專題07 歐姆定律計算問題（原卷版）

專題07歐姆定律計算問題【知識儲備】內(nèi)容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。公式：I＝eq\f(U,R)。電阻串聯(lián)時相當于增加了導體的長度，因此總電阻比任何一個串聯(lián)電阻都大。電阻并聯(lián)時相當于增大了導體的橫截面積，因此總電阻比任何一個并聯(lián)電阻都小。串聯(lián)電路分壓：在串聯(lián)電路中各電阻分得的電壓與它們的電阻成正比，表達式：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)；并聯(lián)電路分流：在并聯(lián)電路中各支路分得的電流與它們的電阻成反比，表達式：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)。串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點：電流電壓電阻分配規(guī)律串聯(lián)電路I＝I1＝I2U＝U1＋U2R＝R1＋R2分壓：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)并聯(lián)電路I＝I1＋I2U＝U1＝U2eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)分流：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)【專題突破】1．如圖所示電路，電源電壓保持不變，電阻R1＝5Ω，R3＝40Ω。當開關S閉合，Sl、S2都斷開時，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)為3V。求：（1）電阻R2的阻值為多少？（2）電源電壓為多少？（3）開關S、Sl、S2都閉合時，電流表示數(shù)為多少？2．圖甲是某電子秤工作原理的模擬電路。用靈敏電流表顯示托盤內(nèi)物體的質(zhì)量，靈敏電流表量程是0～0.1A，定值電阻R1＝50Ω，電源電壓恒為12V。壓敏電阻R2相當于壓力傳感器，其電阻大小與托盤內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小的關系如下表：R2/Ω550487428370310250200150100704020m/g010020030040050060070080090010001100求：（1）閉合開關，托盤中不放物體時，電路中的電流；（2）這架電子秤能稱量的最大質(zhì)量；（3）裝有液體的燒杯放在電子秤托盤上，質(zhì)量顯示為500g；現(xiàn)用細線懸掛一個體積為2.5×10﹣4m3的金屬塊浸沒在液體中，如圖乙所示，穩(wěn)定時質(zhì)量顯示為700g。求金屬塊受到的浮力和液體的密度。3．物理興趣小組設計了一個便攜式水壓測量儀，如圖甲所示，它主要是由探頭A和控制盒B構(gòu)成，A、B之間用有絕緣皮的細導線相連。探頭A是一個裝配有壓敏電阻Rx的圓柱體，壓敏電阻Rx所受壓力等于圓柱體底部所受壓力。圓柱體底面積為1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作時底部始終與水平面相平。A、B之間的電路連接如圖乙所示，電源電壓恒為11.2V，當壓敏電阻Rx受到的壓力達到最大值800N時，電壓表的示數(shù)為8.96V，電路中的電流為11.2mA，報警器（電阻不計）開始報警。正常工作時，壓敏電阻Rx阻值隨壓力F的變化規(guī)律如圖丙所示。（不考慮大氣壓強的影響，細導線重力與體積均不計）。求：（1）為保證壓敏電阻Rx受到的壓力達到最大值時報警器能正常報警，定值電阻R0阻值為多大？（2）報警器報警時，壓敏電阻Rx的阻值是多少？（3）小組同學將該裝置帶到湖面進行測量，當探頭A在細導線的牽引下，下沉到湖中某深度處時，電壓表示數(shù)是8V，求此處探頭A受到的壓力。4．在如圖所示的部分電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V。電源電壓恒定為3V，若將a、b分別接在電源兩端，電流表的示數(shù)為0.2A。求：（1）R1的阻值。（2）只將b、c分別接在電源兩端，當滑片P滑至最右端時，電流表的示數(shù)為0.1A，求R2的最大阻值。（3）將b接在電源的一端，a、c連接后接在電源的另一端，讓滑片P由最右端逐漸向左滑動，求R2允許接入電路的最小阻值。5．靈敏電流計可以測量小電流，在電路圖中的符號為G，在電路中可看作一個能測量電流大小的定值電阻Rg。如圖所示，R1＝160Ω、R2＝250Ω，當只閉合S1時，靈敏電流計的示數(shù)為15mA，當只閉合S2時，靈敏電流計的示數(shù)為10mA，求電源電壓和靈敏電流計電阻Rg。6．