欧姆定律计算题和动态分析（含答案）

1．电路安全问题
影响滑动变阻器取值范围的限制一般有四个：滑动变阻器最大阻值及允许通过的最大电流、电流表量程、电压表量程、小灯泡额定电压及额定电流．在利用欧姆定律进行解答时每个限制都要考虑．
类型电路安全问题(求滑动变阻器范围)
1．如图所示的电路，电源电压为6 V且保持不变．滑动变阻器R2标有“2 A20 Ω”的字样，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A．滑动变阻器滑片P在最右端时，闭合开关S，电流表示数为0.2 A．求：
(1)此时滑动变阻器两端的电压；
(2)定值电阻R1的阻值；
(3)在电路安全工作的情况下，滑动变阻器接入电路的最小值．
2．如图所示，电源电压为6 V，R1＝6 Ω，R2为0～10 Ω的滑动变阻器，电流表的量程为0～3 A，合上S后移动滑片，求：
(1)电流表最小示数是多大？
(2)为保证电流表的安全，变阻器接入电路的阻值范围多大？
3．(自贡中考)如图所示，电源电压保持不变，电流表使用0～0.6 A的量程，电压表使用0～3 V的量程，定值电阻R1＝5 Ω，灯泡电阻R2＝8 Ω，滑动变阻器的最大阻值R3＝20 Ω.
(1)开关S1断开，S2闭合，电流表示数为0.25 A，电压表示数为2.5 V，求电源电压和滑动变阻器接入电路的电阻值；
(2)将开关S1闭合，S2断开，移动滑动变阻器的滑片，为了保证电流表和电压表不超过其量程，滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化？
考查动态电路的定性分析的题目主要有以下两种：
1．滑动变阻器和传感器类
解答此类题的一般过程是：
(1)看清电路的结构，明确用电器的连接方式．(2)弄清电路中各电学仪表的测量对象．
(3)分析滑动变阻器或传感器引起的电阻变化，再根据欧姆定律判定电流的变化和电压的变化．
2．多个开关闭合断开类
解决这类问题的一般方法是：
(1)分析出由于开关的通断，电路结构所发生的变化，弄清不同情况下连入电路中的用电器及其连接方式，分清各种电表测量的是哪部分的电流和电压．
(2)分析电路变化时各部分电阻、电流、电压等物理量的变化情况．
(3)运用学过的欧姆定律、串联、并联电路的特点进行分析，找清相关联的物理量及已知量，分析他们的关系，寻找求解的方法，准确判定电压表和电流表的示数变化．
类型1滑动变阻器和传感器类
1．(黔东南中考)我国刑法规定，从2011年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任．为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试，如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图，其电源电压
保持不变，R0为定值电阻，R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻)，R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示．当接通电源时，下列说法正确的是()
第1题图第2题图
A．当酒精浓度减小时，R的阻值减小B．当酒精浓度增大时，电压表示数与电流表示数的比值变大
C．当酒精浓度增大时，电压表的示数变大D．当酒精浓度增大时，电流表的示数变小
2．(扬州中考)小明在医院看到一种输液报警器(如图甲)，当管内药液流完时，电铃发声．报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，下列分析正确的是()
A．输完药液时，电流表示数变小B．输完药液时，电压表示数变小
C．输完药液时，电铃响的原因是其两端电压变大，电铃正常工作
D．未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过
3．(随州中考)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是()
第3题图第4题图第5题图
A．电流表A示数与电流表A2示数的差不变B．电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C．电压表V示数与电流表A示数的比值变小D．电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
4．(株洲中考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置的过程中，电压表和电流表的示数变化分别为ΔU和ΔI.下列分析正确的是()
A.ΔU
ΔI
变大B.
ΔU
ΔI
变小C.
ΔU
ΔI
不变D.
