資源簡(jiǎn)介 基礎(chǔ)電學(xué)計(jì)算(由易到難)知識(shí)精講1.歐姆定律(1)歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。(2)歐姆定律的表達(dá)式:I=。U-電壓-伏特(V) R-電阻-歐姆(Ω) I-電流-安培(A)(3)理解歐姆定律的注意事項(xiàng)①適用范圍:歐姆定律適用于從電源正極到負(fù)極之間的整個(gè)電路或其中某一部分電路,并且是純電阻電路。②由歐姆定律的公式I=可推出:U=IR、R=。U=IR:表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻的乘積。因電壓是由電源提供的,電壓是形成電流的原因,所以不能說(shuō)成電壓與電流成正比。R=:表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值。因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),給定的導(dǎo)體的電阻是不變的,所以不能說(shuō)電阻與電壓成正比,與電流成反比。2.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)特點(diǎn) 電路 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路電 流 內(nèi)容 串聯(lián)電路中各處的電流都相等。 并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和公式 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In電 壓 內(nèi)容 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。 并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。公式 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…Un電 阻 內(nèi)容 串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。公式 R串=R1+R2+…Rn =++…+分 配 內(nèi)容 電壓分配:串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其電阻成正比。 電流分配:并聯(lián)電路各支路中的電流與電阻成反比。公式 U1:U2=R1:R2 I1:I2=R2:R1解答任何計(jì)算題都應(yīng)三步走:第一判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián),同時(shí)在腦中回顧串并聯(lián)電路的特點(diǎn);第二判斷兩表測(cè)量對(duì)象以及量程,電流表是所串聯(lián)的對(duì)象,電壓表是所并聯(lián)的對(duì)象(可用移動(dòng)法分辨);第三分析電路所求對(duì)象,根據(jù)題目已給條件選擇合適公式帶式計(jì)算。基礎(chǔ)一:串聯(lián)電路計(jì)算例1.如圖所示,連入電路中的用電器R1、R2 、R3允許通過(guò)的最大電流分別為I1 、I2、I3,且I1>I2>I3,則此部分電路中允許通過(guò)的最大電流是( C )A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3例2.某同學(xué)要把一個(gè)阻值為15 Ω、正常工作電壓為3 V的燈泡接在9 V的電源上使其正常工作,那么需給燈泡( C )A. 串聯(lián)一只45 Ω的電阻 B.并聯(lián)一只45 Ω的電阻C.串聯(lián)一只30 Ω的電阻 D.并聯(lián)一只30 Ω的電阻例3.如圖所示,電源電壓恒為12 V,電阻R1為20 Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表的示數(shù)為8 V,求:(1)電阻R1兩端的電壓。(2)通過(guò)電阻R2的電流。【答案】(1)由圖知兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端的電壓,R1兩端的電壓:U1=U-U2=12 V-8 V=4 V。(2)兩電阻串聯(lián),所以通過(guò)R2的電流:I2=I1===0.2 A。變式1.如圖所示是R1和R2的U-I圖像,如果將R1和R2串聯(lián)在電壓為6 V的電路中,則通過(guò)R1的電流為( A )A.0.2 A B.0.3 A C.0.4 A D.0.6 A變式2.如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10 Ω,R2=15 Ω。 當(dāng)S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6 V,則電源電壓為( A )A.10 V B.7.5 V C.3.5 V D.2.5 V 變式3.在如圖所示的電路中,電源電壓為6伏且不變。電阻R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,兩電表均為常用電表。閉合電鍵S,電流表示數(shù)為0.2安。求:(1)電壓表的示數(shù);(2)電阻R2連入電路的阻值;【答案】(1)電壓表的示數(shù)為2V; (2)電阻R2連入電路的阻值為20Ω; (3)發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表中有一個(gè)已達(dá)滿刻度時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,電流表的示數(shù)為0.3A。【解析】由電路圖可以知道,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流. (1)由I=可得,電壓表的示數(shù): U1=IR1=0.2A×10Ω=2V;(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓: U2=U-U1=6V-2V=4V,則滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值: R2===20Ω;基礎(chǔ)二:并聯(lián)電路例1.如圖所示,已知電阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,電流表A的示數(shù)是0.6 A,則電流表A1的示數(shù)是( B )A.0.6 A B.0.4 A C.0.2 A D.0.1 A 例2.在如圖甲所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān),兩燈泡均發(fā)光,且兩個(gè)完全相同的電流表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,通過(guò)燈泡L1和L2的電流分別為( C )A.1.2 A、1.2 A B.0.3 A、0.3 A C.1.2 A、0.3 A D.1.5 A、0.3 A例3.如圖所示,已知定值電阻R1=15 Ω,R2=20 Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)是0.4 A。求:(1)電源電壓是多少伏? (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電流表的示數(shù)是多少安?解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,由I=可得,電源的電壓:U=I1R1=0.4 A×15 Ω=6 V。(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:R=== Ω,則干路電流表的示數(shù):I===0.7 A。答:(1)電源電壓是6 V;(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電流表的示數(shù)是0.7 A。變式1. 在如圖所示的電路中,當(dāng)S2斷開(kāi),S1、S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為6 V,電流表示數(shù)為1 A,則R1=__6__Ω;當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5 A,R2=__12__Ω;當(dāng)S1、S2、S全部都閉合時(shí),電路中的總電阻R=__4__Ω。變式2.在如圖所示的電路中,電源電壓為3 V。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為1.2 A,電流表A2的示數(shù)為0.3 A,則通過(guò)R1的電流是__0.9__A,R2的阻值是__10__Ω。變式3.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10歐。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為0.3安,電流表A的示數(shù)為0.5安。求:(1)通過(guò)電阻R2的電流。(2)電源電壓。(3)電阻R2的阻值。【答案】(1)0.2A (2)3V (3)15Ω基礎(chǔ)三:分壓和分流公式應(yīng)用例1.兩個(gè)電阻R1和 R2的阻值之比為5:3。(1)當(dāng) R1與 R2串聯(lián)在電路中使用時(shí),通過(guò)R1與 R2的電流之比為 ,加在R1與 R2兩端的電壓之比為 。(2)當(dāng) R1與 R2 并聯(lián)在電路中使用時(shí),通過(guò) R1與 R2 的電流之比為 ,加在R1與 R2兩端的電壓之比為 。例2、電源電壓保持不變,開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6V;只閉合S1時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,則兩個(gè)電阻的阻值之比R1:R2=__________例2.