欧姆定律计算(2)

2019-03-11 11:24

功率等于各电阻消耗功率之和,据此可求出R0消耗的功率;最后利用P=可得R0的

阻值.

【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流.

①闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以,干路电流I=0.8A,通过电阻R1的电流I1=0.3A, 并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,由欧姆定律可得,电源电压: U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;

②由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流: I2=I﹣I1=0.8A﹣0.3A=0.5A;

③由题知,用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化;

若用R0替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,即电流表A的示数发生变化,不符合题意;因此只能是用R0替换电阻R2; 替换前电源的电功率: P总=UI=6V×0.8A=4.8W;

替换后电源的电功率变化了0.6W,则此时电源的电功率可能为: P总′=P总+△P=4.8W+0.6W=5.4W,P总″=P总﹣△P=4.8W﹣0.6W=4.2W;

并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换前后R1的电流和功率均不变, 则R1消耗的功率:P1=UI1=6V×0.3A=1.8W;

因替换后R1与R0并联,且电源的电功率等于各电阻消耗功率之和, 所以,电阻R0消耗的功率可能为:

P0=P总′﹣P1=5.4W﹣1.8W=3.6W,P0′=P总″﹣P1=4.2W﹣1.8W=2.4W, 由P=

可得,R0的阻值可能为: =

=10Ω,R0′=

=

=15Ω,

R0=

即电阻R0的阻值为10Ω或15Ω才能满足题中的要求. 答:①电源电压U为6V;

②通过电阻R2的电流I2为0.5A;

③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率变化了0.6瓦,电阻R0的阻值为10Ω或15Ω.

【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,难点是第3小题,根据题意明确电阻R0替换的对象是解题的关键之一,同时要注意总功率变化了0.6瓦有2种可能.

3.如图所示,电阻R1为8Ω,电源两端电压为12V,开关S闭合后.求:

(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;

(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′.

6

【分析】由电路图可知,R1与R2(或R3)并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流. 【解答】解:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,R1与R2并联, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,通过两电阻的电流分别为: I1=

=

=1.5A,I2=

=

=0.4A,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,电路的总电流: I=I1+I2=1.5A+0.4A=1.9A;

(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过两电阻的电流: I1=

=

=1.5A,I3=

=

=0.6A,

则电路的总电流:

I′=I1+I3=1.5A+0.6A=2.1A. 答:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30Ω时,通过电阻R1的电流为1.5A,电路的总电流为1.9A;

(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流为1.5A,电路的总电流为2.1A.

【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题.

4.如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”

(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?

(2)电源电压调至8V,断开开关S1,闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围.

【分析】(1)闭合开关S1和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流,根据欧姆定律求出R0的阻值;

(2)断开开关S1,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,电源的电压大于灯泡的额定电压,则当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻

7

器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据串联电路的电压特点求出L两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值,进一步得出答案. 【解答】解:(1)闭合开关S1和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,

因并联电路中各支路两端的电压相等,且串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,灯泡正常发光时,电压表的示数: UR=U﹣UL=6V﹣6V=0V,

此时通过灯泡的电流IL=0.5A,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过R0的电流: I0=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A, 由I=可得,R0的阻值: R0=

=

=60Ω;

(2)灯泡的电阻: RL=

=

=12Ω,

断开开关S1,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流, 因电源的电压U′>UL,

所以,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,即I大=0.5A, 此时电路中的总电阻: R总=

=

=16Ω,

因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: R小=R总﹣RL=16Ω﹣12Ω=4Ω,

当电压表的示数UR大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,L两端的电压: UL′=U′﹣UR大=8V﹣3V=5V,

因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的电流: I′=

=

,即

=

解得:R=7.2Ω,

所以,滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω~7.2Ω. 答:(1)电压表的示数是0V,R0的阻值是60Ω; (2)滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω~7.2Ω.

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的分析电路的连接方式是解题的关键.

5.小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,

8

电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求: (1)电源电压;

(2)电阻Rx的阻值.

【分析】(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;

(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值. 【解答】解:(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流, 由I=可得,电源的电压:

U=I0R0=0.6A×10Ω=6V;

(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过Rx的电流: Ix=I﹣I0=0.9A﹣0.6A=0.3A,

因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,Rx的阻值: Rx=

=

=20Ω.

答:(1)电源电压为6V; (2)电阻Rx的阻值为20Ω.

【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题.

6.如图所示,R1=25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”,电源电压保持不变.(不考虑灯丝电阻变化)

(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压; (2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R2的阻值.

【分析】(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与L串联,额定电压下灯泡正常发光,据此可知灯泡两端的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;

(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,利用欧姆定律求出R2的阻值. 【解答】解:(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光, 所以,灯泡两端的电压UL=2.5V,电路电流I=IL=0.3A, 由I=可得,R1两端电压:

9

U1=I1R1=0.3A×25Ω=7.5V,

因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电源的电压:

U=UL+U1=2.5V+7.5V=10V;

(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,通过R1的电流: I1′=

=

=0.4A,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过R2的电流: I2=I′﹣I1′=0.6A﹣0.4A=0.2A, 则R2的阻值: R2=

=

=50Ω.

答:(1)电源电压为10V;(2)R2的阻值为50Ω.

【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的结构和知道灯泡正常发光时的电压等于额定电压是关键.

7.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大值R0=20Ω,且R2=2R1.当只闭合开关S1,滑片P置于最左端a时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,电流表示数为0.6A,试求定值电阻R1和电源电压.

【分析】当只闭合开关S1,滑片P置于最左端a时,由图可知,R0接入电路电阻最大且与R1串联,电流表测电路电流,根据串联电路的特点表示出总电压;

当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,由图可知,R0接入电路的电阻为0,R1与R2并联接入电路,根据并联电路的特点,由欧姆定律列出电压与电流电阻的关系式,据此解题.

【解答】解:当只闭合开关S1,滑片P置于最左端a时,滑动变阻器接入电路的电阻R0=20Ω且R1串联,R2未接入电路,电流表测电路电流I=0.2A, 则电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(20Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,R0未接入电路,电阻R1和R2并联,电流表测干路电流I'=0.6A

=

+

=

+

,可得:R并=R1,

则电源电压U=I'R并=I'×R1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

电源电压不变,由①②可解题: R1=20Ω,U=8V.

答:定值电阻R1的值为20Ω,电源电压为8V.

【点评】本题是一道电路变化的习题,要熟悉串并联电路的特点,掌握电源电压不变,利欧姆定律列关系式解题.

10


欧姆定律计算(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:商城留言板制作

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: