欧姆定律中有关滑动变阻器范围计算题型
初中物理欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
初中物理欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、欧姆定律选择题1.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(灯丝电阻不变)。
在保证小灯泡L电流不超出额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是①小灯泡的额定电流是0.6A②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω③电压表示数变化范围是0~3V④电流表示数变化范围是0.3~0.5A()A. 只有②、④正确B. 只有②、③正确C. 只有①、④正确D. 只有①、③正确【答案】 A【解析】【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,根据P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:I=I L===0.5A,故①错误;灯泡的电阻:R L===5Ω,串联电路中电流处处相等,灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为“0~0.6A”,所以,为使电路安全,电路中的最大电流:I最大=I L=0.5A;电压表示数最大为3V时,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小为U L′=U﹣U V=4.5V﹣3V=1.5V,此时电流中电流最小,由欧姆定律可得,电路中的最小电流:I最小===0.3A,所以电流表的示数范围为0.3A~0.5A,故④正确;电路中电流最小时,总电阻最大,滑动变阻器有最大值,根据串联电阻的规律,R变最大=R总最大﹣R L=﹣R L=﹣5Ω=10Ω;电路中电流最大时,总电阻最小,滑动变阻器有最小值,则R变最小=R总最小﹣R L=﹣R L=﹣5Ω=4Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω,故②正确。
因变阻器允许连入电路中最小电阻为4Ω,所以电压表示数不可能为0,故③错误。
综合分析只有②④正确。
故答案为:A。
【分析】结合小灯泡的铭牌,根据P=UI可得灯泡正常发光时电路中的电流.根据串联电路的电流特点确定电路的最大电流;当电压表示数最大3V,根据串联电路电压的规律,此时灯泡电压最小,此时电流中电流最小,由欧姆定律求出电路的最小电流;根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中电阻的范围;根据变阻器的取值范围可确定变阻器的电压能否为0.2.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()A. 电路中电流不超过B. 两端电压不超过3VC. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化D. 电路的总功率在范围内变化【答案】 D【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
79.部编物理专题欧姆定律在串并联电路中的应用五(滑动变阻器的取值范围)(解析版)
17.4 欧姆定律在串并联电路中的应用(五)第5课时 滑动变阻器的取值范围当滑动变阻器移动时,会引起电路中的电流以及用电器两端的电压变化,如果电路中的电流或电压超过允许的最大值,则会损坏电路元件,所以为了保护电路元件的安全,滑动变阻器有最大值和最小值的限制。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1)电压表与定值电阻并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定;滑动变阻器的最大值没有限制,取量程的最大值。
(2)电压表与滑动变阻器并联当滑动变阻器取最小值时,电路中的电流达到最大值,所以滑动变阻器的最小值由电路中的允许通过的最大电流决定。
当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,电压表的示数也会变大,所以滑动变阻器的最大值由电压表的最大量程决定。
二、并联电路中滑动变阻器的取值范围并联电路中,由于各支路两端的电压等于电源电压,所以电压表的安全问题一般不会考虑。
滑动变阻器的阻值范围主要由支路或者干路的电流表的量程决定。
一、串联电路中滑动变阻器的取值范围 (1) 电压表与定值电阻并联例 1.标有“2V 0.5A ”字样的小灯泡和标有“20Ω1A ”字样的滑动变阻器。
连接在如图所示的电路中。
已知电源电压为6V ,电流表的量程为“00.6A -”。
电压表的量程为“03V -”。
闭合开关。
移动滑动变阻器滑片。
在不烧坏各元件的前提下求:滑片的移动方向所在支路电阻大(小)所在支路电流小(大)干路电流小(大)另一条支路电压、电阻和电流都不变,不受影响(1)电流表的取值范围; (2)变阻器的取值范围;【答案】:(1)变阻器的取值范围为8~20ΩΩ; (2)电流表的取值范围为0.25~0.5A A ; (3)电压表的取值范围为1~2V V 。
【解析】:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A ,电流表的量程为0~0.6A ,变阻器允许通过的最大电流为1A ,所以,电路中的最大电流0.5I A =大,此时灯泡两端电压表的示数最大2L U V =大,变阻器接入电路中的电阻最小, 由UI R=可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为: 6120.5U VR I A===Ω总大,240.5L L L U V R I A ===Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,变阻器接入电路中的最小阻值:1248L R R R =-=Ω-Ω=Ω总小。
欧姆定律中考常见题型
U=IR1=0.6A×5Ω=3V U=I1(R1+R2)
3V=0.2A×(5Ω+R2) R2=10Ω
欧姆定律中考常见题型(11)
有关欧姆定律的图像问题
如图,电阻A、B的I-U图像,由图可知,B的电阻为_____ Ω。将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A 和B两端的总电压为_____V。将A、B并联后接入电路,当 通过B的电流为0.2A时,A两端电压为_____V。
静态电路的计算
1.R1=12Ω,将它与R2串联后接在8V的电压上,已知R2两端 的电压为2V,求R2的阻值。
R1=12Ω
由于U=U1+U2
∴ U1=U-U2=8V-2V=6V
I1
U1 R1
6V 12
0.5A
又 I1=I2
R2
U2 I2
2V 0.5A
4
R1 R2
8V
2.如图,R1=20Ω,R2=80Ω,闭合开关后,电流表的示数为 0.8A。求: (1)电源电压U; (2)干路电流。
三、例题分析 如图,闭合开关S后,滑动变阻器由a向b滑动过程中,各电 表示数如何变化?
