2022中考物理电学计算题——分类讨论

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2021中考物理总复习计算专题:分类讨论1.如图所示，电源电压可调，灯泡L规格为“1 5 V  45 W”，且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“0～0．6 A”和“0～3 A"，滑动变阻器尺的规格分别为“25 Ω  2 A’和“1 0Ω  3 A”。（1）将电源电压调到1 8V，闭合开关，移动P，使灯泡正常发光。求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。（2）将电源电压调到l 5 V，用定值电阻R0替换灯泡，P置于中点A，闭合开关，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置（可能重新选择了电表最程和变阻器R）。然后将P从A移到最左端B，两表示数的I-U关系如图所示。通过计算判断所用变阻器的规格。 2. 如图甲所示，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、2A”的字样，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：（1）电源电压U？（2）若将一只电压表并联接在该电路AB、BC、或AC两端，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请指出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的电阻值？    3.在如图（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，所用电表均为如图（b）所示规格．①若电源电压为3V，闭合电键S，求通过电阻R1的电流I1．②现电路中的电源电压可变：（a） 若滑动变阻器R2标有“50Ω  1A”的字样，求为保证通过干路的电流达到最大时，电源所需的最小电压Umin．（b） 若滑动变阻器R2标有“5Ω  3A”的字样，求在电源电压可变范围内，通过电阻R1的最大电流I1max．   4.在如图所示电路中，R1=20Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω，2A”字样，闭合电键S，移动变阻器滑片P至中点，电流表示数如图所示，求： （1）求此时电压表示数，请在电压表中标出量程及大小。（2）求移动滑动变阻器滑片的过程中，电路的最大总功率。（3）在电压表、电流表的量程均不改变的情况下，用新的电源去替换原来的电源，要求，在移动滑动变阻器滑片的过程中，两电表分别能达到某量程的满刻度，且电路正常工作。求满足上述要求替换电源的电压（求电源电压范围）。   5.在如图13所示电路中，电源电压可在4V-8V范围内调节，变阻器R2上标有“20Ω　2Α”字样。当通过R1的电流为0.4A时，R1两端的电压为2V。现有电压表、电流表各一个，表盘如图14(a)、(b)所示的电流表、电压表各一个(电表大量程均损坏)。 　（1）电阻R1的阻值。　　 （2）求10秒内电流通过R1所做的功W1。（3）请选择一个电表，将电源和选择的电表接入AB、CD间，要求移动变阻器的滑片P时通过变阻器的电流变化量最大。(a)写出选择的电表及电表接入的位置。(b)求出通过变阻器的电流变化量的最大值。(4)若在变阻器R2两端并联一个电压表，所用量程为0～3V，求该电路正常工作情况下，电路中的电流可调到的最大值和最小值．  6.如图甲所示的电路，灯L标有“9W”的字样，R2两端的电压随电流变化曲线如图乙所示，滑动变阻器R1上标有“50Ω2.5A”的字样，电压表V1接入0-15V的量程，闭合S3,              断开S1S2,灯L恰好正常发光，电流表示数达到半偏，且电路安全工作。求：（1）灯L的额定电压和电源电压？（2）闭合S2S3断开S1，用电压表V2替代定值电阻R2，标有1A的定值电阻R0替代灯L，移动滑片，使两电压表先后达到满偏，且电路工作安全，求满足条件时定值电阻R0允许替换阻值范围是多少？整个电路总功率的最大值？   7.如图所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为10 V，滑动变阻器R1的规格为“10 Ω  1 A”。 闭合开关，当滑片P置于距左端三分之一处，灯泡正常发光，电流表指针满偏，电表表盘如图所示。（1）灯泡的额定功率和电源电源。（2）用定值电阻R2替代小灯泡，再将另一电压表V2接入电路，其它部分电路连接不变。闭合开关，当滑片P置于某一位置时，两个电压表指针偏转的角度相同，且表V2示数大于表V1的示数，两种电表指针偏转角度之比为2:1。求R2可能的阻值。   8.如图甲所示，电源电压可调，灯泡L的规格为“12V 18W”，滑动变阻器的规格分别为“10Ω 3A”和“25Ω 2A”，电流表量程为“0～0.6A”和“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”。(1)将电源电压调到18V，闭合开关，P从最右端向左移动，使灯泡正常发光。电压表与电流表示数的关系如图乙所示，求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率。(2)用定值电阻R0=5Ω替换灯泡，闭合开关，在保证电路安全的情况下，电源电压可调到27V（可能重新选择了电表量程和变阻器R），通过计算判断所用变阻器的规格以及在27V电压下变阻器允许的调节的范围。   9.如图甲所示的电路中，电源电压15V且保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，其工作时的电流与电压图像如图乙所示，R1为定值电阻滑动变阻器R2上标有“25Ω、1A”的字样．（1）当闭合开关S、S1，滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，电流表满偏，求定值电阻R1的阻值？（2）当闭合开关S2、S，移动滑动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，求此时滑动变阻器工作10S消耗的电能？（3）当只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，发现电流表电压表偏转角度相同（可能重新选择量程），通过计算说明电压表的可能值？
