内容正文:
第十七章 欧姆定律
专题训练七 欧姆定律的综合计算
类型一:图象的综合计算
1.如图甲所示,滑动变阻器R2的滑片P从左向右滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求:
(1)当电流表的示数为5 A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围;
(3)电源电压和电阻R1各是多大?
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(1)由图甲可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,由图乙可知,当电流表示数为5 A时,R2两端的电压U2=10 V,则R2接入电路的阻值R2=eq \f(U2,I1)=eq \f(10 V,5 A)=2 Ω
(2)当电流最小为2.5 A时,R2两端的电压为12.5 V,则R2′=eq \f(U2′,I2)=eq \f(12.5 V,2.5 A)=5 Ω;当电流为15 A时,R2两端的电压为0 V,则R2″=0 Ω,所以,R2接入电路的阻值变化范围是:5~0 Ω
(3)当电流为2.5 A时,有U=U1+U2′=2.5R1+12.5 V①;当电流为15 A时,有U=U1′+U2″=15R1+0 V②,联立①②,解得:R1=1 Ω,U=15 V
2.如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则:
(1)当滑片移至a端时,对应的是图乙中的____点;
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为____A;
(3)R1的阻值为多少?
(4)电源的电压为多少?
B
1
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(3)由图象得,R1=eq \f(U1,I1)=eq \f(3 V,3 A)=1 Ω
(4)由题意得,eq \f(U-U1,R3)=I1,即eq \f(U-3 V,R3)=3 A①;eq \f(U-U2,R3)=I2,即eq \f(U-9 V,R3)=1 A②,联立①②,解得:U=12 V
类型二:动态电路的综合计算
3.(2016·衡阳)现提供一个恒定电压为3 V的电源、两个电阻(R1为10 Ω,R2为20 Ω)、一个电流表和一个开关S。
(1)请你按要求在图中的基础上设计一个完整的电路图。要求:
①两个电阻R1、R2均要接入电路中工作;
②电流表测通过R1的电流。
(2)根据你上述设计的电路图计算:当开关