A
P在a端时
闭合S,电路串联
A测R1、R2的电流
V2:测R1 P从a→b
P在b端时
V1:测R2 R2变大 根据I U 知
R V2:U电源
V2:IR1
V2:变小
欧姆定律中考常见题型(4)
静态电路的伪滑问题
一、滑动变阻器连入电路电阻的识别
欧姆定律中考常见题型(9)
滑动变阻器引起的动态电路计算
如图,电源电压为6V,且保持不变,滑动变阻器R1上标有 “50Ω 2A”字样:
滑动变阻器范围、图像方程题、难点实验题(欧姆定律)
滑动变阻器范围、图像方程题、难点实验题(欧姆定律)初中物理电学中,滑动变阻器与电流表、电压表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围例一、如图1所示,电源电压为12伏,R1=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围.解题思路:在串联电路时,滑动变阻器向最小值移动时必须保证电路中电流不能超过所有器材限制的最小电流值,向最大值移动时必须保证其他的用电器或电压表不超过电压的限值。
解析:1)为使电流表不损坏,电路中电流最大为0.6A,由R总=U/I1得:R总=12V/0.6A=20Ω,所以R2=2Ω。
如果R2<2Ω,则电流表示数会超过0.6A,电流表损坏。
如果R2>2Ω则电流表示数一定小于0.6A电流表一定不会损坏。
综合所述:为使电流表不损坏,R2≥2Ω。
2)为使电压表不损坏,电压表的最大取值为3V,此时R1的上的电压为9V,电路电流I2=U/R1I2=9V/18Ω=0.5A 此时R2上的电阻为R2=3V/0.5A=6Ω。
如果R2>6Ω,则电压表示数会超过3V,电压表损坏。
如果R2<6Ω则电压表示数一定小于3V,电压表一定不会损坏。
综合所述:为使电电压表不损坏,R2≤6Ω。
3)综上所述,为使仪表都不损坏,电阻R2的取值范围为:2Ω≤R2≤6Ω•例二、如图所示的电路,电源电压U=9V且保持不变,R1=10Ω,R2标有50Ω1A字样的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了保护电表,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是多少?(20Ω—50Ω)例三、(2015秋•雅礼集团2015-2016学年初三期中物理试卷)如图所示电路中,R1=6Ω,R3=18Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω.闭合开关,当滑片P移动到a端时,电流表示数为0.75A.•(1)电源电压为多少?•(2)当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4A,则此时滑动变阻器接进电路的阻值是多大?•(3)若在此电路中电流表的量程是0~3A,电压表V1的量程是0~3V,电压表V2的量程是0~15V,为了确保电路安全,求滑动变阻器的取值范围.••解:(1)当滑片移到a端时,R1与R3串联,R2断路,电路中的电阻为:•R=R1+R3=6Ω+18Ω=24Ω;•电流为I=0.75A,由欧姆定律I=可得:•电源电压为:U=IR=0.75A×24Ω=18V;•(2)当滑片移到某一位置时,三个电阻串联,则I′=0.4A,U=18V,•由I=可得:•R总===45Ω,•故R2=R总﹣R1﹣R3=45Ω﹣6Ω﹣18Ω=21Ω;•(3)为确保电路安全,V1最大为3V,则电路中电流最大,I″=I1===0.5A;•此时电路中的总电阻为:R总===36Ω,•滑动变阻器接入的最小阻值为:R2′=R总﹣R1﹣R3=36Ω﹣6Ω﹣18Ω=12Ω;•当滑动变阻器滑片移到右端时,各电表都能工作,因此滑动变阻器接入的阻值范围为:12Ω~50Ω.•答:(1)电源电压为18V;•(2)当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4A,则此时滑动变阻器接进电路的阻值是21Ω;(3)滑动变阻器的取值范围为12Ω~50Ω类型二:并联电路的滑动变阻器变化范围例四、如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω 0.5A”,电流表A1、A2、A3的量程均为“0~0.6A”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值范围40Ω~60Ω; 40Ω~60Ω;0.5A~0.6A解题思路在并联电路中,若滑动变阻器在支路上,滑动变阻器的移动必须保证电路中电流不能超过所在支路器材限制的电流值(可求对应变阻器的最小值),更不能发生短路。
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。
闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。
求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。
