教科版物理九年级上册课课练：第5章　欧姆定律 专题训练 和欧姆定律有关的动态电路的计算（有答案）全国

1、专题训练和欧姆定律有关的动态电路的计算欧姆定律的计算是中考电学的重点,也是难点。往往利用欧姆定律公式I=UR和变形公式U=IR、R=UI及串、并联电路中电流、电压的规律进行解答。涉及的类型包括动态电路中欧姆定律的相关计算、电阻式传感器引起的动态电路的计算、和图像结合的欧姆定律的相关计算。前两种类型的方法见专题训练(五)中对应类型,和图像相结合的欧姆定律的计算方法:明确图像横、纵坐标所代表的物理量及意义;从图像中读取相关的数据,并找准特殊点的坐标(图像为曲线的更应注意找准对应点),分析和处理数据;结合串、并联电路的特点,运用欧姆定律等电学公式进行计算。专 题 概 述类型一开关引起的动态电路的计算

2、1.2020齐齐哈尔 如图图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2。当S1闭合,S2断开时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,电阻R1为 ;当S1断开,S2闭合时,电流表示数为A。2.如图图所示,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2 A。当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8 A。则电阻R1与R2的比值为()A.13B.31C.23D.323.2020黔东南州 如图图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=R2=R3=20 ,当S1、S2都断开时,电流表示数是0.3 A,求:(1)电源电压。(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少。类型

3、二滑动变阻器引起的动态电路的计算4.如图图所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,电阻R1的阻值为20 ,滑动变阻器的最大阻值为30 。开关S闭合后,把滑动变阻器的滑片P由右端滑到左端,电压表、电流表示数的变化范围是()A.02.4 V00.12 AB.3.66 V0.120.2 AC.3.66 V0.120.3 AD.2.46 V0.120.3 A5.2020河池 如图图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=10 ,滑动变阻器R2标有“50 1 A”的字样,电压表的量程为03 V,电流表的量程为00.6 A。当闭合开关S,P位于R2的某一位置时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4

4、A,则流过滑动变阻器R2的电流为A;为确保电路的安全,R2的取值范围是 。6.如图图所示的电路中,电阻R1=30 ,滑动变阻器R2标有“100 2 A”字样,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为015 V。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为9 V,电流表的示数为0.5 A。求:(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。(2)电源电压。(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是多大。类型三电阻式传感器引起的动态电路的计算7.有一测量人体重力的电子秤,电路原理如图图甲所示,主要由三部分构成:踏板、压力传感器R、显示体重的仪表V(实质是电

5、压表)。若踏板的重力忽略不计,已知电源电压U=4.5 V保持不变,R0=100 ,压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像如图图图乙所示。当重力为600 N的林红同学站在电子秤上时,电路中电流为A,电压表的示数为V。8.如图图甲所示是林红同学用热敏电阻Rt设计测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为00.04 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.6 A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度的变化关系如图图图乙所示,电源电压保持不变。(1)将此电路放入温度为20 的环境中,闭合开关S,调节滑片P的位置,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100 ,此时电流表的读数为0.02 A,求电源电压。(

6、2)若环境温度为40 ,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?类型四和图像结合的欧姆定律的相关计算9.如图图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图图图乙所示,则电源电压是 V,定值电阻R1的阻值为。10.如图图甲所示,电源电压保持不变,R1=10 ,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,两电表示数变化关系如图图图乙中线段AB所示。求:(1)电源电压。(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。答案1.300.3 由图可知,当S1闭合、S2断开时,两电阻并联,电流

7、表测干路电流,电压表测电源电压,根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知:I=I1+I2=UR2+U3R2=3VR2+3V3R2=0.4 A,解得:R1=30 ,R2=10 。当S1断开、S2闭合时,两电阻仍并联,电流表测通过R2的电流,电压表仍测电源电压,电流表示数为I=UR2=3V10=0.3 A。2.A 当开关S1闭合、S2断开时,R1和R2串联,I串=0.2 A,即0.2 A=UR1+R2;当开关S1、S2都闭合时,电路中只有R1,I1=0.8 A,即0.8 A=UR1;整理得:R1R2=13。3.(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电源的电压:U=IR总=0

