专题训练七 欧姆定律的综合计算

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5A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？(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5A时，R2两端的电压U2＝10V，则R2接入电路的阻值R2＝U2I1＝10V5A＝2Ω(2)当电流最小为2.5A时，R2两端的电压为12.5V，则R2′＝U2′I2＝12.5V2.5A＝5Ω；当电流为15A时，R2两端的电压为0V，则R2″＝0Ω，所以，R2接入电路的阻值变化范围是：5～0Ω(3)当电流为2.5A时，有U＝U1＋U2′＝2.5R1＋12.5V①；当电流为15A时，有U＝U1′＋U2″＝15R1＋0V②，联立①②，解得：R1＝1Ω，U＝15V2．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？B1(3)由图象得，R1＝U1I1＝3V3A＝1Ω(4)由题意得，U－U1R3＝I1，即U－3VR3＝3A①；U－U2R3＝I2，即U－9VR3＝1A②，联立①②，解得：U＝12V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3V的电源、两个电阻(R1为10Ω，R2为20Ω)、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S闭合时，电流表的示数。(1)由题意可知，两电阻可能是串联、也可能是并联，且电流表一定与R1串联，如图所示：(2)图1中，电流表的示数：I1＝UR1＝3V10Ω＝0.3A；图2中，电流表的示数：I＝UR1＋R2＝3V10Ω＋20Ω＝0.1A4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2为20Ω。闭合开关，滑动变阻器R3的滑片P在b端时，电压表的示数为3V；滑片P移到中点时，电流表的示数为0.45A；滑片P移到a端时，电压表的示数为9V。求：(1)电阻R1的阻值；(2)滑动变阻器R3的最大阻值；(3)电源电压U。(1)P在b端时，有U＝3VR1(R1＋R2＋R3)①，P在a端时，有U＝9VR1(R1＋R2)②，因为U不变，所以R1＋R2＋R3＝3(R1＋R2)，即R3＝2(R1＋R2)，P在中点时，有U＝0.45A×(R1＋R2＋12R3)＝0.9(R1＋R2)③，又有R2＝20Ω，联立②③两式得，R1＝10Ω(2)R3＝2(R1＋R2)＝2×(10Ω＋20Ω)＝60Ω(3)U＝0.9A×(R1＋R2)＝0.9A×(10Ω＋20Ω)＝27V5．如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝5Ω，R2为允许通过最大电流为1A的变阻器，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，当只闭合S2时，电流表示数为0.3A。求：(1)L的阻值；(2)只闭合S1时，滑片P在最右端时，电流表示数为I1；而当滑片P滑到某位置c时，R2的电阻减小了20Ω，此时电流表示数为I2，如果I1∶I2＝5∶7，则滑动变阻器的最大阻值是多少？(1)当只闭合S2时，滑动变阻器和电压表被短路，电路为灯L的基本电路，电流表示数为通过灯L的电流I＝0.3A，灯L两端的电压为电源电压UL＝U＝6V，则灯L的电阻RL＝ULI＝6V0.3A＝20Ω(2)当只闭合S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，灯L与R1并联后再与滑动变阻器串联，电流表测干路电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，灯L与R1并联的总电阻R＝RLR1RL＋R1＝20Ω×5Ω20Ω＋5Ω＝4Ω；设滑动变阻器的最大阻值为R滑，则R总1＝4Ω＋R滑，电流表示数为I1；当滑片P滑到某位置c时，R2的电阻减小了20Ω，此时电路总电阻R总2＝4Ω＋R滑－20Ω＝R滑－16Ω，此时电流表示数为I2；因电源电压不变，则通过的电流与总电阻成反比，故I1I2＝R总2R总1，即57＝R滑－16Ω4Ω＋R滑，解得：R滑＝66Ω，即滑动变阻器的最大阻值为66Ω类型三：欧姆定律与实际生活结合的综合计算6．如图表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0～0.6A的电流表改装而成)，滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V，R0为定值电阻。(1)R0的作用是_____________，当油箱油面下降时，油量表的示数将变_______；(2)油箱装满汽油时，油量表示数为最大值(即电流表达到最大值)，此时，滑动变阻器的触头在某一端，求R0的阻值；(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端)，电路中的电流为多少？保护电路小(2)当油箱装满油时，滑动变阻器接入电路阻值为0，则R0＝UI＝24V0.6A＝40Ω(3)当油箱中汽油用完时，滑动变阻器接入电路阻值最大，则电路总电阻R总＝R＋R0＝60Ω＋40Ω＝100Ω，I′＝UR总＝24V100Ω＝0.24A7．如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0～3V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1＝30Ω，电源电压U＝6V。(1)要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为_________。(2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后，电压表的读数为______V。30_Ω0(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0＝45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力计的量程为多少？I＝UR0＋R1＝6V45Ω＋30Ω＝0.08A，RaP＝UaPI＝0.8V0.08A＝10Ω，LaP6cm＝10Ω30Ω，LaP＝2cm，根据图象得F＝200N。当滑片滑到b端时，弹簧伸长的长度ΔL＝6cm，由图乙可知此时作用在拉环上的拉力最大为600N，即拉力计的量程为0～600N