欧姆定理习题
① 1.某物理兴趣小组的同学们为自己的房间设计了一种冬天取暖的电路模型.如图所示,
只闭合开关S,灯泡L 发光,发热电阻丝R1工作;温度较低时,可再闭合S1、S2,由发热电阻丝改成的滑动变阻器开始工作.电源电压为24V,R2上标有“100Ω 3A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电流表的量程为 0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样.
(1)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,求R1的阻值.
(2)S、S1、S2均闭合时,求滑动变阻器R2上消耗电功率的最小值和最大值. ②
③ 2.如图所示的电路中,电源电压U=3V,R1=3Ω,R2=2Ω.求:
(1)只闭合S1时,通过R2的电流是多大?
(2)只闭合S2时,通电20s 的时间内电流通过R1产生的电热是多少?
(3)开关通断情况发生变化,整个电路消耗的最小电功率P 和最大电功率P′之比是多少?
④ 难度:0.80
⑤
⑥ 3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S 闭合,滑片P 置于滑动变阻器b 端
时,电压表V1示数为12V,电流表A 示数为0.4A;当滑片P 移至滑动变阻器中点时,电压表V2的示数恰好等于V1示数的一半(滑片P 处于任何位置灯泡均可发光,灯丝电阻不随温度而改变).求:
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)滑片P 由滑动变阻器b 端移至中点过程中,灯泡L 消耗的电功率变化了多少?
(3)当开关S 闭合,在任意移动滑片P 的过程中,电路消耗的最大功率为多少? ⑦ 难度:0.80
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58 4.定值电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示,由图象可得: (1)甲的电阻为 10 Ω; (2)当通过乙的电流为0.5A 时,其消耗的电功率为 1.25 W; (3)若将甲和乙并联后接在电压为2V 的电源两端,则干路中的电流为 0.6 A. 难度:0.80
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68 5.如图甲是用来焊接自来水管的塑料热熔器,通电后,加热头发热,使需对接的塑料水
管的两头熔化,将它们对接,紧压在一起,冷却后就可以焊接成一根水管了,其电路部分如图乙所示,S1是手控开关,S2为温控开关,ND为指示灯,R1是限流电阻,R2和R3为电热丝,表是它的技术参数. 69 产品名称
71 型号
73 环境温度
75 额定电压 70 便携式自动控温式PPR/PP•R塑料管材 72 20-32MM(配Φ20、Φ25、Φ32
74 -20℃-50℃ 76 220V
77 78 260±5℃
79 功率
81 安全指标 80 加热状态电热丝的功率:1000W 保温状态电热丝的功率:250W 82 绝缘电阻不小于1MΩ
83 请解答下列问题:
(1)若指示灯ND 用“3V 10mA”的发光二极管,则限流电阻R1的阻值多大才能使指示灯正常发光?
(2)电热丝R2的阻值多大?
(3)当环境温度是20℃时,熔化1kg 的PVC 塑料需要吸收106J 热量,此时塑料热熔器的效率为90%.某次熔接需要熔化90g 的PVC,在塑料热熔器正常工作情况下需要加热多长时间?
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124 6.在一次课外探究中,王华观察了他家的某品牌双层电烤箱.看说明书后得知此电烤箱
采用双控电路,电路如图所示,S为总开关,S1和S2为两个温控开关,R1和R2为上、
下两层的加热电阻,上、下层同时加热时额定功率为1600W,其中R1=3R2.
(1)电烤箱上、下两层同时正常工作时,R1消耗的电功率是多少瓦?
(2)只有R1正常工作时,通过R1的电流是多少?(计算结果保留一位小数)
(3)王华妈妈总感觉做晚饭时烤熟同一种食物所用时间比在其他时段要长.王华决定用家中的电能表和手表测量做晚饭时烤箱的实际功率.他观察家里电能表标有“220V 20(40)
A 50Hz 3200r/kW•h”的字样.于是,他关闭家中其他用电器,仅让电烤箱单独工作(上、下层同时加热)30秒,电能表转盘转过了32转.
①电烤箱的实际功率是多大?
②做晚饭时电烤箱实际功率变小的原因是:
125
126 用电高峰,实际电压小于额定电压,电烤箱实际功率小于额电功率
127 .
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147 7.如图所示电路,电源电压为6V 保持不变,R1=12Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20
Ω.当开关S 闭合,S1、S2断开时,调节滑动变阻器的滑片至中点,恰好使灯泡正常发光,此时电流表示数为0.3A.灯泡电阻按不变计算.求:
(1)灯泡的电阻和额定电压.
