浙教版科学八年级上册同步提优训练：专题 欧姆定律的相关计算（含解析）

欧姆定律的相关计算
类型一　开关引起的相关计算　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.[2021·宁夏] 如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15 Ω。当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.2 A。下列说法中正确的是 (　　)
A.电阻R1的阻值为10 Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5 A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是R1中的电流
D.开关S2断开时,电流表A2的示数为0.5 A
2.[2021·福建] 如图所示电路,电源电压恒定,R1=12 Ω,R2=6 Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为(　　)
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
3.[2021·大兴区期末] 如图所示的电路中,已知电阻R2的阻值为20 Ω,假定电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为0.15 A,开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.21 A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
类型二　变阻引起的相关计算
4.[2021·西宁] 高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学科学知识设计了如图所示的计重秤原理图,闭合开关,以下说法中正确的是 (　　)
A.称重表其实是一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大
5.如图所示的电路中,电源电压为12 V不变,定值电阻R的阻值为10 Ω,滑动变阻器R'上标有“30 Ω　2 A”字样。当开关S闭合后,滑片P从最右端往左移到中点时,电流表的示数为　　　A,电压表的示数为　　　V。
类型三　和图像结合的相关计算
6.[2021·青海] 在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法中正确的是 (　　)
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2 V时,通过导体甲的电流为0.2 A
D.将两导体并联后接在3 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
7.如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R1=10 Ω。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端时,两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示,求:
(1)电源电压。
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
答案
1.A　 (1)当开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源电压:
U=I2R2=0.2 A×15 Ω=3 V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:
I1=I-I2=0.5 A-0.2 A=0.3 A;
则电阻R1的阻值:R1===10 Ω;
(2)开关S2断开时,R1开路,电路为R2的简单电路,电流表A2测通过R2的电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,电流表A2的示数为0.2 A。
2.C　 由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源电压:
U=Ia(R1+R3)=0.6 A×(12 Ω+R3);
当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数:
Ib====0.6 A+,
当R3=0时,Ib=0.6 A+=1.2 A,
当R3→∞时,Ib=0.6 A,
由R3是定值电阻可知,0.6 A3.解:(1)只闭合开关S时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
由I=可得,电源电压:
U=I2R2=0.15 A×20 Ω=3 V。
(2)开关S和S1均闭合时,R1和R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I-I2=0.21 A-0.15 A=0.06 A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1的阻值:R1===50 Ω。
4.D　 称重表与电阻串联,应为电流表;当车辆很重,滑片滑到最下端时,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护电路的作用;当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I=可知,电路的电流越大,称重表的示数越大。
5.0.48　7.2　 当开关S闭合后,滑片P从最右端往左移到中点时,电阻R与R滑串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;电路中的电流:I====0.48 A,即电流表的示数为0.48 A;
滑动变阻器两端的电压:U滑=IR滑=0.48 A×15 Ω=7.2 V,即电压表的示数为7.2 V。
6.B　 由图像可知,当通过甲、乙的电流都为0.3 A时,导体乙两端的电压大于导体甲两端的电压,由R=可知,导体乙的电阻大于导体甲的电阻;由图像可知,通过导体乙的电流与其两端的电压成正比;当导体甲两端的电压为2 V时,通过甲的电流为0.4 A;由并联电路的电压特点可知,当导体甲与乙并联接入电路后,它们两端的电压相等,当U甲=U乙=3 V时,I甲=0.6 A,I乙=0.3 A,干路中的电流:I=I甲+I乙=0.6 A+0.3 A=0.9 A。
7.解:(1)由电路图可知,当滑片P在b端时,只有R1接入电路,此时电路中的电流最大,由U-I图像可知,电路中最大电流为0.6 A,由I=变形得,电源电压:U=U1=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V。
(2)由电路图可知,滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由U-I图像可知,此时电路中的电流:I'=0.2 A,滑动变阻器两端的电压:U滑=4 V,由I=变形得,滑动变阻器的最大阻值:R2===20 Ω。滑片在ab中点时,电路中的电流:I″===0.3 A,由I=变形得,电压表的示数:U滑'=I″×=0.3 A×10 Ω=3 V。