专题提升Ⅲ 欧姆定律的计算（原卷版）

专题提升Ⅲ欧姆定律的计算学习目录学习目录目录TOC\o"1-4"\h\z\u模块一知识掌握 1知识点一、欧姆定律的比值、取值问题 1类型1“极值”问题 1类型2“取值范围”问题 2类型3“比值”问题 2知识点二、欧姆定律的图像与方程 4知识点三、电路的动态分析 7【巩固提高】 10知识重点知识重点模块一知识掌握知识点一、欧姆定律的比值、取值问题类型1“极值”问题(1)判断定值电阻的最值电压时，抓住不变量(R)，其电压的最值取决于通过定值电阻的电流最值。(2)判断电路中阻值的最大值或者最小值时，抓住不变量(电源电压U)，则电路中阻值的最值取决于电路中电流的最大值或最小值。需要注意:电流的最大值或最小值的限制因素有灯泡的额定电流、滑动变阻器的规格、电流表和电压表选择的量程。类型2“取值范围”问题(1)若电压表并联在滑动变阻器两端，则滑动变阻器分得的最大电压U为电压表量程的最大值，先利用定值电阻(或灯泡)分得的电压及其电阻求出电路中的最小电流I小，再求出变阻器接入电路中的最大阻值为R大=U大I小;(2)若电压表并联在定值电阻(或灯泡)两端，根据电流的限制条件，先确定电路中的最大电流I大，再求出定值电阻(或灯泡)分得的最大电压U大=I大R，最后求出滑动变阻器分得的最小电压U小=U电源一U大，则变阻器接入电路的最小阻值为R小=（U电源一U大）I大。类型3“比值”问题解答比值(例)问题的关键是灵活运用串、并联电路电流、电压规律和欧姆定律，弄清是哪两部分之比。串联电路电流相等，即I1:I2=1:1，电压跟其电阻成正比，即U1:U2=R1/R2。并联电路各支路两端的电压相等，即U1:U2=1:1，各支路电流跟其电阻成反比，即I1:I2=R2/R1。（2023春•鄞州区期中）如图所示，电源电压恒为4.5V，R1＝5Ω，R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（）A．0～2.5Ω B．2.5～20Ω C．7.5～10Ω D．2.5～10Ω（2023春•余姚市月考）如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P滑动过程中，在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的滑片P允许滑到最左端 B．电流表的示数范围为0.3A～0.6A C．电压表最小示数是1V D．滑动变阻器允许接入的最大阻值为10Ω（2023春•鄞州区校级月考）如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关，电压表示数为2V．下列选项符合题意的是（）A．电压表测R2两端电压 B．R1、R2组成并联电路 C．若开关断开，电压表示数为0 D．R1、R2电阻之比2：1（2023•嘉兴模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A，则正确的是（）A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω（2023春•鄞州区期中）将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路，当闭合开关S后，电流表的示数为0.5A，现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路，则闭合开关S后，电流表的示数（）A．I≤0.5A B．0.5A≤I＜1A C．1A≤I＜2A D．I＞2A知识点二、欧姆定律的图像与方程1、I-U关系图像是一条直线时，说明是定值电阻，阻值不发生变化;I-U图像是曲线的，说明是非定值电阻，阻值会发生变化，该图像上的每个点表示的都是在该位置时对应的电阻值,故计算时只能从图像中读出相应的电流、电流值代入计算。2、方程思想是围绕着串、并联电路进行展开计算，根据题目进行串联分压以及等流思想列出等式，同理，并联电路根据等压以及分流列出等式。然后把题干中的信息代入计算。（2023春•鄞州区期末）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中，电流表示数l与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）​A．电源电压是6V B．定值电阻R1的阻值是10Ω C．滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω～10Ω D．当电流表示数为0.2A时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端电压之比是2：1（2023春•鄞州区期中）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（）A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为16V C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω（2023春•余姚市月考）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（）A．6V20Ω B．4V20Ω C．6V10Ω D．4V10Ω（2023春•柯桥区期中）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（）A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为14V C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω（2023春•鄞州区期中）如图甲所示，利用电压表和电流表测定R1的电阻，闭合开关后，在滑片P由a端向b端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如图乙所示，当滑片P在a端时，下列判断不正确的是（）A．电压表的示数为2V B．滑动变阻器两端的电压为4V C．电流表的示数为0.2A D．R1的阻值为20Ω知识点三、电路的动态分析分析：闭合电键开关S后，滑动变阻器的滑片P可以向右移或者向左移，判断各电表的变化情况;首先，确定这是一个串联电路还是一个并联电路;其次，判断滑动变阻器接入电路的部分以及各电表测量的对象，滑动变阻器的接线柱“一上一下”接，其中接入电路的电阻大小由电阻丝长度决定，根据接线柱中下方的接线柱决定，如接左侧则接入电路的是滑动变阻器滑片P左侧部分;最后，串联按照电阻-电流-电压的顺序，并联根据电压-电阳-电流的顺序，再结合电路的特点和欧姆定律来判断电路中各物理量的变化趋势。（2023•下城区模拟）为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，如图所示。