專題提升Ⅲ 歐姆定律的計算（原卷版）

專題提升Ⅲ歐姆定律的計算學習目錄學習目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識掌握 1知識點一、歐姆定律的比值、取值問題 1類型1“極值”問題 1類型2“取值范圍”問題 2類型3“比值”問題 2知識點二、歐姆定律的圖像與方程 4知識點三、電路的動態(tài)分析 7【鞏固提高】 10知識重點知識重點模塊一知識掌握知識點一、歐姆定律的比值、取值問題類型1“極值”問題(1)判斷定值電阻的最值電壓時，抓住不變量(R)，其電壓的最值取決于通過定值電阻的電流最值。(2)判斷電路中阻值的最大值或者最小值時，抓住不變量(電源電壓U)，則電路中阻值的最值取決于電路中電流的最大值或最小值。需要注意:電流的最大值或最小值的限制因素有燈泡的額定電流、滑動變阻器的規(guī)格、電流表和電壓表選擇的量程。類型2“取值范圍”問題(1)若電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，則滑動變阻器分得的最大電壓U為電壓表量程的最大值，先利用定值電阻(或燈泡)分得的電壓及其電阻求出電路中的最小電流I小，再求出變阻器接入電路中的最大阻值為R大=U大I小;(2)若電壓表并聯(lián)在定值電阻(或燈泡)兩端，根據(jù)電流的限制條件，先確定電路中的最大電流I大，再求出定值電阻(或燈泡)分得的最大電壓U大=I大R，最后求出滑動變阻器分得的最小電壓U小=U電源一U大，則變阻器接入電路的最小阻值為R小=（U電源一U大）I大。類型3“比值”問題解答比值(例)問題的關(guān)鍵是靈活運用串、并聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律和歐姆定律，弄清是哪兩部分之比。串聯(lián)電路電流相等，即I1:I2=1:1，電壓跟其電阻成正比，即U1:U2=R1/R2。并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，即U1:U2=1:1，各支路電流跟其電阻成反比，即I1:I2=R2/R1。（2023春?鄞州區(qū)期中）如圖所示，電源電壓恒為4.5V，R1＝5Ω，R2最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是（）A．0～2.5Ω B．2.5～20Ω C．7.5～10Ω D．2.5～10Ω（2023春?余姚市月考）如圖所示，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器的滑片P滑動過程中，在保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下，下列說法正確的是（）A．滑動變阻器的滑片P允許滑到最左端 B．電流表的示數(shù)范圍為0.3A～0.6A C．電壓表最小示數(shù)是1V D．滑動變阻器允許接入的最大阻值為10Ω（2023春?鄞州區(qū)校級月考）如圖所示，電源電壓為3V保持不變，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為2V．下列選項符合題意的是（）A．電壓表測R2兩端電壓 B．R1、R2組成并聯(lián)電路 C．若開關(guān)斷開，電壓表示數(shù)為0 D．R1、R2電阻之比2：1（2023?嘉興模擬）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關(guān)S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為6V；將電壓表、電流表的位置互換，當開關(guān)S1斷開、S2閉合，電流表的示數(shù)為0.3A，則正確的是（）A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω（2023春?鄞州區(qū)期中）將兩個不同阻值的電阻R1、R2連成如圖甲所示的電路，當閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)為0.5A，現(xiàn)將圖甲中的電阻改接成如圖乙所示的電路，則閉合開關(guān)S后，電流表的示數(shù)（）A．I≤0.5A B．0.5A≤I＜1A C．1A≤I＜2A D．I＞2A知識點二、歐姆定律的圖像與方程1、I-U關(guān)系圖像是一條直線時，說明是定值電阻，阻值不發(fā)生變化;I-U圖像是曲線的，說明是非定值電阻，阻值會發(fā)生變化，該圖像上的每個點表示的都是在該位置時對應(yīng)的電阻值,故計算時只能從圖像中讀出相應(yīng)的電流、電流值代入計算。2、方程思想是圍繞著串、并聯(lián)電路進行展開計算，根據(jù)題目進行串聯(lián)分壓以及等流思想列出等式，同理，并聯(lián)電路根據(jù)等壓以及分流列出等式。然后把題干中的信息代入計算。（2023春?鄞州區(qū)期末）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片從最右端移到最左端的整個過程中，電流表示數(shù)l與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是（）?A．電源電壓是6V B．定值電阻R1的阻值是10Ω C．滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍為0Ω～10Ω D．當電流表示數(shù)為0.2A時，定值電阻R1和滑動變阻器R2兩端電壓之比是2：1（2023春?