【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-2.如图所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5V ,2.5W”的小灯泡正常发光,当开关S 接b 点时,标有“4V ,4W”的电动机正常工作.求电源的电动势和内阻.【答案】6V ,2Ω 【解析】 【详解】当开关接a 时,电路中的电流为I 1=11P U =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1+I 1r当开关接b 时,电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2+I 2r联立解得E =6V r =2Ω.3.如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L ,导轨的两端 分别与电源(串有一滑动变阻器 R )、定值电阻、电容器(原来不带电)和开关K 相连.整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场,其磁感应强度的大小为B .一质量为m ,电阻不计的金属棒 ab 横跨在导轨上.已知电源电动势为E ,内阻为r ,电容器的电容为C ,定值电阻的阻值为R0,不计导轨的电阻.(1)当K 接1时,金属棒 ab 在磁场中恰好保持静止,则滑动变阻器接入电路的阻值 R 为多大?(2)当 K 接 2 后,金属棒 ab 从静止开始下落,下落距离 s 时达到稳定速度,则此稳定速度的大小为多大?下落 s 的过程中所需的时间为多少?(3) ab 达到稳定速度后,将开关 K 突然接到3,试通过推导,说明 ab 作何种性质的运动?求 ab 再下落距离 s 时,电容器储存的电能是多少?(设电容器不漏电,此时电容器没有被击穿)【答案】(1)EBL r mg -(2)44220220B L s m gR mgR B L +(3)匀加速直线运动 2222mgsCB L m cB L +【解析】 【详解】(1)金属棒ab 在磁场中恰好保持静止,由BIL=mgE I R r=+ 得 EBLR r mg=- (2)由 220B L vmg R =得 022mgR v B L =由动量定理,得mgt BILt mv -= 其中0BLsq It R ==得4422220B L s m gR t mgR B L+= (3)K 接3后的充电电流q C U CBL v v I CBL CBLa t t t t∆∆∆∆=====∆∆∆∆ mg-BIL=ma 得22mga m CB L =+=常数所以ab 棒的运动性质是“匀加速直线运动”,电流是恒定的. v 22-v 2=2as根据能量转化与守恒得 22211()22E mgs mv mv ∆=--解得:2222mgsCB L E m cB L∆=+ 【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.4.在如图所示的电路中,电源电动势E =3.0 V ,内电阻r =1.0 Ω;电阻R 1=10 Ω,R 2=10 Ω,R 3=35 Ω;电容器的电容C=1000 μF ,电容器原来不带电。
滑动变阻器的典型难题(含答案)
例1、如图所示电路,电源电压为9V ,R1=7Ω,滑动 变阻器R2的最大阻值为30Ω,若电流表采用0至0。
量程,电压表采用0至3V 量程,为了不使电流表和电压表损坏,求滑动变阻器R2的取值范围。
解:(1)要保证两表都不损坏,应该先确定以哪只表为 最低标准,当电压表示数为3V 时,设整个电路中的电流为I3,则I3=3V ÷7Ω≈0。
43A ,电流表不会烧坏。
当电流表的示数是0。
6A 时,R1两端的电压为U1′,则:U1′=0.6A ×7Ω=4。
2V此时不符合题意,电压表超过量程,可能会烧坏.经过上述计算,现在只能取电压表的最大量程3V 为依据,当电压表的最大量程为3V 时,滑动变阻器两端的电压最小,设R2两端的最小电压为U2′,则: U2′=9V -3V =6V ,设滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2′,则根据欧姆定律,可得:U1÷R1=U2′÷R2′,所以R2′=U2′×R1÷U1=6V ×7Ω÷3V =14Ω 故滑动变阻器R2的取值范围为14Ω至30Ω注意:例1和例2是不同的,电压表测的对象不一样!例2、如图所示,电流表量程为0至0.6A ,电压表量程为0至15V ,电阻R1=30Ω,电源电压24V 恒定不变,当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程,当滑动变阻器R2连入电路 的电阻太大时,R2两端的电压会超过电压表的量程。
求:在不超过电流表、电压表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围. 解:设滑动变阻器连入电路的电阻为R ,我们使用一个简章的方法来列一个不等式方程组,如下:24V ÷(R +R1)≤0。
6A (1)[24V ÷(R +R1)]×R ≤15V (2)代入R1=30Ω,解(1)(2)两个方程组可得10Ω≤R ≤50Ω注意:不能把(2)式列成:0.6×R ≤15V 。
欧姆定律计算题专题训练
欧姆定律计算题专项练习1.如图所示的电路,R1=20Ω,变阻器R2的阻值范围为0~40Ω,当变阻器滑片P移至变阻器的中点时,电流表的示数为0.5A,那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时,电流表的示数多大?2.如图所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~0.6A,电流表A2的量程是0~3A.合上S,当滑动变阻器的滑片位于R1的中点时,通过R1的电流是多少?3. 如图所示电路,R1=7Ω,R2=3Ω,当S闭合时,电压表的示数为21V,当S断开时,电压表的示数为14V。
求R3的阻值。