在如圖的電路中,電源電壓U保持不變,在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)得U甲:U乙=1:3;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,拆去電壓表并在甲、乙兩處分別接入電流表,此時(shí)I甲:I乙是( )A.3:1 B.1:1 C.1:3 D.4:3【答案】C【變式訓(xùn)練】變式1.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為U1;接著只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,若已知U1∶ U2 = 5∶3,則電阻R1 和R2的阻值之比是( )A.1∶2B.2∶3 C.3∶2D.5∶3【答案】C變式2.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,則R1:R2= ;當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),甲、乙為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比是I甲:I乙= 。【答案】2:3 2:5變式3.電源電壓不變,R1=10Ω,R2=15Ω.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),甲、乙都是電壓表,則U甲:U乙=_________ ;當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),甲、乙都是電流表,則I甲:I乙=_________ 。當(dāng)甲是電壓表、乙是電流表,S1、S2都閉合時(shí),時(shí)會(huì)發(fā)生_____________現(xiàn)象。強(qiáng)化一:電阻改變時(shí),引起電路變化計(jì)算分析思路:解這類題目需借鑒動(dòng)態(tài)電路的分析思路一分析串并聯(lián),回想串并聯(lián)電路特點(diǎn);二是判斷兩遍測(cè)量對(duì)象,并寫(xiě)出兩表的量程;三是找不變量變化量,列等式求解:通常不變量有三,分別是總電壓,定值電阻,滑動(dòng)變阻器成比例變化。例1.如圖所示,定值電阻R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為0~20歐,當(dāng)滑片P移到R的最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.6安,當(dāng)滑片P移到R的最右端時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?【答案】當(dāng)滑片P移到R的最左端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,由I=變形可得電源電壓:U=I1R1=0.6安×10歐=6伏當(dāng)滑片P移到R的最右端時(shí),R1與R的最大阻值串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中電流表的示數(shù):I2===0.2安 則電壓表的示數(shù):UR=I2R=0.2安×20歐=4伏例2.如圖1所示的電路中,定值電阻R1為10歐,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過(guò)程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖2所示。求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。【答案】(1)由圖1可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流最大,由圖2可知I1=0.6安,由I=可得,電源電壓:U=I1R1=0.6安×10歐=6伏(2)由歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R2===20歐變式1.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的過(guò)程中,R1、R2的U-I關(guān)系圖象如圖乙所示。求:(1)電源電壓為多少?(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少?【答案】(1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,V2測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí),電路中的電流最大,R1兩端的電壓最大,R2兩端的電壓為0,由圖象可知,A為滑動(dòng)變阻器R2的U-I關(guān)系圖象,B為電阻R1的U-I圖象;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,由U-I圖象可知,電路中的最小電流I=0.2安,此時(shí)R1兩端的電壓U1=4伏,R2兩端的電壓U2=14伏,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源電壓:U=U1+U2=14伏+4伏=18伏(2)由I=可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:R2===70歐變式2.在圖(a)所示的電路中,電源電壓恒定不變,電阻R1為20 Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有 “20 Ω 2 A”字樣。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R2上的滑片P移至某處時(shí),電路中兩個(gè)電表的指針恰好指在相同的位置上,如圖(b)所示。求:(1)電源電壓U。 (2)變阻器連入電路的阻值R2。【答案】(1)由電路圖知,電流表A的示數(shù)應(yīng)大于A1的示數(shù),由于兩電流表指針指在相同位置,則電流表A的量程是0~3 A,分度值是0.1 A,電流表A的示數(shù)IA=1.5 A,電流表A1量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,電流表A1示數(shù)IA1=0.3 A;∵I=,∴電源電壓U=U1=I1R1=IA1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。(2)通過(guò)電阻R2的電流I2=IA-IA1=1.5 A-0.3 A=1.2 A,∵I=,∴電阻R2的阻值:R2===5 Ω。強(qiáng)化二:開(kāi)關(guān)引起的電路變化在此類問(wèn)題中需注意的問(wèn)題:其一是串并聯(lián)電路的變化,即發(fā)生了串變并或并變串的情況,要靈活使用串并聯(lián)電路特點(diǎn);其二是電表測(cè)量對(duì)象的變化。例1.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5安,電壓表的示數(shù)為6伏;將電壓表、電流表的位置互換,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合,電流表的示數(shù)為0.3安,則正確的是(B )A.R1=8歐 B.R2=8歐 C.R1=20歐 D.R2=20歐例2.如圖所示的電路中,電源電壓不變,電阻R1的阻值為20歐。當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S2、閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí),電流表的示數(shù)為0.50安;當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1、S3時(shí),電流表的示數(shù)為0.90安。求:(1)電阻R2的阻值;(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S3,閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),加在電阻R1兩端的電壓。解:(1)當(dāng)S1和S2斷開(kāi)、S3閉合時(shí),只有R1接入電路,電源電壓U=I1R1=0.50安×20歐=10伏當(dāng)S2斷開(kāi)、S1和S3閉合時(shí),R1和R2并聯(lián),U2=U通過(guò)R2的電流:I2=I-I1=0.90安-0.50安=0.40安電阻R2的阻值:R2===25歐(2)當(dāng)S1、S3斷開(kāi),S2閉合時(shí),R1和R2串聯(lián),電路電流I′= R1兩端的電壓:U1=I′R1==≈4.4伏變式1.如圖所示電路中,電源電壓為12伏,R2=20歐。當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.8安,當(dāng)S1、S2斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0.2安。求R1和R3的值。【答案】R1=60Ω R3=40Ω變式2.如圖所示的電路,電源電壓為6V且保持不變,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“50Ω 2A”字樣。(1)將滑片P移到最右端,閉合S1,斷開(kāi)S2,求電流表的示數(shù)I1。(2)保持滑片P在最右端,閉合S1、S2,電流表示數(shù)I=5I1,求R2的阻值。(3)將滑片P移至某一位置,閉合S1、S2,電流表示數(shù)為0.68A,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。【答案】 (1)P移到最右端,閉合S1,斷開(kāi)S2,此時(shí)只有R1工作,電流表的示數(shù)I1===0.12A。(2)保持滑片P在最右端,閉合S1、S2,此時(shí)R1與R2并聯(lián),通過(guò)R2的電流I2=I-I1=5I1-I1=4I1=4×0.12A=0.48A,R2===12.5Ω。