,电压表最大示数固定,为了提高该装置能监测的最大湿度值,则R变大,为保护电压表不超过9V,则R0应增大,因此增大的阻值可以提高该装置能监测的最大湿度值。
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【暑期专项】专题08
欧姆定律
计算题(20题)
1.如图所示的电路,电源电压不变,电阻的阻值为102,当开关S和S:都闭合时,电流表的示数为
12A,当开关S闭合,S断开时,电流表的示数为04A,求:
S.
A
(1)电源电压。
、R
(2)的阻值。
R
R
2.如图所示是某测温装置的简化电路图,为T℃热敏电阻,其阻值随环境温度升高而减小,为阻值
为102的定值电阻,电源电压U=6V且保持不变,闭合开关S。
(1)环境温度升高时,电流表的示数变
R
(2)电流表的示数为0.5A时,求两端的电压:
(3)当的阻值为142时,求电流表的示数。
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R1的阻值为202,只闭合开关S1,电流表A1的示数为
0.16A。求:
(1)电源电压。
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(2)再闭合开关S2,电流表A的示数为0.26A,电阻R的阻值。
R=202
4.如图所示电路图中,已知
先闭合S,电流表的示数为03A,科闭合S,电流表的示数为
0.5A。求:
R
S
(1)电源电压;
R
都闭合时的电流:
R
3)的电阻。
R=42
5.如图所示,
电压表示数为2V,电源电压0=6V。求:
(1)电流表示数。
及n
(2)电阻。
3)电路的总电阻。
R
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为42。只闭合开关S时,电压表读数为2V;
两个开关都闭合时,电压表的读数为3V。求:
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(1)电源电压:
包R的阻值。
7.如图所示,电源电压6V且恒定不变,R1、R2为定值电阻。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为
1.2A:当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为2V。求:
R
(I)电阻R的阻值:
(2)当开关S闭合、S2断开时,求:通过R的电流
8.在如图所示的电路中,电源电压为9V,电阻R为102。闭合开关S时,电流表A1的示数为12A,求:
R2
(1)通过电阻R的电流:
(2)通过R的电流:
(3)电阻R的阻值;
9.为开展科技活动,小华设计了一个用开关控制阻值为的电阻两端电压的工作电路,如图所示,电
源电压恒为19V。当S、S
均闭合时,测得通过的电流为0.95A。求:
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R
(1)电阻的阻值。
②闭合开关S,要使S断开时R两端的电压变为16,电阻R的阻值。
R
10.某智能消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,下图是其部分简化电路。消毒柜正常工作时,发热电
阻R=1102,通过紫外灯L的电流为0.1A。求消毒柜正常工作时
R
0
220Vo
(I)通过电阻R的电流:
(2)紫外灯L的电阻。
1.潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表,图乙是某深度表的工作原理简化电路图。电源电
压0~6
=152
R
且恒定不变,定值电阻
,电压表测量范围为0一3V,”是阻值随水深度变化的电阻,
其变化关系图像如图丙所示,
允许通过的最大电流为0.24A。求:
↑R/2
40
30
20
9
010203040506070h/m
丙
()由图可知,电阻”的阻值随水的深度的增加而.