ΔU
ΔI
先变小后变大
5．(重庆中考)如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是()
A．电流表A1读数变大，电压表V读数变小B．电压表V读数与电流表A1读数的比值变大
C．电流表A2读数变小，电压表V读数变大D．电压表V读数与电流表A2读数的比值变小
6．(厦门中考)公共场所严禁吸烟．小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示．电路中R0为定值电阻，R 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统．以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警系统的是()
第6题图
A．V改接大量程B．增大激光强度C．减小R0阻值D．减小电源电压
7．(安徽中考)图示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U－I关系图像正确的是()
第7题图第8题图
8．如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻．当闭合开关S，A
板上受到的压力F增大时，电流表示数将________(填“变大”“不变”或“变小”)．此装置可作为压力计使用，当压力减小时，压力计的示数随指针向左摆动而减小，则应把________(填“电流表”或“电压表”)改装为压力计．
类型2多个开关闭合断开类
9．(临沂中考)如图所示，闭合开关S时灯泡L恰能正常发光，若再闭合开关S1，则()
第9题图第10题图第11题图
A．灯泡变亮，电流表示数不变B．灯泡变暗，电流表示数不变
C．灯泡亮度不变，电流表示数增大D．灯泡亮度不变，电流表示数减小
10．(徐州中考)如图所示电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S1，观察电流表、电压表的示数；再闭合开关S2、S3，电表示数的变化情况正确的是()
A．电流表示数变大，电压表示数变大B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电流表示数变小，电压表示数变大
11．(南昌中考)如图所示，已知R1＝R2，当开关S1闭合、开关S掷到2时，电压表与电流表的示数分别为U1和I1，当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时，将滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表与电流表的示数分别为U2和I2，则以下判断正确的是()
A．U1＞U2，I1＞I2B．U1＜U2，I1＞I2C．U1＝U2，I1＜I2D．U1＜U2，I1＜I2
12．(绥化中考)如图所示，电源电压不变，开关S由闭合到断开时，电流表的示数将________，电压表的示数
将________．(填“增大”“减小”或“不变”)
计算题和动态电路分析题答案
1．(1)滑动变阻器滑片P在最右端时，电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流滑动变
阻器两端的电压：U2＝IR2＝0.2 A×20 Ω＝4 V(2)电阻R1两端的电压：U1＝U－U2＝6 V－4 V＝2 V R1＝U1
I
＝
2 V
0.2 A
＝10 Ω(3)当电压表的示数最大时，U1′＝3 V电路中的电流：I′＝U1′
R1
＝
3 V
10 Ω
＝0.3 A，此时滑动变阻器和电流表安
全滑动变阻器接入电路的最小值：R2 min＝U－U1′
I′
＝
6 V－3 V
0.3 A
＝10 Ω
2.(1)由图可知：R1与R2并联，电流表测量的是干路电流所以当R2阻值全部接入电路时，R并最大，干路中
电流表示数最小∴这时电流表示数为：I最小＝U
R1
＋
U
R2最大
＝
6 V
6 Ω
＋
6 V
10 Ω
＝1.6 A(2)当R2接入电路的阻值最小为R时，
R并最小，干路中电流表示数最大，I最大＝3 A∵由于滑片无论怎样移动，R1支路中电流I1＝U
R1
＝
6 V
6 Ω
＝1 A不变∴
I2最大＝I最大－I1＝3 A－1 A＝2 A∴R2最小＝
U
I2最大
＝
6 V
2 A
＝3 Ω由此可得，为保证电流表的安全，变阻器接入电路的
阻值范围是3 Ω～10 Ω
3.(1)开关S1断开，S2闭合时，灯泡与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝U R 可
得，变阻器连入电路的电阻：R3＝U3
I
＝
2.5 V
0.25 A
＝10 Ω因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源电压：
U＝I(R2＋R3)＝0.25 A×(8 Ω＋10 Ω)＝4.5 V(2)将开关S1闭合，S2断开时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表示数最大为3 V则
R1两端的电压为U1＝4.5 V－3 V＝1.5 V电流为I′＝U1
R1
＝
1.5 V
5 Ω
＝0.3 A所以，滑动变阻器接入电路中的最大值为
R3最大＝U3′
I′
＝
3 V
0.3 A
＝10 Ω当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电流最大为0.6 A，此时R1两端的电压为U1′＝I″R1
＝0.6 A×5 Ω＝3 V则滑动变阻器两端的电压为U3″＝4.5 V－3 V＝1.5 V滑动变阻器接入电路最小值为：R3最小＝
U3″I″＝
1.5 V
0.6 A
＝2.5 Ω故变阻器的电阻变化范围是：2.5～10 Ω
小专题(五)欧姆定律之动态电路的定性分析
1．C 2.C 3.A 4.C 5.D 6.C7.A8.变小电压表9.C10.A11.B12.减小不变。