中考復(fù)習(xí)學(xué)案 第六講 歐姆定律應(yīng)用

第六講 歐姆定律應(yīng)用 一、歐姆定律 1．適用條件：純電阻電路（電生熱）； 2．同一導(dǎo)體，則I與U成正比；導(dǎo)體兩段電壓（U）不變，則I與R成反比； 3．I、U、R對應(yīng)同一導(dǎo)體的同一時(shí)刻的數(shù)值，且三個(gè)量中，知二求一； 4．一般解題步驟：畫圖（等效電路圖），標(biāo)量，計(jì)算 二、串聯(lián)分壓并聯(lián)分流 串分壓 并分流 ， 一般情況下，在不同電路中，同一導(dǎo)體的電流、電壓變化而電阻不變（定值電阻），若已知電阻的關(guān)系（或能得到電阻關(guān)系），可求不同電路中電壓和電流關(guān)系。 S A2 A1 R1 R2 【例1】 如圖所示，電源兩端電壓U=3V保持不變。閉合開關(guān)S，電流表A1的示數(shù)I1為0.3A，電流表A2的示數(shù)I2為0.5A。求： （1）通過R2的電流； （2）定值電阻R1的阻值； （3）電路總電阻。 【例2】 在如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為20Ω。開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A，則電阻R2的阻值為 Ω。 S1 S2 R2 R1 L A 220V 【例3】 冬季，養(yǎng)雞場為了提高產(chǎn)蛋量，夜間需要在雞舍里用電熱器加熱并用燈泡照明；白天只需要在雞舍里用電熱器加熱，不需要用燈泡照明。小陽根據(jù)上述要求設(shè)計(jì)了一種加熱照明裝置，這個(gè)裝置的電路圖如圖所示，電阻R1和R2是兩個(gè)用來加熱且阻值不變的電阻絲，燈L的是阻值為242Ω的照明燈泡（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化），開關(guān)S1、S2的通斷只有兩種狀態(tài)，一種是同時(shí)斷開，另一種是同時(shí)閉合。該裝置從早晨7:00至17:00處于白天工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作10h，這段時(shí)間內(nèi)電流表的示數(shù)為5.5A；該裝置從17:00至第二天早晨7:00處于夜間工作狀態(tài)，連續(xù)正常工作14h。已知：電源兩端的電壓U恒為220V，。求： （1）畫出白天和黑夜工作的等效電路圖； （2）電阻R2的阻值； （3）該裝置處于夜間工作狀態(tài)時(shí)，電流表的示數(shù)。 S R1 R2 P V A1 A2 【例4】 如圖所示，閉合開關(guān)S，當(dāng)器滑片P向右移動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（ ） A．電壓表的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)變大，A2的示數(shù)變小 B．電壓表的示數(shù)不變，電流表A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)變大 C．電壓表的示數(shù)與A1的示數(shù)的比值變大，A2的示數(shù)變小 D．電壓表的示數(shù)與A1的示數(shù)的比值不變，A2的示數(shù)變 R 酒精氣體濃度 乙 【例5】 隨著人們安全意識的加強(qiáng)，酒駕的危害也越發(fā)引起人們的重視。小林出于好奇設(shè)計(jì)了一種酒精氣體濃度測試電路。圖中R0為定值電阻，R為酒精氣敏元件，其阻值隨被測氣體中酒精氣體濃度的變化規(guī)律如圖8甲所示。小林希望隨著氣體中酒精氣體濃度的增大，電表的示數(shù)也增大。若電源兩端的電壓不變，則閉合開關(guān)S后，圖甲中能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的電路是（ ） A B C 滑動(dòng)片P O 電阻片接線端 滑動(dòng)片接線端 電阻片R 電阻片接線端 【例6】 電位器和滑動(dòng)變阻器都是變阻器，它們的原理都是通過改變導(dǎo)體的長度從而改變接入電路中的電阻。如圖是某電位器的結(jié)構(gòu)示意圖，電阻片R的兩端分別與接線端A、C相連，滑動(dòng)片P的一端通過轉(zhuǎn)軸O與接線端B相連，另一端與電阻片R接觸良好，并能繞轉(zhuǎn)軸O在電阻片R上滑動(dòng)。已知電阻片R的阻值為10Ω，將電位器A、B兩個(gè)接線端分別接在電壓為2.4V電源兩端。當(dāng)滑動(dòng)片P位于圖9所示的位置時(shí)，接線端A、B間的電阻為4Ω。則下列說法中正確的是（ ） A．接線端B、C間的電壓為2.4V B．電位器消耗的電功率為1.44W C．通過A、B間電阻的電流為0.4A D．滑動(dòng)片P逆時(shí)針向C端滑動(dòng)的過程中，接入電路中的電阻變小 V A P R 【例7】 如圖所示電路中R是一根粗細(xì)均勻的電阻絲，其每厘米長的電阻為0.5 Ω，電路各部分接觸良好．將滑片P置于電阻絲中點(diǎn)，閉合開關(guān)電壓表和電流表示數(shù)分別為1.5 V和0.2 A，下列選項(xiàng)正確的是（ ） A．電源電壓為3V B．電阻絲的總電阻為7.5 Ω C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，滑片P向左移動(dòng)了5cm D．電阻絲的總長度為30 cm a b c d 甲 乙 A 測量儀 【例8】 在相距50km的甲、乙兩地間沿直線架設(shè)兩條輸電線．輸電線的電阻與其長度成正比．若輸電線在某處發(fā)生了短路，為確定短路位置，在甲、乙兩地的檢修人員用輸出電壓相同且不變的電源和電流表做成如圖所示的測量儀，并分別進(jìn)行了如下測量：將測量儀連接ab時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；將測量儀連接cd時(shí)，電流表的示數(shù)為1.2A．由此可判斷短路位置離甲地的距離為（ ） A．30km B．40km C．10km D．20km 【例9】 如圖所示電路，電源電壓保持不變，R1＝20Ω，滑動(dòng)變阻器的滑片P在兩個(gè)端點(diǎn)a、b間滑動(dòng)，電流表的變化范圍為0.2A至0.6A．則R2的最大阻值為 Ω． 【例10】 如圖所示的電路中，S閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端滑到另一端時(shí)，電流表示數(shù)變化范圍是1~3A，電壓表示數(shù)變化范圍是0~4V，則電源電壓為 V。 