4、如图104所示,电源电压为8伏,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?5、如图106所示,电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3,求R2的阻值和总电压U。
6、如图107所示,电键K闭合后,安培表的读数为2安,伏特计的读数为6伏特,如果R1=3R2,求电阻R1、R2的值。
图3 R /Ω 0 1 2 3 0.5 U /V 2 4 68 10 12 14 1.5 2.5 U/V 2 1 0 3 I/A图12 7、如图108所示,电源电压为15伏特,电阻R1=R2=10欧姆,求下列情况安培表和伏特表的示数。
(1)当K 接通时;(2)当K 断开时。
8、在图110所示,R1=20欧姆,R2=60欧姆,电源电压为12伏特。
(1)当电键K1断开,电键K2与B 端接通时,求R2两端的电压。
(2)当电键K1与C 端接通,电键K2与A 端接通时,求安培表中通过的电流强度。
9、在图113所示的电路中,电阻R1的阻值是5欧姆,干路中的电流强度I 是0.5安培,电阻R2两端的电压是2伏特。
求:(1)通过R1的电流强度 (2)通过R2的电流强度 (3)R2的电阻值。
3、现在有“6V 3W”的L 1和“12V 3W”的L 2两只小灯泡串联后接在电路中使用时,通过两灯的电流之比I 1:I 2= ,两灯两端的电压之比为U 1:U 2= 两灯消耗的实际功率之比P 1:P 2= ,为了使电路能安全使用,电路两端允许加的最大电压为 V 。
专题复习:欧姆定律计算
2023年中考物理专题复习:欧姆定律计算题训练1.如图所示,电源电压恒为9V,245R=Ω,滑动变阻器R3最大阻值为12Ω。
当滑动变阻器R3的滑片调至最右端,只闭合S1、S4时,电流表A1的示数为1.8A,实验中不用考虑电表的正负极,如反向,自动切换。
求:(1)R1的阻值为多少?(2)只闭合S1、S2时,电流表A的示数为多少?(3)S1、S2、S3、S4闭合时,求电路的最小总功率是多少?(4)若用电阻箱R替换电压表V1,电压表V2所选量程为0~3V,电流表A、A1所选量程均为0~0.6A,当电阻箱调到某一阻值R0,滑动变阻器的滑片P移到合适位置以保证电路安全,只闭合S4,移动滑动变阻器的滑片,使电流表和电压表均能达到最大值,则电阻箱R0的最大值和最小值分别是多少?2.如图所示,电源电压不变,定值电阻R0=20Ω,小灯泡L标有“6V 3.6W”字样。
当开关S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑动到滑动变阻器中点时,电流表示数变化了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
求:(1)小灯泡的电阻值;(2)小灯泡正常工作5min消耗的电能;(3)滑动变阻器的最大阻值;(4)当开关S、S1、S2都闭合时,电路的最小电功率。
试卷第1页,共9页试卷第2页,共9页3.在图(a )所示的电路中,电阻R 1的阻值为20欧。
闭合开关S ,两电流表指针的位置均如图(b )所示,求:(1)电源电压U ;(2)电阻R 2的阻值。
4.在图(a )所示,电源电压为12伏保持不变,电阻1R 的阻值为12欧,滑动变阻器2R 上标有“50欧2安”字样,闭合开关S ,电流表A 1的示数如图(b )所示。
求: ①通过电阻1R 的电流1I ;①滑动变阻器连入电路的阻值2R ;①当移动滑动变阻器滑片P 在某位置时,两电表示数偏转角度恰好相同,求此时电路中的总电阻R 。
5.在图(a)所示电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω,1A”字样,电流表的表盘如图(b)所示。
2019年中考物理--欧姆定律之范围类问题
欧姆定律之电学范围类计算一.滑动变阻器1.原理:通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻2.使用规则:(1)串联接入电路(2)接线柱必须“一上一下”(3)使用前滑片要调到阻值最大处(4)使用时电流不能超过滑变允许通过的最大电流3. 作用:(1)保护电路(2)调节电流或电压二.欧姆定律取值范围题型分类欧姆定律部分涉及的范围题,简单归类为如下三个类型:类型1.两表示数反对应(1)特点:电压表测的是滑动变阻器的电压,当电流表示数取到最大值时,滑动变阻器接入阻值最小,电压表示数最小;当电压表示数最大时,滑动变阻器接入阻值最大,电压表示数最小。
(阻大压大流小,阻小压小流大)(2)解法:当电压表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最大;可见电压表量程限定了滑动变阻器接入阻值的最大值;反之,当电流表示数最大时,滑动变阻器阻值达到最小,(即滑动变阻器阻值再小,电流表就烧坏了),可见是电流表的量程限定了滑动变阻器接入阻值的最小值。
所以解题时只需分别取两表示数的最大值,解出当时滑动变阻器接入的阻值,再把解出的最大值和滑动变阻器的最大阻值进行比较,如果解出的最大值超过了滑动变阻器的最大阻值,那最大值就取滑动变阻器的最大值。
否则,就取解出的两个阻值为极值类型2.两表示数正对应(1)特点:电压表测的是定值电阻两端的电压,电压表和电流表示数要变大都变大,要变小都变小,(2)解法:两表量程限定的都是滑动变阻器接入阻值的最小值,此时需取解出的两个阻值中较大的,才不至于把另一块表烧坏。
那么滑动变阻器接入的最大阻值就是它的总阻值了。
类型3.给范围求其他物理量(1)特点:会给两表示数的变化范围,一定注意两表示数是正对应还是反对应判断方法:若电压表测的是定值电阻的电压,那么两表示数就是正对应;若电压表测的是滑动变阻器的电压,两表示数就是反对应。