(3)因?yàn)殡娫措妷篣不變,R2不變,所以通過(guò)R2所在支路的電流I2也不變,通過(guò)R1的電流I′1=I′-I2=0.68A-0.48A=0.20A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R′1===30Ω。強(qiáng)化三:安全問(wèn)題或是范圍問(wèn)題所謂的電路安全問(wèn)題,即電流或電壓不能超過(guò)任意一個(gè)元件的最大值,所以安全的范圍即為各元件自身范圍的交集。通常考慮電壓表,電流表,用電器三者的范圍,并取三者的交集,如此電路安全。同時(shí)也要求根據(jù)計(jì)算出的范圍合適的計(jì)算極值。如例圖所示:電源電壓保持6V不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A”,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,電路電流的范圍。解析:已知電流表范圍0-0.6A,R1的電流范圍為0-0.5A;又因?yàn)镽1的電壓范圍為0-3V,且R1的阻值為10Ω,所以可通過(guò)計(jì)算得出R1最大電流為0.3A;根據(jù)電路中電阻最大電流最小的原則,可求得電流最小為0.2A。取三個(gè)交集可得I的范圍為0.2A-0.3A。例1.(改編)如圖所示,電源電壓保持6V 不變,電流表的量程為0 ~ 0.6A,電壓表的量程為0 ~ 3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10 0.5A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 1A”。閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,請(qǐng)求:(1)電流表示數(shù)允許的變化范圍?(2)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍?答案:(1)電流表示數(shù)允許的變化范圍為0.2A~ 0.5A(2)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍為2Ω~ 20Ω例2.如圖所示,電源電壓可調(diào),小燈泡上標(biāo)有“6V 0.5A”的字樣(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響),電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”(1)電源電壓調(diào)至6V,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6A,則電壓表的示數(shù)是多少?R0的阻值是多少?(2)電源電壓調(diào)至8V,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,為了保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍.答案:(1)電壓表的示數(shù)是0V,R0的阻值是60Ω;(2)滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4Ω~7.2Ω.變1.在如圖所示電路中,電源電壓恒為6 V,電阻R1的阻值為10 Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,電流表所用量程為0~3 A,閉合開(kāi)關(guān)S。求:(1)通過(guò)電阻R1的電流。(2)為保證電路安全,滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值范圍。解:(1)串聯(lián)電路中各支路電壓與電源電壓都相等,即U=U1=U2=6 V,根據(jù)I=,通過(guò)電阻R1的電流:I1===0.6 A。(2)滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20 Ω 2 A”字樣,電流表所用量程為0~3 A,為保證電路安全,干路電流I≤3 A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn),I1+I(xiàn)2≤3 A,即:0.6 A+I(xiàn)2≤3 A,I2≤2.4 A,滿足滑動(dòng)變阻器的最大電流則I2≤2 A,即≤2,解得R2≥3 Ω,所以R2連入電路的阻值范圍為3~20 Ω。變式2.在如圖所示的電路中,電阻R1=36歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50歐2安”字樣,電流表的量程為0~0.6安,電壓表的量程為0~15伏。閉合電鍵S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為6伏,電流表的示數(shù)為0.5安。求:(1)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。(2)電源電壓。(3)為了保證兩個(gè)電表都能正常工作,滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值范圍。【答案】(1)12歐 (2)24伏 (3)4歐≤R2≤50歐強(qiáng)化四:生活電路應(yīng)用計(jì)算(綜合)解答生活應(yīng)用類題目時(shí),可以直接簡(jiǎn)化,把各種為題歸為前面所學(xué)的幾種問(wèn)題,例如:壓敏,熱敏電阻,彈簧等可以歸為有滑動(dòng)變阻器引起的變化,通斷路的問(wèn)題可以歸為開(kāi)關(guān)引起的變化;生活中問(wèn)題中需要找極值,或者不出現(xiàn)故障的都可以歸為安全問(wèn)題,思路等同前面。另外在這類問(wèn)題通常都會(huì)有圖像,注意圖像信息的使用。例1.如圖甲是一個(gè)電子拉力計(jì)原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計(jì))。電壓表量程為0~3V,a、b是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲,阻值R1=30Ω,電源電壓U=6V。(1)要保證電壓表能正常工作,電路中R0至少應(yīng)為 。(2)當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí),滑片P處于a端,閉合開(kāi)關(guān)后電壓表的讀數(shù)為 V。(3)已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示,若R0=45Ω,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)電壓表指針指在0.8V處,作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大?此拉力器的量程為多少?【答案】(1)30Ω;(2)0;(3)作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為200N,此拉力器的量程為0~600N。例2.如圖甲所示為一個(gè)超聲波加濕器,如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測(cè)裝置的簡(jiǎn)化電路圖,已知電源電壓為12 V,定值電阻R0的阻值為30 Ω,電流表的量程為0~200 mA,電壓表的量程為0~9 V。濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖像如圖丙所示,其阻值最大為120 Ω(圖中未畫(huà)出)。在電路安全工作的前提下,求:(1)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2 A時(shí),R接入電路中的阻值是多少?(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為7.5 V時(shí),通過(guò)R0的電流是多少?(3)裝置能監(jiān)測(cè)濕度的最大值為多少?解:由圖可知,定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián),電壓表測(cè)量濕敏電阻R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;(1)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2 A時(shí),由I=可得此時(shí)的總電阻:R總===60 Ω,因串聯(lián)電路總電阻等于各電阻之和,所以此時(shí)R接入電路中的阻值為:R=R總-R0=60 Ω-30 Ω=30 Ω。(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為7.5 V時(shí),由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,R0兩端的電壓:U0=U-UR=12 V-7.5 V=4.5 V,此時(shí)通過(guò)R0的電流:I′===0.15 A=150 mA。(3)由圖丙可知,濕度越大,濕敏電阻R的阻值越大,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,濕敏電阻兩端的電壓也越大(即電壓表示數(shù)越大),因?yàn)殡妷罕砹砍虨?~9 V,所以濕敏電阻R兩端的電壓最大為9 V時(shí),監(jiān)測(cè)的濕度最大;根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知,R0兩端的最小電壓:U0最小=U-UR最大=12 V-9 V=3 V,則電路中的最小電流:I最小===0.1 A,根據(jù)歐姆定律可知,R接入電路的最大阻值:R最大===90 Ω;由圖乙可知能監(jiān)測(cè)濕度的最大值為80%。答:(1)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2 A時(shí),R接入電路中的阻值為30 Ω;(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為7.5 V時(shí),通過(guò)R0的電流為150 mA;(3)裝置能監(jiān)測(cè)濕度最大值為80%。