【例11】 如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，定值電阻R0=20Ω，在開關(guān)S閉合的情況下，下列說法中正確的是（ ） A．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)“3V 0.5A”的小燈泡，小燈泡能正常發(fā)光 B．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)量程為0~0.6A的電流表，電流表的示數(shù)為0.2A C．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R，則R0兩端的電壓為4V D．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R，電路消耗的總電功率為2W 【例12】 如圖所示電路，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50 Ω 1 A”，電源電壓恒為6 V，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.2 A，電壓表示數(shù)為2 V．為保證電路的安全，變阻器R2的取值范圍是（ ） A．0 Ω～10 Ω B．0Ω～50 Ω C．10 Ω～50 Ω D．10 Ω～40 Ω S P V R 【例13】 如圖所示的電路中，電源電壓為24V，定值電阻R為20Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“30Ω、1A”字樣，電壓表選用的量程是0～15V，在該電路正常使用的情況下，滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值為 Ω． 【例14】 如圖所示，電源電壓為8V且保持不變，電壓表量程為0～3V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20 Ω 1A”，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣。閉合開關(guān)S，電流表和電壓表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端的電壓不超過其額定電壓，忽略燈泡電阻的變化，則下列說法中正確的是（ ） A．電流表的量程應(yīng)選0～3A B．電壓表示數(shù)的變化范圍是0～3V C．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是4Ω～7.2Ω D．滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率為1W V S R R1 P A 圖18 【例15】 小明利用如圖18所示的電路“探究電壓一定時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為6V且保持不變，實(shí)驗(yàn)中依次將電阻箱R的阻值調(diào)為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為3V，記下電流表示數(shù)，然后將電阻箱阻值調(diào)為10Ω繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。為了能夠完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，他可選用的滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為（ ） A．0～10Ω B．0～20Ω C．0～50Ω D．0～100Ω 【例16】 如圖所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小，兩個(gè)電阻的“U-I”關(guān)系圖像如圖所示．則下列判斷正確的是（ ） A．電源電壓為10V B．定值電阻R1的阻值為20Ω C．滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~10Ω D．變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A 圖6 S R1 15 3 V 0 5 10 15 0 1 2 3 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0.6 3 A 0 0.2 0.4 0.6 ||||||||||||||||||||||||||||||| 0 1 2 3 指示燈 開 關(guān) + 輸出 a b R2 P 【例17】 如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω．當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過程中，下列說法中正確的是（ ） A．電流表和電壓表的示數(shù)都不變 B．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小 C．電壓表的示數(shù)變化范圍為1V~6V D．電流表的示數(shù)變化范圍為0.2A~0.6A 【例18】 在研究“一定電壓下，電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，電路如圖所示，電源電壓恒定為3V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“15Ω 1A”字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為1.5V，讀出電流表的示數(shù)。當(dāng)將阻值為20Ω的電阻接入a、b間時(shí)，電壓表示數(shù)始終無法達(dá)到1.5V，其原因可能是（ ） A．滑動(dòng)變阻器的阻值太小 B．電源電壓3V太小 C．20Ω的阻值太小 D．控制的電壓1.5V太高 【例19】 如圖所示，電源電壓恒定．閉合開關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為9 V，電流表示數(shù)為1.5A；斷開開關(guān)S2，電壓表示數(shù)為6V．則Rl和R2的阻值分別是（ ） A．6Ω 2Ω B．6Ω 3Ω C．4Ω 2Ω D．