(2)电压表示数为2V时,潜水员下潜的深度为
m。
(③)在保证电路安全的前提下,该深度表能浸入水中的最大深度是多少?(写出必要的文字说明、公式及推
导过程)
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R=202R2=302
S
12.如图所示,电源电压恒为12V,
。
只闭合开关⊙,电压表示数为6V。求:
A
S
0R两端的电压:
R
(2)电阻的阻值:
3)再闭合开关
S、S,电流表的示数。
13,小敏看到超载车损坏公路的新闻报道后,设计了一个称量车重的模拟电路如图甲所示,将车重转化成
电压表示数。电路由电源、称重计(由测量范围是08V的电压表改装而成)、电流表、定值电阻R、滑
R
R
动变阻器、弹簧和开关组成。已知电源电压为12V,滑动变阻器的滑片可沿竖直方向上下移动,其电
阻片长40cm、最大阻值为202,变阻器接入电路的阻值与其接入电路的电阻片长度成正比;弹簧的缩短量
△L与其受到压力F的关系如图乙所示。当没有载物时,滑动变阻器的滑片指在电阻片最上端,电流表示
数为01A。求:
+△L/cm
A
32
24
16
8
I
010203040FN
乙
的阻值:
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(②)最大载重时,该模拟电路的电压表示数(保留两位小数);
®)月一位同学指出小敏设计的电路在最大载重时电压表示数过小,他打算选择完值电阻品昔换R,使电
R
R
路在最大载重时,电压表示数至少达到最大电压测量值的一半且电路安全,求“的阻值变化范围。
14.在图(ā)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻阻值为20欧,滑动变阻器2
上标有
R
“5021A”字样。闭合开关S,通过电阻的电流为0.6安。
P
10
R
咖rw
315
(a)
(b)
R
U
(1)求电阻两端的电压1。
(2)在b或bc间接入一个表盘如图(b)所示的电压表。闭合开关S,在保证电路元件均安全的情况下,移
R
动滑片发现滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为30欧。请分析说明电压表连接的位置。
(3)计算电源电压U。
15.随着生活水平的提高,人们越来越重视身体健康。如图是小福设计的家用血压计电路图,电源电压恒
为9V,定值电阻R为202,R是一个力敏电阻,其阻值与血压之间的关系如表所示。
血压/mmHg
0
60
70
80
90
100
110
120
130
力敏电阻
180
40
30
23
17
12
8
6
5
R/2
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(I)未进行血压测量(血压为Omg)时,力敏电阻R的阻值是多少?
(2)《国家高血压防治指南》标准中规定,高压在90~120mHg之间属于正常血压。某次小福为奶奶测量高
压(血压的一种)时,闭合开关,电流表示数为1.2A。求:①通过R的电流;②此时力敏电阻R的阻值:
③判断奶奶的高压是否正常?
16.小王和小李同学利用热敏电阻R设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值R随
温度变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图乙所示,小李是
用电流表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V,定值电阻R=
102,则:
R/2
50
40
R
30
0
R
R
10
Ro
t/C
A
01020304050
甲
丙
(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为多少?
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为多少?
17.图甲是利用力敏电阻测量物重的电路,其中电源电压保持不变,R为力敏电阻,其阻值随所受压力变
化的关系如图乙所示。R上放有轻质托盘,电路中电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R的铭牌上标有
“5030.5A”字样。
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↑R/2
60
50
40
30
A
10
0102030405060FN
甲
乙
(1)将重10N的物体放入托盘中,闭合开关,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=252,此时电
流表的读数为0.2A,求电源电压。
(2)若所测物重为40N时,要保证整个电路中各元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
18.物理小组的同学设计了一个电子身高测量仪参加科创比赛,其简化电路如图所示,电源电压恒为4.5
V,定值电阻R=52,R是竖直固定着的粗细均匀、阻值为152的硬电阻棒(阻值与其长度成正比)。
cd是金属硬杆,MP是测量身高的水平金属挡板,其右端P与电阻棒接触良好。
M d
(1)小杨的身高为170cm,测量时电流表的示数为0.5A,求此时电阻棒R接入电路的阻值。
(2)将电压表的测量范围调整为0~3V,电流表的测量范围调整为0~0.6A,为了保证电路各元件都能安全
工作,求电阻棒接入电路的阻值范围。
19.如图甲所示为小华同学制作的简易电子体重秤的电路图,R为阻值2002的定值电阻,R为最大工作
电流为20A的压敏电阻,其阻值随秤盘受到压力的变化关系如图乙所示。已知电源电压为4.5V且保持不
变,电压表量程为0~3V;秤盘的质量忽略不计,8=1ONkg。
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秤盘
↑R/Q
600
压敏电阻R
400
R
200
0
400
800
1200
F/N
甲
乙
(1)当秤盘中没有放置物体时,求电路中的电流。
(2)该体重秤能称量的最大质量。
20.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12
V,电压表的量程为O~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度H变化的关系图像如图丙所示,当加湿器内部的
湿度为10时,电路中的电流为0.3A.在电路安全工作的前提下,求:
个R/Ω
100
80
60
40
20
020406080100RH/%
甲
丙
(I)定值电阻R的阻值;
(②)该装置能监测的最大湿度值:
(③)为了提高该装置能监测的最大湿度值,请设计出一个合理的方案,并列出关系式进行说明。