苏科版2021-2022年九年级上学期物理《欧姆定律》计算题专题复习
计算题
1.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,如图乙所示,求: (1)电源电压; (2)电阻R1的阻值; (3)电阻R2的阻值。
2.某学习小组,制作了一个探究“滑动摩擦力与压力大小关系”的实验装置,如图甲所示。绝缘的轻质木板,压在硬性轻质且光滑的金属滑片上,木板和金属滑片均水平放置且足够长,电路开关闭合时,可通过改装后的电流表读出滑片所受压力 F 的大小。重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮(不计绳重和摩擦),与重为 0.5N 的空桶相连,将铁块放在水平木板上时,滑片恰好在滑动变阻器 R2底端,电阻不计的弹簧被压缩,此时电路的总功率 P=0.6W,R1的功率记为 P1。实验装置通过向桶中加入细沙,改变铁块对木板的压力;水平向左推动木板时,铁块始终保持静止,通过始终在水平方向的拉力传感器(位置可随铁块一起相对地面上下调节)的示数,可得出木板与铁块之间摩擦力的大小。电路中,电源电压恒为 3V, R2阻值分布均匀(阻值与长度成正比)。弹簧长度变化量与压力的关系如图乙所示。小组实验后,得到拉力传感器示数 F 和压力 Fs 的数据如表丙所示。
F 压/N F/N 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 0 1 2 3 4 5 (1)若铁块的底面积为20cm2,当F=1N时,铁块对木板的压强为多少?
(2)学习小组应当将电流表的哪个刻度改为压力5N?
(3)若压力为0时,滑片恰好在R₂的顶端,此时R1的功率记为P2,且P1: P2=1:9当电流表的示数为0.5A时,向桶中加入细沙的重力为多少?
3.如图所示,电源电压保持不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”; (1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值; (3)闭合开关S1、S2、S3,滑动变阻器滑片置于R2最左端时,求此时电流表的示数;
(4)闭合开关S3,断开开关S1、S2,若电压表的量程为0~3V,为保护电路安全,求R2接入的最大电阻值。
4.如图甲所示为小涛设计的液体密度测量装置的电路图,其中电源电压恒定为18V,电流表所选量程为0~0.6A,开关S为单刀双掷开关,可分别与a、b接触,R1、R2均为定值电阻,R为压敏电阻,R的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。在R上水平放置一质量为200g,容积为1000mL的柱形容器,每次小涛都在容中装满待测液体,根据电流表的示数便可计算出待测液体密度。已知当开关S1接a,容器中没有装液体时,电流表的示数0.2A。求: (1)R1的阻值
(2)开关S1接a,当容器中装满水时,电流表的示数是多少?
(3)当容器中没有装液体时,开关S1 分别接a、接b,R两端电压之比为10∶9,则在电路安全的前提下,本装置能测量的最大液体密度是多少?(每次测量时都在容器中装满待测液体)
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表A的示数为1A,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为8V。已知电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程。求: (1)电源电压U ; (2)电阻R1的阻值;
(3)移动滑片P至某位置时,两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
6.如图所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5Ω,灯L标有“4V 、5Ω”字样(4V是指灯泡正常工作时的电压,超过此电压灯泡很容易灯丝烧断),电流表量程为0~3A,滑动变阻器R2标有“10Ω、1A”字样。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压是多少?
(2)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
7.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=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)R1在电路中的作用是______;
(2)当被测身高增加时,电压表的示数______(选填“变大”、“变小”或“不变”); (3)若变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电压表的示数为多大?______ (4)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?______
8.如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,小灯泡L标有“4V,1.6W”字样,R1=20Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。 (1)求小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则R1消耗的电功率是多少?
(3)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1,若只闭合开关S3,小灯泡L消耗的电功率变化范围是多少?
9.L1额定电压为1.2V,L2额定电压为9V。如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,L1此时的实际电压是额定电压的2;当开关S接“2”,滑片P在中点时,电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,设灯丝电阻不随温度改变,求:
(1)电源电压为多少V? (2)L1的电阻为多少?