(2)解法:①判断两表示数是正对应还是反对应②判断后再依据所给范围计算滑变阻值(计算方法遵照类型1、2)例题1. 如图,电源电压U=4.8V,电阻R0=6Ω,变阻器R1的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.如图所示,电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上,电源内阻r =1Ω,电炉电阻R =19Ω,电解槽电阻r ′=0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗功率为684W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变).试求:(1)电源的电动势;(2)S 1、S 2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)S 1、S 2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率. 【答案】(1)120V (2)20A (3)1700W【解析】(1)S 1闭合,S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=; (2)S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=; (3)电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=.点睛:电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路,不能用欧姆定律求解其电流,只能根据电路中电流关系求电流.3.如图所示电路中,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻.【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】(1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有:21123()IR U I R IR R =++ 解得:315ΩR =(2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有:213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有:212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得:12V E =1Ωr =4.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
中考物理欧姆定律的计算题试题含答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,则A.电源电压为20VB.EF是V1表示数随A表示数变化的图像C.滑动变阻器的最大阻值为10ΩD.整个电路的最大功率为14.4W【答案】D【解析】【详解】AB.由图甲可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测串联电路的电流。
滑片P从B端至A端的过程中,R2变小,根据串联分压原理,V2示数变小,又根据串联电路的电压规律,V1示数变大。
因此图乙中EF是V2表示数随A表示数变化的图像,图线MN是V1表示数随A表示数变化的图像;当滑片P 在A点时,V1示数最大为电源电压,则电源电压U=12V,故AB错误;C.当滑片在B端时,由图乙可知,R2两端电压U2=8V,此时对应的电流I=0.4A,由欧姆定律可得,R2=28V 0.4AUI=20Ω故C错误;D.电源电压一定,当电路中电流最大I=1.2A时,电路的总功率最大P=UI=12V×1.2A=14.4W,故D正确;故选D。
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7【答案】A【解析】【分析】【详解】闭合S、S1,断开S2时,R1、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R=5V,则由串联分压得,即①;闭合S、S2,断开S1时,R2、R串联接入电路,电压表测量的是R两端电压,示数为U R′=7V,则由串联分压得,即②,由①②解得R:R2=3:2.故选A.3.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。
有关欧姆定律计算的题型及解题技巧
有关欧姆定律计算的题型及解题技巧欧姆定律是电学中的基本定律,它反映了电流、电压、电阻三者之间的定量关系。
此定律是电学的重点知识之一,也是今后学习电功率和家庭电路等知识的必备知识。
因此欧姆定律具有承上启下的作用,而且它的应用与技术和社会相关联。
所以同学们一定要打好基础。
有关欧姆定律的计算分为以下几种题型。
1.滑动变阻器的取值范围1、电压表在滑动变阻器两端例1、如图1,电源4.5V,R1为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。