變式1.如圖甲所示是某電子秤的原理示意圖,R1=100 Ω,托盤下方的電阻R2為壓敏電阻,其電阻大小與托盤內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓為6 V保持不變。(1)該電子秤的最大稱量不得超過(guò)________g。(2)若托盤內(nèi)不放物體,求此時(shí)電流表的示數(shù)I1。(3)若放入某物體后,電流表示數(shù)為I2=0.03 A,求該物體的質(zhì)量大小。解:(1)根據(jù)圖像分析可知當(dāng)物體的質(zhì)量為1 000 g時(shí)壓敏電阻的阻值為零,由此可知秤的最大稱量為1 000 g。(2)若托盤內(nèi)不放物體,則物體質(zhì)量為0,根據(jù)圖像可知R2的電阻為500 Ω;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得電路的總電阻:R=R1+R2=100 Ω+500 Ω=600 Ω;則電流表示數(shù)為I1===0.01 A。(3)若放入某物體后,電流表示數(shù)為I2=0.03 A,則由I=可得此時(shí)電路的總電阻:R′===200 Ω,則壓敏電阻:R2′=R′-R1=200 Ω-100 Ω=100 Ω;由圖像可知,此時(shí)物體質(zhì)量為800 g。變式2.為了防止酒駕事故的出現(xiàn),酒精測(cè)試儀已被廣泛應(yīng)用.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理如圖所示.電源電壓恒為8V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí),R2的電阻為60Ω.使用前要通過(guò)調(diào)零旋扭(即滑動(dòng)變阻器R1的滑片)對(duì)酒精測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V.(1)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),電流表的示數(shù)為多少?(2)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為多少?(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對(duì)著酒精測(cè)試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A,表明駕駛員酒駕,此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?答案:(1)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A;(2)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為20Ω;(3)調(diào)零后,電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A時(shí)電壓表的示數(shù)為4V.課后鞏固:1.如圖所示,當(dāng)圖甲電路中的開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩個(gè)電壓表的指針位置均如圖乙所示。則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( C )A.1.2 V、6 V B.6 V、1.2 V C.4.8 V、1.2 V D.1.2 V、4.8 V2.在如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,已知電源電壓為6 V,L1兩端的電壓為2 V,則下列說(shuō)法中正確的是( A )A. 電壓表的示數(shù)為2 V B.電壓表的示數(shù)為4 VC.電壓表的示數(shù)為6 V D.電壓表的示數(shù)為10 V3.如圖所示,把電阻R接入電源電壓為6伏的電路中,電流表示數(shù)是0.3安,如果需要讓電路中的電流增大到0.8安,可以采取的方法是(D )A. 用一個(gè)20歐的電阻與R串聯(lián) B. 用一個(gè)12歐的電阻與R串聯(lián)C. 用一個(gè)20歐的電阻與R并聯(lián) D. 用一個(gè)12歐的電阻與R并聯(lián)4.如圖所示電路,若甲、乙均為電流表,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,兩電流表讀數(shù)I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙均為電壓表,閉合開(kāi)關(guān)S,則兩電壓表讀數(shù)U甲∶U乙=( C )A.2∶3 B.3∶2 C.3∶1 D.1∶35.如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表示數(shù)是1 A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)是0.6 A,則電阻R1與電阻R2的阻值之比是( A )A.3∶2 B.2∶3 C.5∶3 D.3∶5 6.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為U1;接著只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,若已知U1:U2=5:3,則電阻R1 和R2的阻值之比是( B )A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:36圖 7圖 8圖7.如圖所示的電路中,電源電壓不變,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),電壓表V1與V2的示數(shù)之比為3:2,只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),電壓表V1與V2的示數(shù)之比為5:3,則R1與R2的電阻之比為( A )A.4:3 B.2:3 C.3:5 D.5:38.如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻的規(guī)格為“6Ω 1A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”.閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍應(yīng)為( C )A.4Ω~20Ω B.0Ω~4Ω C.6Ω~20Ω D.0Ω~6Ω9.如何用一個(gè)電壓表和一個(gè)已知電阻來(lái)測(cè)量未知電阻的阻值.小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖.實(shí)驗(yàn)時(shí),已知R1為40Ω,在閉合S的情況下,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)電壓表的示數(shù)是2.0V,閉合S1時(shí)電壓表的示數(shù)是2.8V.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電池的電壓不變,求:(1)電源電壓?(2)被測(cè)電阻R2的阻值?答案:(1)電源的電壓為2.8V;(2)被測(cè)電阻R2的大小為16Ω.10.如圖所示的電路中,已知R0=20Ω,R1的阻值未知.當(dāng)閉合S1、斷開(kāi)S2時(shí),電流表的示數(shù)是0.3A;當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電流表的示數(shù)是0.5A.求:(1)電源兩端的電壓;(2)電阻R1阻值.答案(1)電源兩端的電壓為6V;(2)電阻R1阻值為30Ω.11.如圖所示電路,電源電壓6V保持不變.在甲圖中閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為4V,電流表的示數(shù)是0.4A;乙圖中閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為6V,電流表1的示數(shù)是0.21A,電流表A的示數(shù)是0.51A.求:(1)甲圖中R2兩端的電壓是多少?(2)甲圖中通過(guò)R1的電流是多少?(3)乙圖中通過(guò)R2的電流是多少?(4)乙圖中R2兩端的電壓是多少?答案(1)2V;(2)0.4A;(3)0.32A;(4)6V.12.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為30 Ω,電源電壓不變。當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5 A;當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.5 A。求:電源電壓; (2)R2的阻值;(3)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),電流表的示數(shù)。(結(jié)果保留一位小數(shù))解:(1)當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電路中只有R1,I1=0.5 A,則由I=可得電源電壓:U=I1R1=0.5 A×30 Ω=15 V。(2)當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),電流表測(cè)總電流,因R1兩端的電壓不變(等于電源電壓),其阻值不變,則通過(guò)R1的電流仍為0.5 A不變,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得,通過(guò)R2的電流:I2=I-I1=1.5 A-0.5 A=1 A;由歐姆定律可得R2的阻值:R2===15 Ω。(3)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),R1、R2串聯(lián),由歐姆定律可得,電路中電流:I′==≈0.3 A。