1
(3)若将L1和L2并联,则干路允许通过的最大电流为多少A?(保留两位小数)
10.如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB是粗细均匀的电阻棒,每厘米长度的电阻值为25Ω,总长度为20cm,两边分别有P1、P2两个金属滑动触头,触头在电阻棒上滑动时能保持接触良好且没有摩擦、与P1连接的金属棒左端和绝缘塑料固定。已知弹簧的弹力F与弹簧的压缩量x的关系是F=300x(其中弹力的P1在电阻棒上端A点下方1cm处,单位是牛顿,压缩量的单位是米),托盘中未放物体时,电源电压为20V ,托盘上未放物体时,电压表读数应为零,g=10N/kg,问:
(1)托盘上未放物体,闭合开关S,发现电压表读数不为零,应使P2调节到什么位置才能使电压表读数为零?为使电压表正常工作,电压表的“-”接线柱应和哪个滑动触头连接?
(2)当托盘中所放物体的质量为600g时,P离电阻棒上端A点的距离是多少厘米? (3)若电压表的量程为0~15V,电子秤的最大测量值是多少千克?
11.两只灯泡L1、L2分别标有“6V6W”、“6V3W”字样,其IU图像如图甲。 (1)L1正常发光1min消耗的电能是多少?
(2)如图乙电路,L2恰好正常发光,此时L1的电阻是多少?
(3)如图丙电路,电源电源为6V,调节滑动变阻器R使R的功率和L2灯功率相等,则R的功率是多少?
12.有一只满偏电流Ig为3mA的电流计G,已知其电阻Rg=100Ω。现将电阻Rx与它并联,改装成一只量程为0~0.3A的电流表,如图a所示。求: (1)求改装后的电流表电阻Ra的阻值;
(2)将改装后的电流表接入如图b所示电路中、已知电源电压U=3V,电阻R1=5Ω,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当R2=6Ω时,求通过电流计G的电流。
13.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R020Ω,电流表的量程为00.2A,电压表的量程为09V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求: (1)湿度为20%时,R的阻值。
(2)电流表示数为0.2A时,电压表的示数。 (3)该装置能监测的湿度最大值。
14.如图所示,电源电压不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数在1A~2A范围内变化,电压表的示数在6V~9V范围内变化。则定值电阻R1的阻值和电源电压分别为多少?
15.如图甲所示电路中,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器消耗的电功率随电流的变化关系如图乙所示。 求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值; (2)R0阻值和电源电压; (3)R0的电功率变化范围。
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω,电流表的量程为0~0.6A或0~3A。只闭合S2时,电流表的示数为0.4A;只闭合S3且变阻器的滑片P刚好滑到变阻器的中点时,电流表的示数为0.3A,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求: (1)只闭合S3,且变阻器的滑片P在变阻器正中点时,R2两端的电压; (2)小灯泡L的电阻和电源电压;
(3)当三个开关都闭合时,电流表换用0~3A的量程,为保证电路安全,变阻器R2接入电路的最小值。
17.在我们的日常生活中,有一种测量物体质量的电子秤,其测量部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻),定值电阻R0(保护电阻),显示
体重大小的仪表A(实质上是电流表)组成,且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示,当踏板收到的压力为1000N时,电流表示数为0.03A;设踏板和压杆的质量忽略不计,电源电压恒为6V,取g=10N/kg;求:
压力F/N 电阻R/Ω (1)R0的阻值为多少?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2,则在该电子秤的量程范围内,压力传感器承受的最大压强是多少?
(3)如果某物体放在该秤踏板上,电流表的示数为0.04A,这个物体的质量为多少kg? (4)在该电子秤的量程范围内,电流表的示数范围是多少?
0 200 250 500 175 150 750 125 1000 1250 1500 1750 2000 100 75 50 25 0
答 案
1.(1)6V;(2)10Ω;(3)20Ω 2.(1)500Pa;(2)0.2A;(3) 3.103kg/m3 (1)8V;(2)50Ω;(3)0.48A;(4)30Ω 4.(1)10Ω;(2)0.45A;(3)1.4×5.(1)12V;(2)4Ω(3)4Ω或者20Ω 6.(1)6V;(2)2.5-5Ω 7.保护电路 变大 2.5V 4Ω~10Ω
8.(1)10Ω;(2)0.8W;(3)0.225W~0.9W 9.(1)6V;(2)3Ω;(3)0.44A 10.(1)P2调节到A点下方1cm处,和P1连接;(2)3cm;(3)4.5kg
11.(1)360J;(2)4Ω;(3)0.9W 12.(1)1;(2)2.5mA 13.(1)30Ω;(2)8V;(3)50% 14.3Ω,12V
15.(1)50Ω;(2)10Ω, 12V;(3)0.4W~14.4W 16.(1) 9V;(2) 10Ω, 12V;(3) 5Ω 17.107Pa;(1)100Ω;(2)1×(3)150kg;(4)0.02A~0.06A