鄞州區(qū)期中）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．圖線A是電阻R1的I﹣U關(guān)系圖象 B．電源電壓為16V C．R1的阻值是20Ω D．滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω（2023春?余姚市月考）如圖所示，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，當閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示，則電源電壓和滑動變阻器的最大值分別為（）A．6V20Ω B．4V20Ω C．6V10Ω D．4V10Ω（2023春?柯橋區(qū)期中）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．圖線A是電阻R1的I﹣U關(guān)系圖象 B．電源電壓為14V C．R1的阻值是20Ω D．滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω（2023春?鄞州區(qū)期中）如圖甲所示，利用電壓表和電流表測定R1的電阻，閉合開關(guān)后，在滑片P由a端向b端移動的過程中，電壓表示數(shù)U隨滑動變阻器的電阻R2變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，當滑片P在a端時，下列判斷不正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為2V B．滑動變阻器兩端的電壓為4V C．電流表的示數(shù)為0.2A D．R1的阻值為20Ω知識點三、電路的動態(tài)分析分析：閉合電鍵開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片P可以向右移或者向左移，判斷各電表的變化情況;首先，確定這是一個串聯(lián)電路還是一個并聯(lián)電路;其次，判斷滑動變阻器接入電路的部分以及各電表測量的對象，滑動變阻器的接線柱“一上一下”接，其中接入電路的電阻大小由電阻絲長度決定，根據(jù)接線柱中下方的接線柱決定，如接左側(cè)則接入電路的是滑動變阻器滑片P左側(cè)部分;最后，串聯(lián)按照電阻-電流-電壓的順序，并聯(lián)根據(jù)電壓-電陽-電流的順序，再結(jié)合電路的特點和歐姆定律來判斷電路中各物理量的變化趨勢。（2023?下城區(qū)模擬）為了測定風速的大小，小明設(shè)計了四種裝置，如圖所示。圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連，可上下移動?，F(xiàn)要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器R2的滑片P向上移動，且風速增大時電壓表的示數(shù)增大。以下四個圖中符合要求的是（）A． B． C． D．（2022秋?平湖市期末）如圖為高溫超導(dǎo)限流器的核心部件的模擬電路圖，虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成。超導(dǎo)部件有一個臨界電流IC，當通過限流器的電流I＞IC時，超導(dǎo)部件從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零，即R1＝0）轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（一個純電阻，且R1＝3Ω），以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流。已知超導(dǎo)臨界電流，IC＝1.2A，限流電阻R2＝6Ω，小燈泡L正常工作時的電壓為6V，電阻RL＝6Ω，電源電壓穩(wěn)定，內(nèi)阻r＝2Ω。燈泡L正常工作時，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，當燈泡L突然發(fā)生短路時，下列分析正確的是（）A．燈泡L短路前通過R2的電流為1A B．電源電壓為9V C．燈泡L短路后通過R1的電流為43AD．燈泡L短路后R2兩端的電壓為3V（2023春?義烏市校級月考）為了能自動記錄跳繩的次數(shù)，某科技小組設(shè)計了一種自動計數(shù)器，其簡化電路如圖甲所示，R1是一種光敏元件，每當繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1的電阻會變大，自動計數(shù)器會計數(shù)一次，信號處理系統(tǒng)能記錄AB間每時刻的電壓若已知電源電壓為12V，某時段AB間的電壓隨時間變化的圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．AB兩端電壓為6V時，跳繩自動計數(shù)器會計數(shù)一次 B．繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1和R2的阻值相等 C．繩子沒有擋住射向R1的紅外線時，R1的阻值是R2的3倍 D．繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1的阻值會變?yōu)樵瓉淼?倍（2022秋?