4Ω 3Ω 【例20】 如圖所示，電源電壓不變。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.8A。開關(guān)S斷開后，電流表的示數(shù)改變了0.5A。則R1與R2的阻值之比為 。 【例21】 如圖所示，電源兩極間的電壓不變，R1＝8Ω，R2＝12Ω．當(dāng)S1閉合時(shí)、S2斷開、①②都是電流表時(shí)，兩表的示數(shù)之比為 ；當(dāng)S1、S2都閉合、①②都是電壓表時(shí)，兩表示數(shù)之比為 ． 【例22】 如圖所示，3個(gè)電阻值均為10Ω的電阻R1、R2、R3串聯(lián)后接在電壓恒定為U的電路中，某同學(xué)誤將一只電流表并聯(lián)在電阻R2兩端，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.5A，據(jù)此可推知電源電壓U為 V；若用一只電壓表代替電流表并聯(lián)在R2兩端，則電壓表的示數(shù)為 V． 【例23】 如圖所示，電源電壓不變，R1、R2、R3為三個(gè)定值電阻，已知電阻R1的阻值為20Ω．開關(guān)S閉合后，電壓表V1 的示數(shù)為12V，電壓表V2 的示數(shù)為10V，電流表的A示數(shù)為0.4A；若斷開開關(guān)S，將電壓表V1換成電流表A1，電壓表V2換成電流表A2，再將開關(guān)S閉合后，測得A1的示數(shù)為I1，A2的示數(shù)為I2．則下列說法正確的是（ ） V1 V2 A S R1 R2 A．電阻R2的阻值為10Ω B．電源電壓為18V C．電流表A1的示數(shù)I1=2.7A D．I1與I2的比值為10:9 【例24】 如圖所示，電源兩端的電壓保持不變，電阻R2與R3的阻值均為10Ω．閉合開關(guān)S，電流表A1和A2的示數(shù)之比為3: 2．若把電流表A1和A2分別換成電壓表V1和V2后，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2．則下列選項(xiàng)正確的是（ ） A．R1=5Ω B．R1=20Ω C．U1:U2=3:4 D．U1:U2=4:3 S1 R1 R2 V1 V2 R3 S2 A 【例25】 如圖所示，電源兩端的電壓保持不變。閉合開關(guān)S1、S2，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，電流表A的示數(shù)為I1；只閉合開關(guān)S1，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.6U1、1.8U2，電流表的示數(shù)為I2。則下列說法中正確的是（ ） A．I1 : I2=3:5 B．R1:R2=1:2 C．R2: R3=1:2 D．U1: U2=5:3 【例26】 如圖所示，電源兩端的電壓U保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RA時(shí)，電壓表的示數(shù)為UA，電流表的示數(shù)為IA；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為RB，且RB=0.6RA時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了0.2UA，電流表的示數(shù)變化為IB。則U:UA = 。 【例27】 如圖所示，電源兩端電壓U=3V保持不變。當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器滑片P在AB中點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為U1，電流表示數(shù)為I1；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至B端時(shí)，電壓表示數(shù)為U2，電流表示數(shù)為I2；當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P移至A端時(shí)，電流表示數(shù)為I3。已知R2=1Ω，U1:U2=3:4，I2:I3=1:6。則當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)I1為 A R1 R2 B A S2 S1 V A 【例28】 小英同學(xué)用實(shí)驗(yàn)探究“通過定值電阻的電流和定值電阻兩端電壓的關(guān)系”，她根據(jù)測量的數(shù)據(jù)描繪了電流和電壓關(guān)系的圖像，如圖所示。若加在定值電阻兩端的電壓為12V時(shí)，通過該電阻的電流為 A U/ V I/A 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 2 4 6 8 10 【例29】 如圖甲所示為某實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)恒溫箱，該恒溫箱工作環(huán)境的溫度為15℃左右，恒溫箱內(nèi)部的電路由控制電路和加熱電路兩部分組成，簡化后的電路圖如圖乙所示．控制電路中的電源兩端電壓為12V，定值電阻R1的阻值為5kΩ，R2為裝在恒溫箱內(nèi)的熱敏電阻，如圖丙所示為R2阻值隨溫度變化的圖像．電壓鑒別器接在控制電路的A、B兩點(diǎn)間．當(dāng)熱敏電阻R2的阻值發(fā)生變化時(shí)，A、B間的電壓UAB隨之發(fā)生變化．電壓鑒別器可通過內(nèi)部的電磁繼電器控制加熱電路中開關(guān)S的通斷．當(dāng)UAB小于2V時(shí)，鑒別器將使加熱電路中開關(guān)S閉合，使加熱電路的電熱絲通電而發(fā)熱，從而使箱內(nèi)溫度升高；當(dāng)UAB大于3V時(shí)，鑒別器將使開關(guān)S斷開，停止加熱．在分析電路時(shí)，可將電壓鑒別器內(nèi)部視為斷路．求： （1）恒溫箱內(nèi)部的溫度為20℃時(shí)，通過熱敏電阻R2的電流； （2）該恒溫箱內(nèi)的溫度將保持在怎樣的范圍； （3）若想使此恒溫箱內(nèi)的最高溫度升高到45℃，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，通過計(jì)算說明可采取怎樣的措施？ 甲 R2/kΩ 0 丙 10 20 30 40 50 t/℃ 60 10 20 30 40 50 60 乙 R1 R2 電壓鑒別器 A B 控制電路 12V 220V 電熱絲 S 控制開關(guān)S的通斷 加熱電路