小专题(四)--运用欧姆定律进行计算和分析

小专题(四)运用欧姆定律进行计算和分析01专题概述电路中开关的断开与闭合，滑动变阻器滑片的移动，会带来电路连接方式、电阻工作状态、电阻中电流和电阻两端电压的变化．这类电路被称作动态电路．分析动态电路中电表示数的变化的方法：先电阻，后电流，再电压．与动态电路相关计算题的解答步骤：先画出每种情况下的等效电路图，再标量，后列式计算．对于电路图像问题，先要看清图像中的电流、电压及其关系，还要运用串、并联电路的规律，才能正确解答．02专题训练类型1分析电表示数变化1．(咸宁中考)如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，电路正常工作，滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是()A．灯泡L变暗B．电压表示数不变C．电路的总电阻减小D．电流表示数逐渐变大第1题图第2题图2．(通辽中考)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中()A．电压表V示数变B．电流表A1示数变大C．电流表A2示数不变D．电流表A2示数变小AC3．(佛山中考)在如图所示的电子压力计中，滑动变阻器划片P与弹簧上端固定在一起，弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比，滑动变阻器PB段电阻为R1，当闭合开关S后()A．电路中电流表的读数随压力的增大而增大B．电路中电压表的读数随压力的增大而增大C．滑动变阻器PB段R1的阻值随压力增大而增大D．把电压表改成压力计时表盘刻度均匀D4．(滨州中考)如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合，S2断开．要使电压表和电流表的示数均增大，下列操作一定可行的是()A．滑动变阻器的滑片P向右移B.滑动变阻器的滑片P向左移C．滑动变阻器的滑片P不动，S1由闭合到断开D．滑动变阻器的滑片P不动，S2由断开到闭合第3题图第4题图5．(成都中考)如图所示电路中，闭合开关S后，要使电流表示数增大，滑动变阻器的滑片P应向______端滑动，此过程中电压表示数将______．D右增大6．(威海中考)如图为一握力计的电路示意图，a、b、c、d四个接线柱，电表及一定值电阻R0未画出，金属板N固定不动，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧的电阻不计，电源电压保持不变，要求握力增大时，电表的示数也增大，则a、b之间应接入______，c、d之间应接入________．(填“定值电阻”“电流表”或“电压表”)电压表定值电阻类型2图像问题7．(乐山中考)如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像．由图像可知，电阻R的阻值为______Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端，电路中的总电流为______A.200.358．(鄂州中考)如图a所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示，根据图像的信息可知：________(填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图像，电源电压为________V，电阻R1的阻值为________Ω.乙6209．(绵阳中考)如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R的阻值为R0，闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的阻值为10Ω时，电压表的示数为U0，断开开关S，把定值电阻R换成阻值为2R0的另一定值电阻．再闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为()A．5ΩB.10ΩC．15ΩD．20ΩD10．(济宁中考)小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电压为U的电路中，如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由某位置调到另一位置时，R1上的电压变化ΔU1＝|U1－U1′|，滑动变阻器上的电压变化ΔU2＝|U2－U2′|，关于ΔU1与ΔU2的大小比较，下列判断正确的是()A．ΔU1＞ΔU2B．ΔU1＝ΔU2C．ΔU1＜ΔU2D．无法比较11．防电墙技术是为了适应我国的用电环境开发的一种利用在电热水器上的新技术．这项技术相当于在人体和火线之间装了一个很大的“水电阻”，一旦发生漏电现象，“水电阻”与人体______(填“串联”或“并联”)在一起；这个“水电阻”会起到______(填“分压”或“分流”)的作用；若发生漏电后，加在人体两端电压恰好为12V，则“水电阻”的阻值与人体阻值的比值______．串联分压52∶312．如图甲，已知R0＝100Ω.电源电压U＝4.5V保持不变，压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙．(设踏板的重力忽略不计)当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时，电压表的示数为______V.1.813．(内江中考)如图甲所示，在2018年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示．电源的电压U＝24V，定值电阻R0＝10Ω.求：(1)在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？(2)在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？(1)在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？定值电阻R0两端的电压：U0＝IR0＝0.2A×10Ω＝2V，压力传感器两端的电压为：UN＝U－U0＝24V－2V＝22V，压力传感器的电阻：RN＝UI＝22V0.2A＝110Ω(2)在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，又由图乙可知，最大的电流为Im＝1.2A，根据欧姆定律：I＝UR可知，电源电压：U＝Im(R0＋R)，压力传感器的电阻：R＝UIm－R0＝24V1.2A－10Ω＝20Ω－10Ω＝10Ω，由图丙可知，此时受到撞击力：F＝600N类型3动态电路计算类14．(新疆中考)如图所示，电源电压保持不变，已知R2＝40Ω.(1)当闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，求电源电压；(2)当闭合开关S，断开S1时，电压表示数为2V，求通过R1的电流．解：(1)当闭合开关S、S1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，则电源电压为6V；(2)当闭合开关S，断开S1时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，R2两端的电压：U2＝U－U1＝6V－2V＝4V通过R1的电流：I1＝I2＝U2R2＝4V40Ω＝0.1A15．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变．当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求：(1)电源电压为多少？(2)R2的阻值为多少？(3)S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？解：(1)当S1、S2断开，S3闭合时，等效电路图如图甲所示，电源电压U＝I1R1＝0.45A×20Ω＝9V(2)当S1断开，S2、S3闭合时，等效电路图如图乙所示，通过R2的电流I2＝I－I1＝0.75A－0.45A＝0.3A，电阻R2＝U/I2＝9V/0.3A＝30Ω(3)S2、S3断开，S1闭合时，等效电路图如图丙所示，电路中的电流I＝U/R＝9V/(20Ω＋30Ω)＝0.18A，电阻R1两端的电压U1＝IR1＝0.18A×20Ω＝3.6V类型4极值型问题16．如图所示的电路中，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V．开关S闭合后，在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，滑动变阻器连入电路中的阻值范围为多少？10．解：为了防止电流表被烧坏，则有U/(R1＋R2)＝6V/(10Ω＋R2)≤0.6A，则R2≥0；为了防止电压表被烧坏，则有UR1/(R1＋R2)＝6V×10Ω/(10Ω＋R2)≤3V，则R2≥10Ω，故滑动变阻器连入电路中的阻值范围为10～50Ω17．(连云港中考)如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻．将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示．求：(1)滑动变阻器R的最大阻值；(2)R0的阻值及电源电压．解：(1)当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小＝0.4A，UR＝8.0V滑动变阻器的最大阻值：R＝URI小＝8V0.4A＝20Ω(2)电源的电压：U＝I小(R0＋R)＝0.4A×(R0＋20Ω)当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A则电源的电压：U＝I大R0＝1.2A×R0因电源的电压不变，所以0.4A×(R0＋20Ω)＝1.2A×R0解得：R0＝10Ω电源的电压U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V