图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器R2的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是（）A． B． C． D．（2022秋•平湖市期末）如图为高温超导限流器的核心部件的模拟电路图，虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个临界电流IC，当通过限流器的电流I＞IC时，超导部件从超导态（电阻为零，即R1＝0）转变为正常态（一个纯电阻，且R1＝3Ω），以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流，IC＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡L正常工作时的电压为6V，电阻RL＝6Ω，电源电压稳定，内阻r＝2Ω。灯泡L正常工作时，超导部件处于超导态，当灯泡L突然发生短路时，下列分析正确的是（）A．灯泡L短路前通过R2的电流为1A B．电源电压为9V C．灯泡L短路后通过R1的电流为43AD．灯泡L短路后R2两端的电压为3V（2023春•义乌市校级月考）为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次 B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等 C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍 D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍（2022秋•乐清市校级期末）图甲是小明设计的电子秤模型图，AB为一阻值为R的均匀金属棒，两边分别有P1、P2两个滑片，与P1相连的金属细杆，可在竖直光滑的金属固定杆MN上保持水平面上下运动，金属细杆与塑料托盘和弹簧下端相连，弹簧上端固定不动。当物体放在托盘上时，电压表能自动显示物体质量。（1）图甲中托盘上不放物体，P1和P2刚好都指在A处。闭合开关，电压表的示数将随被测物体质量增大而。（填“增大”、“不变”或“减小”）（2）实际电子秤有归零功能，即放上被测物体的容器后按归零键，可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能，放上烧杯后如图乙，要使电压表的示数归零，滑片P2的具体操作是。（2023春•滨江区校级月考）某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆AP一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求：（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，则电压表示数为多少？（2）电源电压和R0的阻值。（3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？【巩固提高】（2021秋•上虞区期末）某输液警报器能在药液流完时，通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R，其阻值随管内液体的减少而减小。通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声。下列几个电路中符合报警要求，且当输液管内液体越少，电表的示数也越小的是（）A． B． C． D．（2022春•镇海区校级期中）如图所示电路，已知电压表V1的量程为0～3伏，电压表V2的量程为0～15伏，电流表A的量程为0～0.6安，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω0.5A”，电源电压为6伏。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表电压表、滑动变阻器正常使用的情况下，下列说法中正确的是（）A．电流表A的变化范围为0.2～0.5A B．R2可变化范围为2～20Ω C．电压表V1的变化范围为2～3V D．电压表V2的变化范围为0～4V（2022春•海曙区期中）如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R为可变电阻，过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时，会触发蜂鸣器报警。Rt为热敏电阻，一般有两种：阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，则下列说法中正确的是（）A．Rt必须是负温度系数热敏电阻 B．当高温时Rt阻值增大，A、B之间电压升高，报警器响起 C．环境温度不变时，使可变电阻增大，A、B之间电压减小 D．为了提高灵敏度，应适当减小可变电阻R的阻值（2022春•镇海区期末）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光；在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像；下列说法中正确的是（）A．电源电压为16V B．滑片在a点时滑动变阻器的阻值为5Ω C．滑片在a点时，流经小灯泡的电流为0.3A D．滑片在a点时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为5：1（2022春•北仑区期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（）A．图像A是电阻R1的I﹣U关系图像 B．电源电压为18V C．R1的阻值是70Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω（2022秋•温岭市校级月考）实际的电压表可以等效为一个能显示电压的电阻，现有完全相同的三只电压表，如图所示接入电路，已知V1的示数为12V，V2的示数为4V，则V3的示数为（）A．12V B．大于8V小于12V C．8V D．大于4V小于8V（2022秋•温岭市校级月考）在如图所示的电路中，电阻R1＝6Ω，R2＝8Ω．当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A，则当开关S接位置2时，电流表的示数可能是（）A．0.25A B．0.3A C．0.35A D．0.4A（2022春•鄞州区期中）如图所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比U甲：U乙＝3：2，当开关S断开，甲、乙两表