为保护电路元件,则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为分析:首先分析电路,这是一个串联电路,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的阻值变小时,电压表的示数变小,而电流表的示数变大,为保护电流表,滑动变阻器取最小值,所以当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路总电阻的最小值为R总min=U/Imax=4.5V/0.6A=7.5Ω,所以R滑min==R总min—R1=7.5Ω—5Ω=2.5Ω;当滑动变阻器的阻值变大时,电压表示数变大,而电流表示数变小,所以为了保护电压表,滑动变阻器取最大值,也就是说,当电压表示数为3V时,滑动变阻器的电阻最大。
所以U1min=U—U2max=4.5V—3V=1.5V,此时电路中的最小电流Imin=U1min/R1=1.5V/5Ω=0.3A,所以R滑max=U2max/Imin=3V/0.3A=10Ω,所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5Ω------10Ω解题思路:此类习题求滑动变阻器的最小值的方法:先求R总min=U/Imax 再求R滑min==R总min—R定;或者是先求定值电阻的电大电压,U定max=Imax.R定,再求滑动变阻器的最小电压U滑min=U—U定max,再求滑动变阻器的阻值R滑min=U滑min/Imax;或者根据串联电路的电压分配ImaxR定/(U—ImaxR定)=R定/R滑min,也可求解;求滑动变阻器的最大值的方法:先求Imin=(U—Umax)/R定,再求R滑max=Umax/Imin;或者先求Imin=(U—Umax)/R定,再求R总max=U/Imin再求R滑max=R总max—R定;或者是根据串联电路的电压分配(U—Umax)/Umax=R定/R滑max,也可求解。
物理欧姆定律经典题型
物理欧姆定律经典题型一、简单的欧姆定律计算题型1. 题目- 已知一个电阻R = 10Ω,两端电压U = 20V,求通过电阻的电流I。
- 解析:根据欧姆定律I=(U)/(R),将R = 10Ω,U = 20V代入公式,可得I=(20V)/(10Ω)=2A。
2. 题目- 一个电路中通过某电阻的电流I = 3A,电阻为5Ω,求电阻两端的电压U。
- 解析:由欧姆定律U = IR,把I = 3A,R = 5Ω代入,得到U=3A×5Ω =15V。
二、欧姆定律与串联电路结合题型1. 题目- 两个电阻R_1=10Ω,R_2=20Ω串联在电路中,电源电压U = 60V,求电路中的电流I以及R_1、R_2两端的电压U_1、U_2。
- 解析- 首先求串联电路的总电阻R = R_1+R_2=10Ω + 20Ω=30Ω。
- 根据欧姆定律I=(U)/(R),将U = 60V,R = 30Ω代入可得I=(60V)/(30Ω)=2A。
- 再根据U = IR求R_1、R_2两端的电压,U_1=IR_1=2A×10Ω = 20V,U_2=IR_2=2A×20Ω = 40V。
2. 题目- 有三个电阻R_1=5Ω,R_2=10Ω,R_3=15Ω串联在电路中,电流表示数为1A,求总电压U。
- 解析- 先求串联电路总电阻R = R_1+R_2+R_3=5Ω+10Ω + 15Ω=30Ω。
- 由U = IR,把I = 1A,R = 30Ω代入,得到U = 1A×30Ω=30V。
三、欧姆定律与并联电路结合题型1. 题目- 两个电阻R_1=10Ω,R_2=20Ω并联在电路中,电源电压U = 20V,求通过R_1、R_2的电流I_1、I_2以及干路电流I。
- 解析- 根据欧姆定律I=(U)/(R),对于R_1,I_1=(U)/(R_1)=(20V)/(10Ω)=2A;对于R_2,I_2=(U)/(R_2)=(20V)/(20Ω)=1A。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。
闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。
求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。
【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-2.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。
专题三 滑动变阻器范围、图像题、难点实验题(欧姆定律)
专题三滑动变阻器范围、图像方程题、难点实验题(欧姆定律)初中物理电学中,滑动变阻器与电流表、电压表是三个最基本也是最重要的电学仪表,特别是滑动变阻器的有关问题也是最多,它的作用是改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流,其次是起到保护电路的作用。
正因为它的保护电路作用,滑动变阻器接入电路中的电阻就会受到限制。
器材限制有以下几点:电压表、电流表的量程,滑动变阻器允许通过的最大电流值,用电器工作时的额定电压或额定电流。
