第十六章《欧姆定律》
17.6欧姆定律纯理论计算专题训练
1.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为5Ω,电阻R2的阻值为10Ω。当开关S闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U。
2.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则:
(1)电流表A1的示数为多少?
(2)定值电阻R2的阻值为多少?
3.如图所示电路,R1=R2=12Ω,电源电压为18 V。求:
(1)R1、R2并联后的总电阻是多少
(2)电流表的示数是多少
4.如图所示,,,当闭合断开时,电流表的示数为0.2A。求、都闭合时,电流表和电压表的示数分别为多少?
5.如图所示,R1=R2=30Ω,R3=15Ω,电源电压恒定。若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
6.如图所示R1=10Ω,R2=30Ω,R3=20Ω。电源电压保持不变,若S1、S2都断开时电流表示数为0.4A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数是多少?
(3)当S1、S2闭合时,电路中的总电阻是多少?
7.如图所示,R1=R2=30Ω,R3=15Ω,电源电压恒定。
(1)若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1A,求此时总电阻;
(2)此电路电源电压是多少;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少。
8.如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为5Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,则此时通过R1的电流有多大?R3的阻值是多大?
9.如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A。
(1)电源电压是多大?
(2)电阻 R2的阻值是多少?
10.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
11.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω.当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
12.如图所示电路,电源电压恒为9V,R1=20Ω,R2=30Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A,只闭合S1,电压表示数6V。求:
(1)R1两端的电压;
(2)电阻R3的阻值;
(3)再闭合S2,S3,电流表的示数。
13.如图所示电路,甲、乙两图中是同一电源且电压保持不变。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;乙图中,电压表示数为6V。求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表示数。
14.如图所示,灯L上标有“12V、0.3A”字样,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”。闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~0.6A、0~15V,求:
(1)灯正常发光时的电阻及电源电压;
(2)断开S1、S2,为确保电路中各元件安全,求滑动变阻器允许连入的阻值范围。
15.如图所示,电源电压保持不变,电流表使用0~0.6A的量程,电压表使用0~3V的量程,定值电阻R1=6Ω,灯泡电阻R2=9.2Ω,滑动变阻器的最大值R3=20Ω。
(1)开关S1断开,S2闭合,电流表示数为0.25A,电压表示数为2.5V,求电源的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?
16.如图所示,电源电压保持不变;当S2、S3闭合,S1断开时,电压表示数为6V;
(1)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.2A,则R1、R2的值为多少?
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为多大?
17.在如图所示的电路中,电阻欧,滑动变阻器标有“欧 安”字样,电流表的量程为安,电压表的量程为伏.闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表示数为伏,电流表的示数为安.求:
()此时滑动变阻器接入电路的阻值.
()电源电压.
()为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器接入电路的阻值范围.
参考答案:
1.(1)0.4A;(2)6V
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以电流表的示数
(2)根据可得,R2两端的电压
U2=IR2=0.4A×10Ω=4V
电源两端的电压
U=U1+U2=2V+4V=6V
答:(1)电流表的示数I为0.4A;
(2)电源两端的电压U为6V。
2.(1)0.3A;(2)10
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流;因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等,所以,通过R1的电流(电流表A1的示数)
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流
定值电阻R2的阻值
答:(1)电流表A1的示数为0.3A;
(2)定值电阻R2的阻值为10Ω。
3.(1)6Ω;(2)3 A
【详解】解:(1)电阻R1和R2并联,根据并联电路的电阻关系,所以
(2)电流表测的是干路电流,所以
答:(1)R1、R2并联后的总电阻是6Ω;
(2)电流表的示数是3A。
4.0.3A,3.6V
【详解】解:当闭合断开时,R1与 R2串联接入电路,由串联电路中电阻特点得,电路总电阻
根据欧姆定律得,电源电压
当、都闭合时,R2被短路,电路中只有R1,所以电压表示数为电源电压3.6V,根据欧姆定律得,电流表示数
答:电流表为电压表的示数分别为0.3A和3.6V。
5.(1)4.5V;(2)0.3A;(3)0.45A
【详解】解:(1)由图可知,若只闭合开关S时,R1与R3串联,电流表测电路中电流,所以电路的总电阻
由欧姆定律可得,电源电压
(2)由图知,当开关S、S1闭合,S2断开时,电路为R3的简单电路,由欧姆定律电路中电流
即电流表示数为0.3A。
(3)由图知,当S、S1、S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测干路电流,由并联电路特点可知
所以干路电流
即电流表示数为0.45A。
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.3A;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.45A。
6.(1)12V;(2)0.6A;(3)12Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,S1、S2都断开时电阻R1、R3串联,由可得电源电压为
(2)由电路图可知,当S1闭合,S2断开时,只有电阻R3串联接入电路,电路电流为
电流表示数为0.6A。
(3)由电路图可知,当S1、S2闭合时,电阻R2、R3并联
故电路的总电阻为
答:(1)电源电压是12V;
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数是0.6A;
(3)当S1、S2闭合时,电路中的总电阻是12Ω。
7.(1)45Ω;(2)4.5V;(3)0.45A
【详解】解:(1)由图知,若只闭合开关S时,R1与R3串联,电流表测电路中电流,所以电路的总电阻为
R=R1+R3=30Ω+15Ω=45Ω
(2)由欧姆定律可得,电源电压为
U=IR=0.1A×45Ω=4.5V
(3)由图知,当S、S1、S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测干路电流,由并联电路的电压特点可知
U2=U3=U=4.5V
由欧姆定律可知,通过R2的电流为
通过R3的电流为
由并联电路的电流特点可知,干路电流为
I'=I2+I3=0.15A+0.3A=0.45A
即电流表示数为0.45A。
答:(1)若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1A,此时总电阻为45Ω;
(2)此电路电源电压是4.5V;
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.45A。
8.(1)7.5V;(2)0.75A,50Ω
【详解】解:(1)当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电流表的示数为0.5A,根据欧姆定律可得,电源电压为
(2)当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,而当S闭合,S1、S2 断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,故并联后干路中的电流为