(2)灯泡在这种情况下通电1min,电流所做的功.
(3)将滑动变阻器的滑片滑至最右端,仍然使开关S 闭合,S1、S2断开,整个电路消耗的电功率为P;保持滑片在最右端位置不动,当S、S1、S2都闭合时,且电流表使用0~
3A 量程,整个电路消耗的电功率为P′.求P:P′的值.
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172 8.如图所示,电源电压不变,R2=12Ω,小灯泡L 标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电
阻变化).当S1、S2、S3都闭合时,小灯泡恰好正常发光,此时电流表示数为0.6A,求:
(1)电源电压和定值电阻R1的值各为多大?
(2)当S1闭合S2、S3断开时,小灯泡消耗的实际功率是多大?
173 难度:0.60
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9.如图所示,电源电压保持U 总=3U不变,滑动变阻器的最大阻
值为R3,将滑动变阻器的滑片P 置于中点M,且只闭合开关S1时,电压表V 的示数为U,电流表的示数I1为0.8A;将滑片P 置于最右端,断开开关S1.闭合开关S2时,电压表V 的示数为
175176
177 U,电流表的示数为I2,R2消耗的电功率P2为2.7W.求:
(1)当S1、S2均闭合后,要想使整个电路为并联电路,只需将滑动变阻器的滑片P 调到
178
179 A
180 端(填“A”或“B”);
(2)电流表的示数I2?
(3)R1、R2各是多少?
(4)整个电路中的最大功率?
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194 10.如图所示电路,定值电阻R0=6Ω,灯L 标有“6V 3W”字样,灯L 的阻值及电源电压
保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器R 的滑片P 置于最左端时,电流表的示数为0.8A;滑片P 置于最右端时,电流表的示数为0.55A,求:
(1)灯L 正常工作时的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)滑动变阻器滑片P 置于最右端,通电10s,灯L 消耗的电能.
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226 11.如图是一种光控电路,它主要由工作电路和控制电路两部分组成.工作电路由工作
电源U1、发热电阻R1和R2等组成;控制电路由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U2等组成.当磁控开关L 线圈中的电流等于或大于15mA 时,磁控开关的磁性簧片相互吸合(簧片电阻忽略不计);当L 线圈中的电流小于15mA 时,簧片断开.已知U1=24V,R1=10Ω,R2=20Ω,光敏电阻R 的阻值随照射在它上面的光强E (表示光照射强弱的物理量,单位是坎德拉,符号是cd)变化的关系如图2示.当开关S
闭合时,则:
(1)当L 线圈中的电流小于15mA 时,工作电路的总电阻R 决=
227
228 30
229 Ω.
(2)当L 线圈中的电流等于25mA 时,工作电路中通过R1的电流I1=
231 2.4
232 A
(3)若控制电路中R0=94Ω、U2=1.5V(线圈阻值忽略不计),当照射到光敏电阻的光强达到某一个值时,磁控开关L 的磁性簧片恰好吸合,此时光照强度E=
233
234 3
235 cd.若10s 后开关S 断开,且断开时间也为10s,则前后两段时间电阻R1所产生的热量
变化了
236
237 512
238 J.
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285 12.在如图1所示的电路中,电源电压不变,小灯泡的额定电压为2.5V,变阻器的最大
阻值R 为定值电阻R1的三倍,闭合开关S,当滑片P 置于某点时,电压表示数为2.5V,电流表示数为I1,当滑片P 置于最右端时,电流表示数为I2,且I1:I2=5:4,两次变阻器连入电路的电阻之比R1:R=8:15.图2是该小灯泡I-U 图象.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻值.
(2)滑片置于最右端时,小灯泡的实际功率.
(3)电源电压.
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324 13.如图是电源电压恒为220V 的电热烘干箱的基本电路图,S是双掷开关,R1是发热电
阻,定值电阻R2为110Ω,当S 接“2”时,R1的电功率是110W,试求:
(1)R1的阻值;
(2)当S 接“1”时,电路中的电流时是多少?
(3)当S 接“2”时,通电15分钟,R1消耗的电能是多少?