8、.3 A(20 +20 )=12 V。(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,则电流表的示数:I=I1+I3=UR1+UR3=12V20+12V20=1.2 A。4.D 由电路图可知,R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压。当滑片在变阻器左端时,电压表测量电源电压,示数最大,为6 V;此时电路中电阻最小,则电流最大:I最大=UR1=6V20=0.3 A。当滑片在变阻器的右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,为30 ,此时电路中的电流表和电压表示数均最小:I最小=UR1+R2=6V20+30=0.12 A,U最小=I最小R1=0.12 A20 =2.4 V。因此电压

9、表示数的变化范围为2.46 V,电流表示数的变化范围为0.120.3 A。5.0.11050 由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流。(1)由电压表的示数可知,电源的电压U=3 V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,流过R1的电流:I1=UR1=3V10=0.3 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,流过滑动变阻器R2的电流:I2=I-I1=0.4 A-0.3 A=0.1 A;(2)因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,且电流表的量程为00.6 A,所以,干路电流为0.6 A时,滑动变阻器通过的电流最大,其接入电路中的电阻最小,因并联电路中各

10、支路独立工作、互不影响,所以,此时流过滑动变阻器的电流:I2=I大-I1=0.6 A-0.3 A=0.3 A,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=UI2=3V0.3A=10 。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,干路电流最小,电路安全,所以,R2的取值范围是1050 。6.由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。(1)滑动变阻器的滑片处于某一位置时,R2接入电路的阻值:R2=U2I=9V0.5A=18 。(2)电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.5 A30 =15 V,因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:U=U1+U2=15 V+

11、9 V=24 V。(3)当电流表的示数为0.6 A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中的总电阻:R=UImax=24V0.6A=40 ,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2min=R-R1=40 -30 =10 ;当电压表的示数为15 V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时R1两端的电压:U1min=U-U2max=24 V-15 V=9 V,电路中的电流:I min=U1minR1=9V30=0.3 A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R2max=U2maxI min=15V0.3A=50 。故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为1050 。

12、7.0.0181.8 (1)由R-F图像可知,当压力F=600 N时,压力传感器的电阻R=150 ,电路总电阻:R总=R+R0=150 +100 =250 ,此时电路中的电流:I=UR总=4.5V250=0.018 A。(2)定值电阻R0两端电压,即电压表示数:UV=IR0=0.018 A100 =1.8 V。8.(1)由电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,由图乙可知,温度为20 时,热敏电阻的阻值为400 ,由I=UR可知,电源电压:U=Ut+UR=IRt+IR=0.02 A400 +0.02 A100 =10 V。(2)由图乙可知,温度为40 时,热敏电阻的阻值为200

13、 ,电路允许通过的最大电流为0.04 A,则电路最小总电阻:R最小=UImax=10V0.04A=250 ,此时滑动变阻器连入电路的最小阻值:R滑最小=R最小-Rt=250 -200 =50 ,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为50150 。(3)环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路电流最大为0.04 A,此时电路最小总电阻R最小=250 ,则有:Rt小+R滑最大=250 ,Rt小=R最小-R滑最大=250 -150 =100 ,热敏电阻Rt的最小阻值为100 ,由图乙可知其工作的最高环境温度为50 。9.610 由图甲所示电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙可知,电源电压U=6 V;R2=20 时,U1=2 V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,电路电流:I=U2R2=4V20=0.2 A,由I=UR变形可得:R1=U1I=2V0.2A=10 。10.(1)由电路图可知,当滑片在b端时只有R1接入电路,此时电路电流最大,由U-I图像可知,电路最大电流为0.6 A,由I=UR变形可知,电源电压:U=U1=I最大R1=0.6 A10 =6