电路计算
1开关类型动态电路
1.如图所示的电路,R1=20 Ω,U=6 V.若只闭合开关S1、S3,此时电流表的示数为0.5 A.求:
(1)R2的电阻值;
(2)只闭合开关S1、S3时,通过R2的电流;
(3)只闭合开关S2时,电流表的示数;
(4)只闭合开关S2时,电阻R2两端的电压.
2.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20 Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50 A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90 A.求:
(1)电阻R2的阻值.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压(保留一位小数).
3.如图所示已知电源电压为6 V,电阻R1=20 Ω、R2=10 Ω.则:
(1)当开关S1、S2均断开时,电压表的示数为4 V,求电流表的示数和R3的阻值.
(2)当开关S1、S2均闭合时,求电压表和电流表的示数.
4.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象.当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4 V.则:
(1)电源电压U为多少?
(2)定值电阻R2的阻值为多大?
2滑动变阻器型动态电路
2.如图1所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示.求:
(1)电源电压.
(2)当滑动变阻器的滑片P滑到ab中点时,电压表的示数.
3极值类型
1.如图所示的电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为15 Ω.闭合开关,调节滑动变阻器R2的电阻,当滑片P从一端移动到另一端时,电流表的示数变化范围为0.1~0.4 A.求:
(1)电源电压.
(2)滑动变阻器R2的最大阻值.
2.如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关,当变阻器滑片P往左滑动时,灯泡L的亮度____;调节滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中,电压表V1的变化范围为2.5~4.5 V,电压表V2的变化范围为2~0 V,电流表的变化范围为0.1~0.16 A,则变阻器的最大阻值是多少
3.如图所示,灯L上标有“12 V 40 Ω”字样,滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”字样.闭合开关S,灯L正常发光.电流表、电压表的量程分别为0~3 A、0~15 V,求:
(1)灯正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器允许连入的阻值范围.
4.随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行业得到广泛的应用,热敏电阻就是其中之一.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路图,电路中电流表的量程为0~0.02 A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样.Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20 ℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100 Ω,此时电流表的读数为0.01 A,求电源电压.
(2)若环境温度为40 ℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围.
5.如图所示,电源电压6 V恒定不变,已知R1=40 Ω,滑动变阻器R2的变化范围为0至20 Ω,闭合开关,当滑片P从a端滑到b端时,求电流表和电压表的示数变化范围
6.如图1所示的电路中,电流表量程为0~0.6 A,电源电压为24 V.为了保证电流表安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为多少?
图1
【拓展1】 如图2所示,若在电路中串联一个电阻为30 Ω的定值电阻,则为了电路安全,滑动变阻器接入电路的最小值为多少?
图2
【拓展2】 在拓展1的基础上,将量程为0~15 V的电压表并联在变阻器两端,如图3所示为了电路安全,滑动变阻器的取值范围.
图3
4方程组类型
如图所示,设电源电压保持不变,R0=10 Ω.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3 A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2 A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别是多少?
5实际应用型
为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5 Ω,电源电压恒为4.5 V,R2的规格为“15 Ω 0.5 A”,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A.
(1)R1在电路中的作用是____.
(2)当R2接入电路中的电阻为6.25 Ω时,电压表的示数为多大?
(3)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
“光强”是表示光的强弱程度的科学量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd).如图甲为光敏电阻的实物和元件符号,图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E的关系图,图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电路.已知电源电压为6 V,小灯泡L标有“6 V 1 A”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化.
(1)光敏电阻的阻值随着光强的增大而__减小__,当光强为3 cd时,光敏电阻的阻值为__6__Ω__.
(2)求小灯泡正常发光时的电阻.
(3)光敏电阻接收光强为3 cd时,闭合开关S,测得电路中的电流为0.6 A,此时小灯泡的电阻为多少?
如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.已知电源电压为6 V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.电流表采用“0~0.3 A”的量程.
(1)当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值.
(2)该电路能测量的最高温度是多少?
空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的.某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图.已知电源电压U=18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103 Ω.
空气质量 指数A 0~50 51~ 100 101~ 150 151~ 200 201~ 300 >300
空气质量 等级 优 良 轻度 污染 中度 污染 重度 污染 严重 污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级.
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大?
交通法规禁止酒后驾驶,为加强检查力度,酒精测试仪被广泛应用.如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路,已知电源电压U=4V,定值电阻R0=2 Ω.图中酒精气体传感器电阻R1的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示,电压表示数的变化对应了不同的酒精气体浓度.以酒精气体浓度≥0.2 mg/mL为酒驾判断标准,求:
(1)当被检者的酒精气体浓度为0时,电压表的示数?
(2)当电压表的示数为2 V时,被检者是否为酒驾?
如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示.已知电源电压为6 V且保持不变.
(1)当托盘为空时,R2电阻为__ __;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01 A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02 A,求该物体的质量大小.