答:(1)電源電壓為15 V;(2)R2的阻值為15 Ω;(3)S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.3 A。13.如圖所示,甲圖為電路的連接情況,R1=20Ω,R2為滑動(dòng)變阻器,乙圖為R3的I-U圖像,電源電壓保持不變。當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),若滑片P在a端,則電流表示數(shù)為0.6A;若滑片P在b端,則電壓表示數(shù)為8V。求:(1)電源電壓。(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值。(3)當(dāng)S1、S2均閉合,且滑片P在a端時(shí),求電流表的示數(shù)。【答案】 (1)U=IaR1=0.6A×20Ω=12V。(2)Ib==,=,R2=40Ω。(3)根據(jù)圖乙可得R3===20Ω,R===10Ω,I===1.2A。14.如圖所示,電源電壓恒為6V,燈泡L兩端加6V的電壓時(shí)正常工作,此時(shí)通過(guò)燈泡L的電流是0.5A,R1為定值電阻,R2為標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的變阻器,電流表的量程為0~3A,電壓表的量程為0~3V,(1)求燈泡L正常工作時(shí)的電阻;(2)當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.7A,求R1的阻值;(3)當(dāng)閉合S1,斷開(kāi)S2、S3時(shí),要保證電路中各元件安全工作的情況下,求變阻器 連入電路的阻值為多大時(shí)電路的電流最小?此最小值為多少?答案:(1)燈泡L正常工作時(shí)的電阻為12Ω;(2)R1的阻值為5Ω;(3)當(dāng)閉合S1,斷開(kāi)S2、S3時(shí),在保證電路中各元件安全工作的情況下,變阻器R2連入電路的阻值為5Ω時(shí)電路中的電流最小,此最小值為0.6A.15.如圖甲所示,將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止釋放重物,從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中,電流表的實(shí)數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示.電源電壓U=24V,定值電阻R0=10Ω.求:(1)在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器的電阻;(2)在撞擊過(guò)程中,樣品受到的最大撞擊力.答案:(1)在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器的電阻是110Ω.(2)在撞擊過(guò)程中,樣品受到的最大撞擊力是600N.16.亮亮設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路.其電路原理圖如圖(a)所示。其中,電源兩端電壓U=4V(恒定不變)。是電壓表.量程為0~3V,R0是定值電阻,R0=300Ω,R1是熱敏電阻,其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖(b)所示。閉合開(kāi)關(guān)S后。求:①當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值是多少?②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?③電壓表兩端電壓不能超過(guò)其最大測(cè)量值,則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少?答案:①當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值是200Ω;②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),電壓表的示數(shù)是2.4V;③電壓表兩端電壓不能超過(guò)其最大測(cè)量值,則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是80℃17.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。電路中滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20歐2安”字樣,電流表的量程為0~0.6安,電壓表的量程為0~3伏,電阻R1的阻值為4歐。當(dāng)滑片在滑動(dòng)變阻器的最右端a點(diǎn)時(shí),閉合電鍵,電壓表的示數(shù)為1.5伏,求:(1)通過(guò)電阻R1的電流。(2)電源電壓。(3)為了保證電路能正常工作及各電表不致?lián)p壞,滑動(dòng)變阻器的取值范圍。【答案】(1)0.375安 (2)9伏 (3)11~20歐18.如圖甲所示,已知定值電阻R1的阻值為30Ω,閉合開(kāi)關(guān)時(shí)整個(gè)電路正常工作,兩電流表的指針都指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示。(設(shè)電源電壓保持不變)求:(1)電源電壓U是多少?(2)通過(guò)定值電阻R2的電流是多少?(3)現(xiàn)用一個(gè)未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2,替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,請(qǐng)判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。(4)此時(shí)替換后電流表示數(shù)減少了0.3A,求未知電阻Rx的阻值。【答案】 (1)由圖甲知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測(cè)R1的電流I1,電流表A測(cè)干路電流I總,根據(jù)圖乙得I1=0.3A,I總=1.5A。R1兩端的電壓U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V,由于并聯(lián)電路支路電壓等于電源電壓,所以電源電壓U=U1=9V。(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律有I總=I1+I(xiàn)2,所以通過(guò)R2的電流I2=I總-I1=1.5A-0.3A=1.2A。(3)如果A1的示數(shù)發(fā)生變化,則A的示數(shù)也一定變化,這顯然不符合題意,可見(jiàn),示數(shù)發(fā)生變化的一定是電流表A,而電流表A1的示數(shù)不變,由此推斷未知電阻Rx替換的是R2。(4)當(dāng)Rx替換R2后,設(shè)此時(shí)總電流為I′總,據(jù)題意得I′總=I總-0.3A=1.5A-0.3A=1.2A,則通過(guò)Rx的電流Ix=I′總-I1=1.2A-0.3A=0.9A,根據(jù)歐姆定律可求出Rx===10Ω。基礎(chǔ)電學(xué)計(jì)算(由易到難)知識(shí)精講1.歐姆定律(1)歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。(2)歐姆定律的表達(dá)式:I=。U-電壓-伏特(V) R-電阻-歐姆(Ω) I-電流-安培(A)(3)理解歐姆定律的注意事項(xiàng)①適用范圍:歐姆定律適用于從電源正極到負(fù)極之間的整個(gè)電路或其中某一部分電路,并且是純電阻電路。②由歐姆定律的公式I=可推出:U=IR、R=。U=IR:表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻的乘積。因電壓是由電源提供的,電壓是形成電流的原因,所以不能說(shuō)成電壓與電流成正比。R=:表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值。因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),給定的導(dǎo)體的電阻是不變的,所以不能說(shuō)電阻與電壓成正比,與電流成反比。2.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)特點(diǎn) 電路 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路電 流 內(nèi)容 串聯(lián)電路中各處的電流都相等。 并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和公式 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In電 壓 內(nèi)容 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。 并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。公式 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…Un電 阻 內(nèi)容 串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。公式 R串=R1+R2+…Rn =++…+分 配 內(nèi)容 電壓分配:串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其電阻成正比。 電流分配:并聯(lián)電路各支路中的電流與電阻成反比。公式 U1:U2=R1:R2 I1:I2=R2:R1解答任何計(jì)算題都應(yīng)三步走:第一判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián),同時(shí)在腦中回顧串并聯(lián)電路的特點(diǎn);第二判斷兩表測(cè)量對(duì)象以及量程,電流表是所串聯(lián)的對(duì)象,電壓表是所并聯(lián)的對(duì)象(可用移動(dòng)法分辨);第三分析電路所求對(duì)象,根據(jù)題目已給條件選擇合適公式帶式計(jì)算。