类型一:串联电路的滑动变阻器变化范围1、如图1所示,电源电压为12伏,R1=18欧,滑动变阻器R2的变化范围为0~30欧.如果电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,为使两表不损坏,求滑动变阻器的取值范围.2、如图所示的电路,电源电压U=9V且保持不变,R1=10Ω,R2标有50Ω1A字样的滑动变阻器,电流表的量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,为了保护电表,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是多少?3、(2015秋•雅礼集团2015-2016学年初三期中物理试卷)如图所示电路中,R1=6Ω,R3=18Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω.闭合开关,当滑片P移动到a端时,电流表示数为0.75A.(1)电源电压为多少?(2)当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4A,则此时滑动变阻器接进电路的阻值是多大?(3)若在此电路中电流表的量程是0~3A,电压表V1的量程是0~3V,电压表V2的量程是0~15V,为了确保电路安全,求滑动变阻器的取值范围.R1R2类型二:并联电路的滑动变阻器变化范围4、如图所示电路,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为40Ω,滑动变阻器上标有“60Ω 0.5A”,电流表A1、A2、A3的量程均为“0~0.6A”,为了保证电路各元件的安全,滑动变阻器R P允许接入电路中的阻值范围为,电路中总电阻的变化范围为,电流表A1的示数变化范围为5、(麓山国际实验学校初三第二次限时训练)如图所示的电路,电源电压为6V 且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 2A ”字样。
中考物理压轴题之欧姆定律的计算问题(中考题型整理,突破提升)含答案
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示,电源电压为18V ,R 0=60Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω 2A ”,电流表的量程为“0~0.6A ”,小灯泡上标有“12V 6W ”字样。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则( )A .S 、S 1、S 2都闭合,电路消耗的总功率最小值为5.4WB .S 、S 1、S 2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30ΩC .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~100ΩD .S 闭合,S 1、S 2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是0.5~6W【答案】D【解析】【分析】【详解】A .S 、S 1、S 2都闭合,灯被短路,滑动变阻器与R 0并联,电流表测干路电流,通过定值电阻的电流0018V =0.3A 60ΩU I R == 当滑动变阻器接入电路阻值最大时,通过滑动变阻器的最小电流min 18V =0.18A 100ΩU I R ==滑 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0min 0.3A+0.18A=0.48A I I I =+=电路消耗的总功率最小值18V 0.48A=8.64W P UI ==⨯小故A 错误;B .由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A ,此时通过滑动变阻器的最大电流00.6A-0.3A=0.3A I I I ''=-=滑滑动变阻器接入电路中的最小阻值18V =60Ω0.3AU R I ''==滑滑 故B 错误;C .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电流表测电路中的电流,由P = UI 可得,灯泡的额定电流L L L 6W =0.5A 12VP I U == 因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A ,电流表的量程为0~ 0.6A 所以,电路中的最大电流0.5A I =大 由U I R=可得,灯泡的电阻和电路中的最小总电阻分别为 L L L 12V 240.5AU R I ===Ω 18V 360.5AU R I ===Ω大 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L 362412R R R =-=Ω-Ω=Ω滑小因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是12 ~ 100Ω,故C 错误;D .当变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中电流最小,灯的实际功率最小,串联电阻的规律L 24100124R R R =+=Ω+Ω=Ω滑总由欧姆定律,电路小的最小电流18V 9=A 124Ω62U I R ==最小总 灯的最小功率 2L 9A 240.5W 62P I R ⎛⎫=⨯=⨯Ω≈ ⎪⎝⎭灯最小 故灯泡的功率变化范围是0.5~ 6W ,故D 正确。
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V U R 12
R R 3A 初三物理电学总复习—有关范围计算题 姓名
1、如图所示,R 为一个滑动变阻器,其阻值范围是0~50
Ω,若电压的示数为1.5V ,电流表的示数为0.75A ,R 1=1Ω,电源电压U=12V ,(1)则R 2? (2)如果电压表的量程为0~3V ,电流表的量程为0~3A ,为了保证两表的安全,滑动变阻器连入电路的
电阻值最少不能小于多少?