如圖甲，對汽車落水安全裝置進行試驗，在汽車的四個門板外側(cè)分別安裝一個氣囊，氣囊的觸發(fā)由圖乙電路中a、b間的電壓來控制，壓敏電阻R1水平安裝在汽車底部A處，R1接觸水的面積為15cm2，R1的阻值隨其表面水的壓力的變化如圖丙。某次試驗時，汽車入水前把R2的滑片P調(diào)到合適位置不動，閉合開關S，電壓表的示數(shù)為3V，再把汽車吊入足夠高的長方體水池中緩慢下沉，直到a、b間的電壓等于或大于3V時，氣囊就充氣打開，使汽車漂浮在水中。汽車漂浮時，測得水池的水位比汽車入水前上升了9cm。圖乙中電源電壓為4.5V，水池底面積為20m2。求：（1）汽車入水前，電路中的電流和R2的阻值；（2）汽車漂浮時受到的浮力；（3）氣囊充氣打開時，汽車A處浸入水中的深度。7．如圖所示，把兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)接入電壓恒定的電路中，閉合開關，通過干路的電流為I。（1）請你利用所學知識分析推導通過電阻R1的電流I1=R（2）如果R1、R2的阻值分別是5Ω和10Ω，通過干路中的電流為0.9A，則通過R1的電流是多少？8．某同學利用恒壓電源、定值電阻R1和滑動變阻器R2，先后連接了如圖甲、乙所示電路。在圖甲電路中，該同學將滑片P置于最右端后閉合開關，此時電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.30A、15.0V；再將滑片P移至某一位置時，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.50A、9.0V。在圖乙電路中，該同學將滑動變阻器R2的滑片P移至阻值為40Ω位置后閉合開關。求：（1）R2的最大阻值；（2）R1的阻值和電源電壓；（3）圖乙電路中干路部分電流的大小。9．圖甲為一款電子液體密度計的簡化原理圖，其中電源電壓6V，R為力敏電阻（受到的拉力F與電阻R的關系如圖乙所示），電流表量程為0～0.6A，配有玻璃砝碼重0.25N，體積10﹣5m3。使用時將玻璃砝碼浸沒在被測液體中，并懸掛在力敏電阻R的下方，通過電流表示數(shù)即可推算測得被測液體的密度。求：（1）玻璃砝碼的密度。（2）該電路中，R允許的最大拉力。（3）請推導出電流I與所測液體密度ρ液的關系式（推導過程各物理量采用國際單位，關系式中不用再書寫單位）。10．已知s＝1+12+122+123+（1）無限梯形電阻網(wǎng)絡如圖甲所示。試求AB間的等效電阻，并參考上文，寫出求解過程。（2）無限梯形電阻網(wǎng)絡如圖乙所示。試求AB間的等效電阻，并參考上文，寫出求解過程。11．南寧某中學物理科技小組設計了一個如圖甲所示的電子身高測量儀，用粗細均勻的電阻絲代替滑動變阻器，將電壓表改裝成身高顯示儀，電壓表示數(shù)隨身高變化的規(guī)律如圖乙所示。已知電阻絲R足夠長，每1cm的阻值大小為0.1Ω，電壓表量程為“0～15V”，電流表量程為“0～3A”，身高為170cm的同學站上去后電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為1A。求：（1）該測量儀可測量的身高最小值h0；（2）電源電壓U和定值電阻R0的大小；（3）科技小組成員在調(diào)試身高測量儀的過程中發(fā)現(xiàn)，被測者身高改變時電流表和電壓表的示數(shù)均會發(fā)生改變，但兩電表示數(shù)的乘積卻可能不變；若身高不同的小南和小開站上該測量儀后，均能使兩電表示數(shù)乘積為9，求小南和小開的身高差。12．小明設計了如圖所示的實驗裝置，通過電流表的示數(shù)來探究不同物體在木板上所受摩擦力的大小。將物體放置在水平的長木板上，導電性能良好的彈簧右端與物體及滑動變阻器R1滑片P相連（不計滑片與滑動變阻器線圈間的摩擦）滑動變阻器長18cm，其阻值隨長度均勻變化；彈簧處于原長時，指針正好指在a端。探究過程中，滑片P始終在a、b間，彈簧的左端固定在墻壁上。R0＝5Ω，電源電壓為3V。問：（1）用F1＝10N的力向右拉動長木板，當指針P穩(wěn)定時，指在變阻器離b端15cm處，此時物體A受到的摩擦力為9N，電流表的示數(shù)為0.1A，求變阻器R1的最大電阻。（2）將物體B放在長木板上，用F2＝20N的力向右拉動長木板，當指針P穩(wěn)定時，指在變阻器離b端13cm處，B物體所受的摩擦力是多少？13．如圖甲，電源電壓恒為6V，柱體A與B經(jīng)細線繞過定滑輪（不計繩重及摩擦）相連，GA＝80N，GB＝60N，A置于力敏電阻Rx上，B的上端與容器上端相平，力敏電阻Rx阻值隨壓力F的變化關系如圖乙，容器內(nèi)無水時，電流表示數(shù)0.15A，電路的總功率為P1，向容器中注水至加滿，此時電路的總功率為P2，若P1：P2＝3：4，求：（1）定值電阻R0的阻值；（2）加滿水時電路的電流I2；（3）注水至加滿后，力敏電阻Rx的阻值；（4）注水至加滿后，物體B所受浮力。14．在圖（a）所示電路中，R1是定值電阻，滑動變阻器