樂清市校級期末）圖甲是小明設(shè)計的電子秤模型圖，AB為一阻值為R的均勻金屬棒，兩邊分別有P1、P2兩個滑片，與P1相連的金屬細桿，可在豎直光滑的金屬固定桿MN上保持水平面上下運動，金屬細桿與塑料托盤和彈簧下端相連，彈簧上端固定不動。當物體放在托盤上時，電壓表能自動顯示物體質(zhì)量。（1）圖甲中托盤上不放物體，P1和P2剛好都指在A處。閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)將隨被測物體質(zhì)量增大而。（填“增大”、“不變”或“減小”）（2）實際電子秤有歸零功能，即放上被測物體的容器后按歸零鍵，可使示數(shù)歸零。小明設(shè)計的電子秤也具有該功能，放上燒杯后如圖乙，要使電壓表的示數(shù)歸零，滑片P2的具體操作是。（2023春?濱江區(qū)校級月考）某科技小組設(shè)計了一個監(jiān)測水位的裝置。其原理如圖甲，電路中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，AP與R組成滑動變阻器（最大阻值60Ω），浮子可帶動金屬滑桿AP在豎直方向上下移動。當水位上升時，浮子和金屬滑桿AP一起向上滑動，當電壓表的示數(shù)達到某一數(shù)值時提醒監(jiān)測員水位達到警戒值。R接入電路的阻值隨水位的變化關(guān)系如圖乙，電路工作時電壓表與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖丙。求：（1）當滑片P置于最下端時，電流表示數(shù)為0.1A，則電壓表示數(shù)為多少？（2）電源電壓和R0的阻值。（3）當電壓表的示數(shù)為3V時，報警裝置發(fā)出警報，則警戒水位為多少米？【鞏固提高】（2021秋?上虞區(qū)期末）某輸液警報器能在藥液流完時，通過電鈴發(fā)聲報警。該報警器內(nèi)部有一可變電阻R，其阻值隨管內(nèi)液體的減少而減小。通過電鈴的電流需要達到一定大小時電鈴才能發(fā)聲。下列幾個電路中符合報警要求，且當輸液管內(nèi)液體越少，電表的示數(shù)也越小的是（）A． B． C． D．（2022春?鎮(zhèn)海區(qū)校級期中）如圖所示電路，已知電壓表V1的量程為0～3伏，電壓表V2的量程為0～15伏，電流表A的量程為0～0.6安，定值電阻R1阻值為10Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格是“20Ω0.5A”，電源電壓為6伏。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表電壓表、滑動變阻器正常使用的情況下，下列說法中正確的是（）A．電流表A的變化范圍為0.2～0.5A B．R2可變化范圍為2～20Ω C．電壓表V1的變化范圍為2～3V D．電壓表V2的變化范圍為0～4V（2022春?海曙區(qū)期中）如圖所示是小明在科技創(chuàng)新大賽中設(shè)計的一個火警報警裝置的簡易電路圖。R為可變電阻，過壓報警器檢測到AB間電壓高于警戒值時，會觸發(fā)蜂鳴器報警。Rt為熱敏電阻，一般有兩種：阻值隨溫度升高而增大的正溫度系數(shù)熱敏電和阻值隨溫度升高而減小的負溫度系數(shù)熱敏電阻。要做到低溫時電鈴不響，火警時產(chǎn)生高溫，電鈴響起，則下列說法中正確的是（）A．Rt必須是負溫度系數(shù)熱敏電阻 B．當高溫時Rt阻值增大，A、B之間電壓升高，報警器響起 C．環(huán)境溫度不變時，使可變電阻增大，A、B之間電壓減小 D．為了提高靈敏度，應(yīng)適當減小可變電阻R的阻值（2022春?鎮(zhèn)海區(qū)期末）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器上標有“20Ω，2A”，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其從最右端向左滑動到a點時，小燈泡恰好正常發(fā)光；在圖乙中繪制出電流表與兩電壓表示數(shù)關(guān)系的圖像；下列說法中正確的是（）A．電源電壓為16V B．滑片在a點時滑動變阻器的阻值為5Ω C．滑片在a點時，流經(jīng)小燈泡的電流為0.3A D．滑片在a點時，滑動變阻器與小燈泡兩端的電壓之比為5：1（2022春?北侖區(qū)期末）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I﹣U關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．圖像A是電阻R1的I﹣U關(guān)系圖像 B．電源電壓為18V C．R1的阻值是70Ω D．滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω（2022秋?溫嶺市校級月考）實際的電壓表可以等效為一個能顯示電壓的電阻，現(xiàn)有完全相同的三只電壓表，如圖所示接入電路，已知V1的示數(shù)為12V，V2的示數(shù)為4V，則V3的示數(shù)為（）A．12V B．大于8V小于12V C．8V D．大于4V小于8V（2022秋?溫嶺市校級月考）在如圖所示的電路中，電阻R1＝6Ω，R2＝8Ω．當開關(guān)S接位置1時，電流表的示數(shù)為0.4A，則當開關(guān)S接位置2時，電流表的示數(shù)可能是（）A．0.25A B．0.3A C．0.35A D．0.4A（2022春?鄞州區(qū)期中）如圖所示電路中，當開關(guān)S閉合，甲、乙兩表是電壓表時，示數(shù)之比U甲：U乙＝3：2，當開關(guān)S斷開，甲、乙兩表