歐姆定律及其應(yīng)用壓軸題含答案解析資料-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 障處與A端的距離：L==．故答案為：（1）斷路；（2）為0V；小于U；（3）．【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路故障的判斷和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用，要注意電阻絲的長(zhǎng)度是故障處與A端距離的2倍．12．（2013?鎮(zhèn)江）如圖所示，電源電壓為6V，R為“30Ω，”滑動(dòng)變阻器，R1為“10Ω，”電阻，電壓表量程為0﹣3V．圖中虛線框內(nèi)接一只“20Ω，”電阻R2（未畫出）．已知：①閉合S1和S2，斷開(kāi)S3時(shí)，調(diào)節(jié)R，使其接入電路的阻值為10Ω，；②斷開(kāi)S1，閉合SS3，調(diào)節(jié)R，使其接入電路的阻值為6Ω，．（1）在情形①中，求電路的總阻值；（2）請(qǐng)?jiān)诖痤}卷的圖中畫出虛線框內(nèi)的電路；（3）當(dāng)閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，為保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)；電功率的計(jì)算．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題；作圖題；壓軸題；電路和歐姆定律；電能和電功率．【分析】（1）知道電源的電壓和情形①中電路消耗的總功率，根據(jù)P=求出電路的總阻值；（2）情形②中，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，總電阻大于滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻和R1的阻值之和，據(jù)此可知此時(shí)R2應(yīng)串聯(lián)在電路中，據(jù)此畫出虛線框內(nèi)的電路；（3）閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，電阻R2與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，當(dāng)電路中的電流最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，根據(jù)滑動(dòng)變阻器和R2允許通過(guò)的最大電流確定電路中的最大電流，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出R2兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值，進(jìn)一步得出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍．【解答】解：（1）根據(jù)P=可得，在情形①中電路的總阻值：R總===30Ω；（2）情形②中，電路中的電流：I===A，電路中的總電阻：R總′===36Ω，因串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，所以，此時(shí)電路應(yīng)為R1與R滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)組成，虛線框內(nèi)的電路如下圖所示：（3）閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，電阻R2與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，當(dāng)電路中的電流最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，此時(shí)電路中的總電阻：R總″===24Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：Rmin=R總″﹣R2=24Ω﹣20Ω=4Ω；當(dāng)電壓表的示數(shù)U滑=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓：U2=U﹣U滑=6V﹣3V=3V，此時(shí)電路中的電流：Imin===，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：Rmax===20Ω，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為4Ω～20Ω．答：（1）在情形①中電路的總阻值為30Ω；（2）虛線框內(nèi)的電路如上圖所示；（3）當(dāng)閉合所有開(kāi)關(guān)時(shí)，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為4Ω～20Ω．【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)情形①判斷出電阻R2的位置和滑動(dòng)變阻器接入電路中最大、最小阻值的確定． 13．（2013?煙臺(tái)）圖甲為某型號(hào)電子秤，其原理結(jié)構(gòu)如圖乙所示，R0為定值電阻；R是壓敏電阻，其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖丙所示．改寫電壓表（量程為3V）的表盤數(shù)值后可直接讀出所稱量物體的質(zhì)量，設(shè)踏板的質(zhì)量為5kg，電源電壓保持9V不變，g取10N/Kg．（1）空載時(shí)，電壓表的示數(shù)為1V，求R0的阻值．（2）該電子秤的量程是多大？（3）如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變，只在電路中增加一個(gè)電阻，使電子秤的量程變?yōu)?10kg，計(jì)算說(shuō)明應(yīng)使用多大的電阻？如何連接？【考點(diǎn)】歐姆定律的應(yīng)用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)．菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有【專題】計(jì)算題；壓軸題；電路和歐姆定律；圖像綜合題．【分析】（1）根據(jù)G=mg求出空載時(shí)踏板的重力，由圖乙得出對(duì)應(yīng)壓敏電阻的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出壓敏電阻兩端的電流，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R0的阻值；（2）電子稱的質(zhì)量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓表量程最大值，此時(shí)定值電阻兩端的電壓為3V，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出壓敏電阻的阻值，由圖乙讀出壓敏電阻受到的壓力即為踏板和最大稱量的重力之和，再根據(jù)G=mg求出該電子秤的量程；（3）先求出最大稱量為110kg時(shí)壓敏電阻受到的壓力，再由圖丙讀出壓敏電阻的阻值，利用歐姆定律求出電路中的總電阻，最后根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出所需串聯(lián)電阻的阻值．【解答】解：（1）空載時(shí)，踏板的重力為：G=mg=5kg10N/kg=50N，由丙圖可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值R=240Ω，串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以壓敏電阻兩端的電壓：UR=U﹣U0=9V﹣1V=8V，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：I1===A，R0的阻值：R0===30Ω；（2）電子稱的質(zhì)量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓表量程最大值，此時(shí)定值電阻兩端的電壓為3V，此時(shí)電路中的電流：I2===，壓敏電阻兩端分得的電壓：UR′=U﹣U0′=9V﹣3V=6V，壓敏電阻的阻值：R′===60Ω，由丙圖可知，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力為950N，該電子秤的量程：mmax===90kg；（3）當(dāng)電子稱的量程變?yōu)?10kg時(shí)，G″=m′g=110kg10N/kg=1100N，壓敏電阻受到的壓力為1100N+50N=1150N，由圖丙可知壓敏電阻R″=20Ω，此時(shí)電路中的總電阻：R總===90Ω，由于串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，所以R加=R總﹣R0﹣R″=90Ω﹣30Ω﹣20Ω=40Ω，要使電子稱的量程變?yōu)?10kg，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)40Ω的電阻． 第19頁(yè)
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