最新中考物理电学计算：电路安全最值问题（拓展型）（无答案）

最新中考物理电学计算

电路安全最值问题

难度：★★★

考频：★★★★★

1. 如图所示电路，设电源电压不变，灯L的规格为“24V 24W”，且灯丝电阻不随温度变化而变化，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”，电流表的量程为0—3A。移动滑片使滑动变阻器的阻值为  且保持不变，在保证电路安全的情况下操作如下：当闭合开关S1、S4 ， 断开开关S2、S3时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，电路消耗的总功率为P1。当开关S1、S2、S3、S4都断开时，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2。当只断开开关S4时，电压表示数为U2。已知P1=6.75W，P2=4.5W，U1:U2=5:8。求：  

（1） 正常发光时灯L的电阻；

（2） 电流I1:I2的值；

（3） 电阻R2的值；

（4） 通过开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片位置的改变，使整个电路的总功率最大，求这个总功率。

2. 在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1=20Ω，灯泡的电阻  R3不变。只闭合开关S1时，电流表示数为I1=0.3A。  

（1） 只闭合开关S2时，电压表示数为2V，此时小灯泡L正常发光。求灯泡的阻值R3；

（2） 只闭合开关S3时，调节滑动变阻器，当灯泡的实际功率为额定功率的0.25时，求滑动变阻器1min所做的功；

（3） 开关S1、S2、S3都闭合时，保证各电路元件安全使用，允许通过电流表的电流最大值和最小值之比是I大:I小=3:2，此时滑动变阻器R2对应的功率之比是P2大:P2小=3:1，求滑动变阻器的最大阻值R2及电流表的量程。

3. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，标有“6V 3W”的小灯泡和标有“XΩ 2A”的滑动变阻器连接在如图所示的电路中，电流表量程为0—3A，电压表量程为0—3V  ，当闭合 S、S1、S2断开  S3时，灯泡能正常发光，此时电流表示数为I。（假设小灯泡的电阻始终保持不变）求：  

（1） 电源电压和灯泡正常发光时的电流；

（2） 当将滑动变阻器的滑片P移到b，并同时闭合四个开关时，电流表的示数为0.7A，则滑动变阻器的最大阻值为多少；

（3） 当闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了0.2A，则此时小灯泡的实际功率为多大；

（4） 在保证电路中各元件安全的情况下，电路消耗的最大总功率与  消耗最大功率之比是多少。

4. 图(a)所示电路中，电源电压不变，R1=20Ω，闭合开关，电流表示数如图 (b)所示。  

（1） 求电源电压U。

（2） 求10秒内电流对R1做的功W1。

（3） 现有滑动变阻器R2上标有“5Ω3A”字样，将R2先后与R1串联、并联后仍接入MN间。合理选择电表量程后重新闭合开关，在电路安全前提下移动R2的滑片，电流表示数的最大变化量分别为ΔI串、ΔI并 ， 求ΔI串和ΔI并。

5. 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，其中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，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；

（3） 此电路能测量的最高环境温度为多少？

6. 现有一个可调电压电源，一个滑动变阻器R（铭牌上标有“50Ω 2A”的字样），一个电压表，A、B、C三盏小灯泡规格分别为：A灯“6V 3W”、B灯“6V 4.8W”、C灯“6V 6W”，三盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，即三个灯的电阻随实际功率变化而变化。在保证电路安全的情况下，进行以下实验  

（1） 若将A、B、C三盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为6V，求经过2.5min，三盏小灯泡消耗的总电能为多少J

（2） 若将A、B、C三盏小灯泡串联接在可调电压电源两端，调节电源电压，使A灯正常发光，求此时C灯的实际电功率

（3） 若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为20V，当滑动变阻器滑片在某个点时，电压表读数为15V，求将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围

7. 如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V，12W“（电阻不变）  

（1） 若只闭合S1 ， 电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？

（2） 当S1、S2、S3都闭合时；将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大值是多少？

（3） 只闭合S2时，移动滑片P，滑动变阻器的功率随阻值的变化图象如图，若使滑动变 阻器所消耗的功率为它最大功率的3/4，则此时电流表的示数是多少？

8. 如图甲所示电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示；开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2  的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。请画出该题的各个等效电路图。求： 

（1） 电阻R1的阻值。

（2） 电源电压U和电阻R2的阻值。

（3）在保证电路安全的情况下如何开闭开关才能使整个电路总功率最大，最大总功率实多?

9. 如图所示，电源电压保持不变，R1和R2为定值电阻，电压表接在R1两端，R2＝6Ω，A、B是接线柱，其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路，看到其示数为1.5A；然后，拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路，这时电压表的示数为4V，整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计，求：  

（1） 定值电阻R的阻值是多少？

（2） 若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是多少？