2、如右图,电源电压为18V ,R 2是0~50Ω的变阻器,合上S 后,A 表示数为0.5A ,V 表示数为5V ,求
⑴、R 1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵、如果A 表的量程是0~0.6A ,V 表的量程是0~15V ,为了使电表
不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?
3、如图,电流表量程0~0.6A ,电压表量程0~15V ,电阻R 0=30Ω,电路两端电压恒为24V ,当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围。
4、在如图所示的电路中,R 2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V 的示数为6V ,A 表的示数为2A ,A 1的示数为0.5A ,求:①电阻R 1的阻值;②变阻器R 2连入电路部分的阻值;③如果A 表的量程为0~3A ,A 1表的量程为0~0.6A ,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么范围内?
5、标有“4V 1 W”的小灯泡和 “20Ω 1A”的滑动变阻器连
接在图8所示的电路中,电源电压为6V ,电流表量程为“O~
O.6A”,电压表量程为“0~3V”. 为确保电路安全,闭合开
关时,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在什么样
V R 0 P A
的范围内(不考虑温度对电阻的影响)?
6、在图示的电路中,电源电压为30V ,电阻R =30Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)滑动变阻器的滑片P 由a 端滑到b 端的过程,电压表的最大读数是多少?
(2)若改用电压表的量程为0-15V ,要使它接在电路中不烧坏,滑动变阻器的滑片P
只能在阻值多大的范围内滑动?
(3)若把一只量程为0-0.6A 的电流表接在图甲中的C 、D 两点上,如图乙所示,为了
不损坏电流表和电压表,滑动变阻器的滑片P 只有在阻值多大范围内滑动?
7、如图所示电路中,R 0为定值电阻,阻值为10Ω,R 1为滑动
变阻 器,它的最大阻值是10Ω,电流表量程为0—0.6A ,电压
表的量程为0—3V ,电源电压12V 保持不变。
为使电路能正常
工作,定值电阻R x 的阻值至少应为?
8、(多选)如图所示,电源电压恒为24V ,小灯泡的规格为“6V 3W ”,滑动变阻器R 1的最大阻值为60Ω,定值电阻R 2的阻值为12Ω。
电压表使用的量程为0~15V ,电流表使用的量程为0~0.6A 。
要求闭合开关后两电表的示数均不
超过所选量程,灯泡正常工作(设灯丝电阻不变)。
下列说法正确的是:
A .滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω~60Ω
B .滑动变阻器的滑片在移动的过程中,电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24Ω
C .定值电阻R 2消耗电功率的最大值为4.32W
D .电路总功率的变化范围是9W~12W
R 2
R 1 L
S
9、如图所示,已知电源电压为6V ,R 1阻值为8Ω,变阻器R 3上标有“1A 20Ω”字样,
电流表A 选取的量程为0~0.6A ,电压表V 选取的量程是0~3V.
(1)当S 1和S 2均闭合时,电流表的示数为0.5A ,通过R 1的电流是0.4A ,则R 2的电阻
值是多大?
(2)当S 1闭合S 2断开时,请通过分析计算说明,变阻器R 3允许的取值范围.
10.把标有“6V 3W ”的小灯泡L 与最大阻值为100 的滑动变阻器R W 连接在总电压恒为18V
的电路中,如图4所示。
电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A ”和“0~15V ”。
要求闭合开关S 后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L 两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。
求: (1)电路允许通过的最大电流? (2)电路消耗总电功率的最大值? (3)小灯泡L 消耗电功率的最小值? (4)滑动变阻器R W 允许调节的范围是?。