此时通过R1的电流
则R3的阻值为
答:(1)电源电压为7.5V;
(2)当S、S1、S2都闭合时,此时通过R1的电流为0.75A,R3的阻值是50Ω。
9.(1)6V;(2)30Ω
【详解】解:(1)闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,由可知,电源的电压为
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)若再闭合S1时,两电阻并联,则
U2=U=6V
电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A,由可知,电阻 R2的阻值为
答:(1)电源电压是6V;
(2)电阻 R2的阻值是30Ω。
10.(1)V;(2)A
【详解】解:(1)电源电压为
(2)此时两电阻并联,流过R2电流为
电流表的示数
答:(1)电源电压V;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数0.5A。
11.(1)9V;(2)0.45A
【详解】解:(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电源的电压
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流。并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,电路中的总电阻
干路电流表的示数
答:(1)电源电压为9V;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.45A。
12.(1)3V;(2)40Ω;(3)0.525A
【详解】解:(1)由图可知,只闭合S1,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,电压表测R3两端的电压。已知电压表示数为6V,即R3两端的电压为U3=6V,已知电源电压U=9V,由串联电路的电压特点可知R1两端的电压为
(2)此时电路中的电流为
由可知R3的阻值为
(3)再闭合S2、S3, R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压。由欧姆定律可知通过R2的电流
通过R3的电流为
由并联电路的电流特点可知干路的电流为
答:(1)R1两端的电压为3V ;
(2)电阻R3的阻值为40Ω;
(3)再闭合S2、S3,电流表的示数为0.525A。
13.(1)10Ω和5Ω;(2)1.8A
【详解】解:(1)在甲图中,R1和R2串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据欧姆定律可得R1的阻值
在乙图中,两电阻并联,电压表测量电源电压,电源电压是6V,串联电路中总电压等于各分电压之和,R2两端的电压
U2=U-U1=6V-4V=2V
R2的阻值
(2)在乙图中,两电阻并联,电流表测量总电流,并联电路中各支路两端的电压相等,两支路的电流分别为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表的示数
I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A
答:(1)R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω;
(2)乙图中电流表示数为1.8A。
14.(1)40Ω,12V;(2)10~50Ω
【详解】解:(1)由灯泡铭牌字样可知,其正常发光时的电阻为
闭合S1、S2,灯L与滑动变阻器R2并联,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,灯L正常发光,所以电源电压
(2)断开S1、S2,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,当电流表示数最大时,即电路中的电流最大为,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,电路中的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
根据串联电路的分压规律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表示数最大,因为电压表量程为0~15V,电源电压为12V,所以当滑动变阻器接入电路的阻值最大为50Ω时,它两端的电压也不会超量程,故滑动变阻器允许连入的阻值范围为10~50Ω。
答:(1)灯正常发光时的电阻为40Ω;电源电压为12V;
(2)断开S1、S2时,滑动变阻器允许连入的阻值范围为10~50Ω。
15.(1)10Ω,4.8V;(2)2~10Ω
【详解】(1)开关S1断开,S2闭合时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,变阻器连入电路的电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压
U=I(R2+R3)=0.25A×(9.2Ω+10Ω)=4.8V
(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,电流表量程0~0.6A,电路中的电流最大为0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,即
解得
R3′=2Ω
故滑动变阻器接入电路中的最小阻值为2Ω。
电压表量程0﹣3V,电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流
滑动变阻器接入电路中的最大值
所以,变阻器的电阻变化范围是2~10Ω。
答:(1)电源电压是4.8V,滑动变阻器接入电路中的电阻值是10Ω;
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2~10Ω。
16.(1)30Ω,20Ω;(2)2.4V
【详解】解:
(1)当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R1短路,电路中只有R2,如上图1所示,电压表示数为6V,即电源电压为6V;当S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,如上图3所示,电流表A测总电流,电流表A1测通过R1的电流;根据并联电路电流的规律可得,通过R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
并联电路各支路两端电压相等,由
可得,R1的电阻为
R2的电阻为
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电压表测R2的电压,如上图2所示,串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时电路的总电阻为
R=R1+R2=30Ω+20Ω=50Ω
由欧姆定律的计算公式可得,此时通过电路的电流为
则电压表示数为
答:(1)R1的值为30Ω,R2的值为20Ω;
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为2.4V。
17.12Ω;24V;4Ω 50Ω.
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压.根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2接入电路的阻值;根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压;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,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出其大小;当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,再利用欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最大值,即可得出R2接入电路的阻值范围.
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压.
(1)根据欧姆定律可得: ;
(2)电阻R1两端的电压: ,
因为串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:;
(3)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,此时电路中的总电阻:
;
因为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值:,
当电压表的示数为15V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时R1两端的电压: ,
电路中的电流:,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值: ,
故滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为.
答: 12Ω;24V;4Ω 50Ω.