基礎(chǔ)一:串聯(lián)電路計(jì)算例1.如圖所示,連入電路中的用電器R1、R2 、R3允許通過(guò)的最大電流分別為I1 、I2、I3,且I1>I2>I3,則此部分電路中允許通過(guò)的最大電流是( )A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I(xiàn)2+I(xiàn)3例2.某同學(xué)要把一個(gè)阻值為15 Ω、正常工作電壓為3 V的燈泡接在9 V的電源上使其正常工作,那么需給燈泡( )A. 串聯(lián)一只45 Ω的電阻 B.并聯(lián)一只45 Ω的電阻C.串聯(lián)一只30 Ω的電阻 D.并聯(lián)一只30 Ω的電阻例3.如圖所示,電源電壓恒為12 V,電阻R1為20 Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電壓表的示數(shù)為8 V,求:(1)電阻R1兩端的電壓。(2)通過(guò)電阻R2的電流。變式1.如圖所示是R1和R2的U-I圖像,如果將R1和R2串聯(lián)在電壓為6 V的電路中,則通過(guò)R1的電流為()A.0.2 A B.0.3 A C.0.4 A D.0.6 A變式2.如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10 Ω,R2=15 Ω。 當(dāng)S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6 V,則電源電壓為( )A.10 V B.7.5 V C.3.5 V D.2.5 V 變式3.在如圖所示的電路中,電源電壓為6伏且不變。電阻R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,兩電表均為常用電表。閉合電鍵S,電流表示數(shù)為0.2安。求:(1)電壓表的示數(shù);(2)電阻R2連入電路的阻值;基礎(chǔ)二:并聯(lián)電路例1.如圖所示,已知電阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,電流表A的示數(shù)是0.6 A,則電流表A1的示數(shù)是( )A.0.6 A B.0.4 A C.0.2 A D.0.1 A 例2.在如圖甲所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān),兩燈泡均發(fā)光,且兩個(gè)完全相同的電流表指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,通過(guò)燈泡L1和L2的電流分別為( )A.1.2 A、1.2 A B.0.3 A、0.3 A C.1.2 A、0.3 A D.1.5 A、0.3 A例3.如圖所示,已知定值電阻R1=15 Ω,R2=20 Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)是0.4 A。求:(1)電源電壓是多少伏? (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),電流表的示數(shù)是多少安?變式1. 在如圖所示的電路中,當(dāng)S2斷開(kāi),S1、S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為6 V,電流表示數(shù)為1 A,則R1=____Ω;當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5 A,R2=___Ω;當(dāng)S1、S2、S全部都閉合時(shí),電路中的總電阻R=____Ω。變式2.在如圖所示的電路中,電源電壓為3 V。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為1.2 A,電流表A2的示數(shù)為0.3 A,則通過(guò)R1的電流是____A,R2的阻值是___Ω。變式3.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10歐。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為0.3安,電流表A的示數(shù)為0.5安。求:(1)通過(guò)電阻R2的電流。(2)電源電壓。(3)電阻R2的阻值。基礎(chǔ)三:分壓和分流公式應(yīng)用例1.兩個(gè)電阻R1和 R2的阻值之比為5:3。(1)當(dāng) R1與 R2串聯(lián)在電路中使用時(shí),通過(guò)R1與 R2的電流之比為 ,加在R1與 R2兩端的電壓之比為 。(2)當(dāng) R1與 R2 并聯(lián)在電路中使用時(shí),通過(guò) R1與 R2 的電流之比為 ,加在R1與 R2兩端的電壓之比為 。例2、電源電壓保持不變,開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6V;只閉合S1時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,則兩個(gè)電阻的阻值之比R1:R2=__________例2.在如圖的電路中,電源電壓U保持不變,在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)得U甲:U乙=1:3;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,拆去電壓表并在甲、乙兩處分別接入電流表,此時(shí)I甲:I乙是( )A.3:1 B.1:1 C.1:3 D.4:3【變式訓(xùn)練】變式1.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為U1;接著只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,若已知U1∶ U2 = 5∶3,則電阻R1 和R2的阻值之比是( )A.1∶2B.2∶3 C.3∶2D.5∶3變式2.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合,甲、乙兩表為電壓表時(shí),兩表的示數(shù)之比U甲:U乙=5:3,則R1:R2= ;當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),甲、乙為電流表時(shí),兩表示數(shù)之比是I甲:I乙= 。變式3.電源電壓不變,R1=10Ω,R2=15Ω.當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),甲、乙都是電壓表,則U甲:U乙=_________ ;當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),甲、乙都是電流表,則I甲:I乙=_________ 。當(dāng)甲是電壓表、乙是電流表,S1、S2都閉合時(shí),時(shí)會(huì)發(fā)生_____________現(xiàn)象。強(qiáng)化一:電阻改變時(shí),引起電路變化計(jì)算分析思路:解這類題目需借鑒動(dòng)態(tài)電路的分析思路一分析串并聯(lián),回想串并聯(lián)電路特點(diǎn);二是判斷兩遍測(cè)量對(duì)象,并寫(xiě)出兩表的量程;三是找不變量變化量,列等式求解:通常不變量有三,分別是總電壓,定值電阻,滑動(dòng)變阻器成比例變化。例1.如圖所示,定值電阻R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍為0~20歐,當(dāng)滑片P移到R的最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.6安,當(dāng)滑片P移到R的最右端時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?例2.如圖1所示的電路中,定值電阻R1為10歐,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過(guò)程,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖2所示。求:(1)電源電壓;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。變式1.如圖甲所示電路,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的過(guò)程中,R1、R2的U-I關(guān)系圖象如圖乙所示。求:(1)電源電壓為多少?(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少?變式2.在圖(a)所示的電路中,電源電壓恒定不變,電阻R1為20 Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有 “20 Ω 2 A”字樣。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R2上的滑片P移至某處時(shí),電路中兩個(gè)電表的指針恰好指在相同的位置上,如圖(b)所示。求:(1)電源電壓U。 (2)變阻器連入電路的阻值R2。強(qiáng)化二:開(kāi)關(guān)引起的電路變化在此類問(wèn)題中需注意的問(wèn)題:其一是串并聯(lián)電路的變化,即發(fā)生了串變并或并變串的情況,要靈活使用串并聯(lián)電路特點(diǎn);其二是電表測(cè)量對(duì)象的變化。例1.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5安,電壓表的示數(shù)為6伏;將電壓表、電流表的位置互換,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合,電流表的示數(shù)為0.3安,則正確的是()A.R1=8歐 B.R2=8歐 C.R1=20歐 D.R2=20歐例2.如圖所示的電路中,電源電壓不變,電阻R1的阻值為20歐。