325 难度:0.60真题:38组卷:35查看解析下载
326
14.如图所示,电源电压恒为6V,灯L 标有“6V 2W”字样(灯
丝电阻不变),R1=36Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P 在中点时,电流表示数为0.2A.求:
(1)R2的最大阻值;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数;
(3)当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围. 327 难度:0.60
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365 15.如图所示,电源两端电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;当滑动变阻器的
滑片P 滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P 和电流I 的关系图象如图乙所示,根据图象信息.求:
(1)滑动变阻器的最大最值;
(2)R1的阻值和电源电压;
(3)求此电路的最大电功率.
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400 16.如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω,0.5A”
的字样,电流表A 的量程为0-0.6A,电压表V 的量程为0-15V,当开关S 打到1位置且滑片P 在A 端时,电压表的示数为8V1,当开关S 打到2位置且滑片P 在中点时,滑动变阻器R0的功率为P0=4w,求:
(1)电源电压U
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当电路接通时,在确保电路元件安全的前提下,试讨论何时电路的总功率最小,最小功率是多少;何时电路的总功率最大,最大功率又是多少?
401 难度:0.60
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441 17.电源电压为25V 且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其上标有“50Ω 2A”
的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡L 标有“5V 1W”的字样.
(1)灯泡L 正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的阻值.
(3)S、S1、S2均闭合,求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大?并求出此种情况下电路1min 消耗的电能.
442 难度:0.60
443 18.在图甲所示的电路中,电源电压为9V 且保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变
阻器R2上标有“40Ω 1A”字样,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P 移到某位置时,R1两端的电压为
8V.
(1)电流表的示数I1为多少?
(2)电阻R1的电功率P1为多少?
(3)现把一个表盘如图乙所示的电压表接入电路中,要求在移动滑动变阻器滑片P 的过程中电压表指针偏转角度变化最大.
①为了满足要求,电压表应接入ABCD 中的哪两点?电压表选用哪一档量程?(不用写出原因)
②求出滑动变阻器接入电路的阻值范围.
444 难度:0.60
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466 19.如图甲是电热恒温箱的原理图,由控制电路和加热电路组成(部分电路尚未连接完
整),其中控制电路由U1=6V的电源.电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成,加热电路由U2=220V的电源和R0=48.4Ω的电热丝组成,R1和R0置于恒温箱内,图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系图,当控制电路的电流达到0.05A 时,衔铁被吸下来,触点处断开,加热电路停止工作,当控制电路中的电流小于0.05A 时,衔铁被弹回,触点处接通,加热电路正常工作,从而使恒温箱内的温
度达到理想的恒温效果,根据上述信息回答下列问题
(1)请你在电路图中画线加热电路与电磁继电器正确地连接好,当热敏电阻的温度升高时,电磁铁的磁性
467
468 增强
469 (选填“增强”、“减弱”或“不变”)
(2)电热丝正常工作100s 产生的热量是多少?
(3)若设定恒温箱的恒温温度为60℃,则滑动变阻器接入的电阻为多少?若滑动变阻器的最大阻值为80Ω,求恒温箱可设定的最高恒温温度.
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496 20.如图所示,灯L 标有“2.5V 1.25W”字样,R1=15Ω,滑动变阻器R2最大阻值为
10Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P 滑至左端时,灯L 恰好正常发光.试求:
(1)灯L 正常发光时的电阻.
(2)电源电压.
(3)当S1、S2、S3都闭合,且滑动变阻器的滑片P 滑到中点时,电流表的示数和此时电路消耗的总功率.
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540 21.如图所示,电源电压为6V,只闭合S 时,R消耗的功率为3.6W;只闭合S1时电流表
的示数为I1,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时电流表的示数为I2,R2消耗的功率为P2,若I1:I2=2:3、P1:P2=8:9,求:
(1)R的阻值;
(2)R1与R2的比值;
(3)R1与R2的阻值.
541 难度:0.40
542 22.如图1所示,已知小灯泡L 上标有“6V 3W”字样,R0=20Ω,滑动变阻器R 的最大
阻值为100Ω.求:
(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化);
(2)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于某点a 时,电压表示数Ua=8V.求此时电流表示数及电源电压;
(3)已知电压表量程为0~15V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S2
时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围.
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563 23.如图所示是检测某一传感器的电路图,这种传感器上标有“6V、1.8W”的字样(该
传感器可看作一个纯电阻电器),滑动变阻器上标有“10Ω、1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.求:
(1)这种传感器的电阻R0是多少?
(2)如果在a、b之间所加的恒定电压为6V、试分析当滑动变阻器的阻值变化时,电阻值为R0的传感器两端的电压变化范围.