當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S2、閉合開(kāi)關(guān)S3時(shí),電流表的示數(shù)為0.50安;當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1、S3時(shí),電流表的示數(shù)為0.90安。求:(1)電阻R2的阻值;(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1和S3,閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),加在電阻R1兩端的電壓。變式1.如圖所示電路中,電源電壓為12伏,R2=20歐。當(dāng)S1、S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為0.8安,當(dāng)S1、S2斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為0.2安。求R1和R3的值。變式2.如圖所示的電路,電源電壓為6V且保持不變,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“50Ω 2A”字樣。(1)將滑片P移到最右端,閉合S1,斷開(kāi)S2,求電流表的示數(shù)I1。(2)保持滑片P在最右端,閉合S1、S2,電流表示數(shù)I=5I1,求R2的阻值。(3)將滑片P移至某一位置,閉合S1、S2,電流表示數(shù)為0.68A,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。強(qiáng)化三:安全問(wèn)題或是范圍問(wèn)題所謂的電路安全問(wèn)題,即電流或電壓不能超過(guò)任意一個(gè)元件的最大值,所以安全的范圍即為各元件自身范圍的交集。通常考慮電壓表,電流表,用電器三者的范圍,并取三者的交集,如此電路安全。同時(shí)也要求根據(jù)計(jì)算出的范圍合適的計(jì)算極值。如例圖所示:電源電壓保持6V不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10Ω0.5A”,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,電路電流的范圍。解析:已知電流表范圍0-0.6A,R1的電流范圍為0-0.5A;又因?yàn)镽1的電壓范圍為0-3V,且R1的阻值為10Ω,所以可通過(guò)計(jì)算得出R1最大電流為0.3A;根據(jù)電路中電阻最大電流最小的原則,可求得電流最小為0.2A。取三個(gè)交集可得I的范圍為0.2A-0.3A。例1.(改編)如圖所示,電源電壓保持6V 不變,電流表的量程為0 ~ 0.6A,電壓表的量程為0 ~ 3V,定值電阻R1的規(guī)格為“10 0.5A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 1A”。閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,請(qǐng)求:(1)電流表示數(shù)允許的變化范圍?(2)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍?例2.如圖所示,電源電壓可調(diào),小燈泡上標(biāo)有“6V 0.5A”的字樣(不考慮溫度對(duì)小燈泡電阻的影響),電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”(1)電源電壓調(diào)至6V,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6A,則電壓表的示數(shù)是多少?R0的阻值是多少?(2)電源電壓調(diào)至8V,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,閉合開(kāi)關(guān)S2,為了保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍.變1.在如圖所示電路中,電源電壓恒為6 V,電阻R1的阻值為10 Ω,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,電流表所用量程為0~3 A,閉合開(kāi)關(guān)S。求:(1)通過(guò)電阻R1的電流。(2)為保證電路安全,滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值范圍。變式2.在如圖所示的電路中,電阻R1=36歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50歐2安”字樣,電流表的量程為0~0.6安,電壓表的量程為0~15伏。閉合電鍵S后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為6伏,電流表的示數(shù)為0.5安。求:(1)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。(2)電源電壓。(3)為了保證兩個(gè)電表都能正常工作,滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值范圍。強(qiáng)化四:生活電路應(yīng)用計(jì)算(綜合)解答生活應(yīng)用類題目時(shí),可以直接簡(jiǎn)化,把各種為題歸為前面所學(xué)的幾種問(wèn)題,例如:壓敏,熱敏電阻,彈簧等可以歸為有滑動(dòng)變阻器引起的變化,通斷路的問(wèn)題可以歸為開(kāi)關(guān)引起的變化;生活中問(wèn)題中需要找極值,或者不出現(xiàn)故障的都可以歸為安全問(wèn)題,思路等同前面。另外在這類問(wèn)題通常都會(huì)有圖像,注意圖像信息的使用。例1.如圖甲是一個(gè)電子拉力計(jì)原理圖。硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計(jì))。電壓表量程為0~3V,a、b是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲,阻值R1=30Ω,電源電壓U=6V。(1)要保證電壓表能正常工作,電路中R0至少應(yīng)為 。(2)當(dāng)拉環(huán)不受拉力時(shí),滑片P處于a端,閉合開(kāi)關(guān)后電壓表的讀數(shù)為 V。(3)已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示,若R0=45Ω,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)電壓表指針指在0.8V處,作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大?此拉力器的量程為多少?例2.如圖甲所示為一個(gè)超聲波加濕器,如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測(cè)裝置的簡(jiǎn)化電路圖,已知電源電壓為12 V,定值電阻R0的阻值為30 Ω,電流表的量程為0~200 mA,電壓表的量程為0~9 V。濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖像如圖丙所示,其阻值最大為120 Ω(圖中未畫(huà)出)。在電路安全工作的前提下,求:(1)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2 A時(shí),R接入電路中的阻值是多少?(2)當(dāng)電壓表示數(shù)為7.5 V時(shí),通過(guò)R0的電流是多少?(3)裝置能監(jiān)測(cè)濕度的最大值為多少?變式1.如圖甲所示是某電子秤的原理示意圖,R1=100 Ω,托盤下方的電阻R2為壓敏電阻,其電阻大小與托盤內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓為6 V保持不變。(1)該電子秤的最大稱量不得超過(guò)________g。(2)若托盤內(nèi)不放物體,求此時(shí)電流表的示數(shù)I1。(3)若放入某物體后,電流表示數(shù)為I2=0.03 A,求該物體的質(zhì)量大小。變式2.為了防止酒駕事故的出現(xiàn),酒精測(cè)試儀已被廣泛應(yīng)用.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理如圖所示.電源電壓恒為8V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí),R2的電阻為60Ω.使用前要通過(guò)調(diào)零旋扭(即滑動(dòng)變阻器R1的滑片)對(duì)酒精測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V.(1)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),電流表的示數(shù)為多少?(2)電壓表的示數(shù)為6V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為多少?(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對(duì)著酒精測(cè)試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A,表明駕駛員酒駕,此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?課后鞏固:1.如圖所示,當(dāng)圖甲電路中的開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩個(gè)電壓表的指針位置均如圖乙所示。則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( )A.1.2 V、6 V B.6 V、1.2 V C.4.8 V、1.2 V D.1.2 V、4.8 V2.在如圖所示的電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,已知電源電壓為6 V,L1兩端的電壓為2 V,則下列說(shuō)法中正確的是( )A. 電壓表的示數(shù)為2 V B.電壓表的示數(shù)為4 VC.電壓表的示數(shù)為6 V D.電壓表的示數(shù)為10 V3.如圖所示,把電阻R接入電源電壓為6伏的電路中,電流表示數(shù)是0.3安,如果需要讓電路中的電流增大到0.8安,可以采取的方法是()A. 用一個(gè)20歐的電阻與R串聯(lián) B. 用一個(gè)12歐的電阻與R串聯(lián)C. 用一個(gè)20歐的電阻與R并聯(lián) D. 用一個(gè)12歐的電阻與R并聯(lián)4.如圖所示電路,若甲、乙均為電流表,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,兩電流表讀數(shù)I甲∶I乙=2∶3。若甲、乙均為電壓表,閉合開(kāi)關(guān)S,則兩電壓表讀數(shù)U甲∶U乙=( )A.2∶3 B.3∶2 C.3∶1 D.1∶35.如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表示數(shù)是1 A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)是0.6 A,則電阻R1與電阻R2的阻值之比是( )A.3∶2 B.2∶3 C.5∶3 D.3∶5 6.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為U1;接著只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,此時(shí)電壓表示數(shù)為U2,若已知U1:U2=5:3,則電阻R1 和R2的阻值之比是( )A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:36圖 7圖 8圖7.如圖所示的電路中,電源電壓不變,只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),電壓表V1與V2的示數(shù)之比為3:2,只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),電壓表V1與V2的示數(shù)之比為5:3,則R1與R2的電阻之比為( )A.4:3 B.2:3 C.3:5 D.5:38.如圖所示,電源電壓保持6V不變,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻的規(guī)格為“6Ω 1A”,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”.閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍應(yīng)為( )A.4Ω~20Ω B.0Ω~4Ω C.6Ω~20Ω D.0Ω~6Ω9.如何用一個(gè)電壓表和一個(gè)已知電阻來(lái)測(cè)量未知電阻的阻值.小紅設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖.實(shí)驗(yàn)時(shí),已知R1為40Ω,在閉合S的情況下,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1時(shí)電壓表的示數(shù)是2.0V,閉合S1時(shí)電壓表的示數(shù)是2.8V.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電池的電壓不變,求:(1)電源電壓?(2)被測(cè)電阻R2的阻值?10.如圖所示的電路中,已知R0=20Ω,R1的阻值未知.當(dāng)閉合S1、斷開(kāi)S2時(shí),電流表的示數(shù)是0.3A;當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電流表的示數(shù)是0.5A.求:(1)電源兩端的電壓;(2)電阻R1阻值.11.如圖所示電路,電源電壓6V保持不變.在甲圖中閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為4V,電流表的示數(shù)是0.4A;乙圖中閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表的示數(shù)為6V,電流表1的示數(shù)是0.21A,電流表A的示數(shù)是0.51A.求:(1)甲圖中R2兩端的電壓是多少?(2)甲圖中通過(guò)R1的電流是多少?(3)乙圖中通過(guò)R2的電流是多少?(4)乙圖中R2兩端的電壓是多少?12.在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為30 Ω,電源電壓不變。當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5 A;當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.5 A。求:電源電壓; (2)R2的阻值;S2、S3斷開(kāi),S1閉合時(shí),電流表的示數(shù)。(結(jié)果保留一位小數(shù))13.如圖所示,甲圖為電路的連接情況,R1=20Ω,R2為滑動(dòng)變阻器,乙圖為R3的I-U圖像,電源電壓保持不變。當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),若滑片P在a端,則電流表示數(shù)為0.6A;若滑片P在b端,則電壓表示數(shù)為8V。求:(1)電源電壓。(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值。(3)當(dāng)S1、S2均閉合,且滑片P在a端時(shí),求電流表的示數(shù)。14.如圖所示,電源電壓恒為6V,燈泡L兩端加6V的電壓時(shí)正常工作,此時(shí)通過(guò)燈泡L的電流是0.5A,R1為定值電阻,R2為標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的變阻器,電流表的量程為0~3A,電壓表的量程為0~3V,(1)求燈泡L正常工作時(shí)的電阻;(2)當(dāng)S1、S2、S3均閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.7A,求R1的阻值;(3)當(dāng)閉合S1,斷開(kāi)S2、S3時(shí),要保證電路中各元件安全工作的情況下,求變阻器 連入電路的阻值為多大時(shí)電路的電流最小?此最小值為多少?15.如圖甲所示,將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止釋放重物,從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中,電流表的實(shí)數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖象如圖丙所示.電源電壓U=24V,定值電阻R0=10Ω.求:(1)在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器的電阻;(2)在撞擊過(guò)程中,樣品受到的最大撞擊力.16.亮亮設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路.其電路原理圖如圖(a)所示。其中,電源兩端電壓U=4V(恒定不變)。是電壓表.量程為0~3V,R0是定值電阻,R0=300Ω,R1是熱敏電阻,其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖(b)所示。閉合開(kāi)關(guān)S后。求:①當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值是多少?②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?③電壓表兩端電壓不能超過(guò)其最大測(cè)量值,則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少?17.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。電路中滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20歐2安”字樣,電流表的量程為0~0.6安,電壓表的量程為0~3伏,電阻R1的阻值為4歐。當(dāng)滑片在滑動(dòng)變阻器的最右端a點(diǎn)時(shí),閉合電鍵,電壓表的示數(shù)為1.5伏,求:(1)通過(guò)電阻R1的電流。(2)電源電壓。(3)為了保證電路能正常工作及各電表不致?lián)p壞,滑動(dòng)變阻器的取值范圍。18.如圖甲所示,已知定值電阻R1的阻值為30Ω,閉合開(kāi)關(guān)時(shí)整個(gè)電路正常工作,兩電流表的指針都指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示。(設(shè)電源電壓保持不變)求:(1)電源電壓U是多少?(2)通過(guò)定值電阻R2的電流是多少?(3)現(xiàn)用一個(gè)未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2,替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,請(qǐng)判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。(4)此時(shí)替換后電流表示數(shù)減少了0.3A,求未知電阻Rx的阻值。 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 基礎(chǔ)電學(xué)計(jì)算(由易到難)--學(xué)生版.docx 基礎(chǔ)電學(xué)計(jì)算(由易到難)--教師版.docx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)