(3)根据技术资料可知,如果测得该传感器的实际电阻与第(1)问中R0的值(称为额定值)偏差大于1Ω,则该传感器就不能正常使用.实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图a、b 之间,闭合开关S,调节滑动变阻器R1的阻值,改变电路中电流表和电压表的示数,检测数据记录如下表:
564 检 测 次 565 566
567 第1次 570 第2次
568 0.18 571 0.22
569 1.68 572 0.90
573 通过计算分析,你认为这个传感器是否可以正常使用?此时在a、b之间所加电源的电压
是多大?
574 难度:0.40真题:38组卷:36查看解析下载
575 24.如图所示,滑动变阻器的最大阻值为30Ω.当
开关S1、S2断开,S3闭合,滑片P 位于滑动变阻器的中点时,变阻器消耗的电功率为
4.8W.开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P 在a 端时电流表读数为I1;P在b 端时电流表读数为I2.已知:I2-I1=0.4A,定值电阻R1和R2阻值相差5Ω.求: (1)电源电压; (2)R2的阻值;
(3)电路在何种状态下消耗的功率最小?最小功率为多少? 576 难度:0.40 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590
591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615
616 25.如图甲所示的电路中,R0是标有“6V 6W”字样的元件(阻值不变),R是滑动变
阻器,通过小灯泡L 的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P 滑到最左端时,R0
恰好正常工作.
(1)求电源电压;
(2)滑动变阻器的滑片P 在某一位置时,电压表的示数如图丙所示,求此时R 接入电路中的阻值;
(3)当灯L 消耗的功率为4W 时,求R0消耗的功率. 617 难度:0.40
618
619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634
635 26.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“3V 1.5W”的字样,滑动变阻器
R1的阻值变化范围为0~70Ω,定值电阻R2的阻值为30Ω.求: (1)小灯泡L 正常发光时的阻值为多少?
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,小灯泡L 恰好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)保证电流表有示数时,滑动变阻器的滑片应怎样移动,同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小?最小电功率为多少? 636 难度:0.40
637
638 639 640 641 642 643
645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659
660 27.在如图所示的电路中,电源电压不变,R1=3Ω,R2=6Ω.
(1)当S1、S3断开,S2闭合时,电流表示数为1A,求电源电压. (2)当S1、S3闭合,S2断开时,求电路中的总功率; (3)通电1min,电阻R1产生的热量. 661 难度:0.40
662
663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679
681 682 683 684 685 686 687 688 689
690 28.为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯.工作原理如图所示,控制电路中R2
为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律如下表所示,工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定,光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2和与b 点接触,处于断开状态,路灯L 关闭;当光强降为20cd 时,R2两端的电压刚好升至2V,再关S2与c 点接触,电路接通,路灯L 正常工作.已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V 和220V,路灯L 正常工作时流为1A. 691 光强/cd 692 5 698 电阻
699 40
/Ω
693 10 700 20
694 20 701 10
695 25 702 8
696 40 703 5
697
… 704 …
705 求:
(1)若路灯L 每天正常工作8小时,其消耗的电能; (2)工作电路刚好接通时,R1接入电路的阻值;
(3)保持R1接入电路的阻值不变,当R2两端的电压为1V 时,R2的阻值是多大?分析表格中光强与电阻数据的规律,确定此时光强是多大;
(4)为了节约能源,使路灯L 要晚一些打开,应怎样调节R1.
706 29.如图所示,是小勇设计的某电器设备的部分电路.电源电压9V
保持不变,灯泡L 标有“8V 4W”字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω.闭合开关S 和S1时,电路消耗的功率为4.05W.(不计灯丝电阻随温度的变化)求: (1)小灯泡L 的电阻;
(2)开关S、S1、S2都闭合时,通过电流表的最小电流;
(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电
功率
707 30.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,现将两个电流
表A1、A2分别串接在电路中,向左移动滑动变阻器R2的滑片P,每次移动滑片P.均使变阻器R2连入电路的电阻减少相同的阻值,两个电流表的示数如下表所示:
708 滑片P 移动的次序
1 2 3 4
电流表A 1的示数
0.6安 0.6安 0.6安 0.6安
电流表A 2的示数
0.9安 1.0安 1.2安 1.8安
709 求电源电压U.
②若变阻器R2连入电路中的阻值50欧时,求干路的电流I. ③请通过计算说明电流表A2串接在电路中的位置 710 欧姆定理