   10.如图甲所示，电源电压可调，小灯泡L的规格为“6V 3W”．闭合S1、S2，把滑动变阻器的滑片移到中点，滑动变阻器消耗的功率为P1，把滑片P移到B点，变阻器消耗的功率为P2，滑片从中点移到B点的过程中，R2消耗的功率与电流表示数的关系如图乙所示，滑片在最B端时，R1消耗的功率1.6W．（1）小灯泡正常发光时的电阻值；（2）P1与P2的比值和R1的阻值；（3）电流表选用0～0.6A的量程，电压表选用0～15V的量程．只闭合S1，在确保电路元件安全的前提下，调节滑片能使小灯泡正常发光时，电源电压的调节范围．  11. 如图甲所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω、1A”字样，R1的阻值为30Ω，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，（1）此时通过电阻R1的电流？（2）此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率？（3）现有阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，从中选择一个替换R1，要求选择合适的量程，在移动滑动变阻器P的过程中，电路能正常工作，且能使电压表V指针转动的角度最大，请通过计算说明所选择的电阻和电压表示数的变化范围？ 12．将一个标有“4V   4W”字样的小灯泡与一个“10Ω   1A”的滑动变阻器串联接入如图甲所示电路．已知电源电压为不小于2V的整数．且保持不变，灯丝电阻不变．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到距一端五分之二的位置时（可能左半部分接入电路，也可能右半部分接入电路），电流表A的示数如图乙所示．求：（1）灯泡的电阻；（2）电源电压；（3）在保证电路安全的情况下，求该电路电功率的变化范围．（请保留1位小数）  13.如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：(1)滑动变阻器R的最大阻值；(2)R0的阻值及电源电压；(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。  14.如图所示，灯L上标有“12V 3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。（1）闭合S1、S2，灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，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。（2）断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V。移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常工作。求允许替换电源的范围。  15.在图（a）所示的电路中，电流表A1、A2的表盘均如图12（b）所示，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧．序号ABC变阻器的规格5Ω   3A20Ω  2A50Ω  1.5A①   求电键S闭合后电流表A2的示数．②现有如表所列的A、B、C三种不同规格的变阻器，请在不损坏电路元件的情况下，按以下要求各选择一个变阻器取代电路中的变阻器R2．能使电路的电功率获得最大值，并求电功率最大时通过变阻器R2的电流I2．使电路中电流表A1示数的变化量最大，求出该变化量△I．  16. 在如图甲所示的电路中电流表A1、A2的规格相同,电源电压为12V,且保持不变,电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为10Ω，求：（1）求电键S断开时A1的示数和R2的电压？（2）现用标有“50Ω1.5A”字样的滑动变阻器R替换电阻R1或R2中的一个,可组成不同的新电路. (a)新电路中电流表A2的最大示数不同，求电流表最大示数中的最大值以及此时变阻器R连入电路中的阻值，此时电流表A1的示数（保证电路中各电器元件安全）。（b）若新电路中某个电流表的示数如图乙所示，求电压表V的示数，（需求出所有的情况）  17.如图所示电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，灯泡L的额定电压UL=6V．断开S1，闭合S2、S3，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数I1=0.2A时，电压表的示数U1=4.8V．闭合S1、S2、S3，滑片滑至最右端时，灯泡L正常发光，电流表的示数I2=0.75A．断开S3，闭合S1、S2，在移动滑片的过程中，当电流表示数分别为I、2I时，滑动变阻器的电功率均为P同．忽略灯泡电阻随温度的变化．求：（1）定值电阻R0的阻值；（2）灯泡L的额定电流IL；（3）滑动变阻器的电功率P同．   18.在图甲所示的电路中,电源电压为12V且不变,电阻R1的阻值为30Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”字样，闭合开关S，电路正常工作，求：（1）求通过电阻R1的电流（2）求变阻器R2消耗的最大功率（3）现用定值电阻来替换电阻R1，要求：选择合适的电表量程，闭合开关，移动变阻器滑片P，能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度的角度恰好相同，如图乙所示，且电路能正常工作，Ⅰ。选用阻值为10Ω的定值电阻        （选填“能或不能”）满足上述要求。Ⅱ。求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。  19.如图所示，电源电压可调，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为120Ω，灯泡L规格为“4V 2W“，且灯丝电阻不随温度变化，只闭合开关S，灯泡L恰能正常发光．求：（1）灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压；（2）开关S、S1、S2都闭合，在电路上正确连入A1、A2两个电流表，当变阻器的滑片P位于中点时，两电流表的示数分别如图乙、丙所示，请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压．  20. 如图甲所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片，得到电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示，求：（1）R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值。（2）当滑片P置于某个位置时，R的功率为3.2W，求此时R0的功率。（3）当电压表的示数分别为U0和5U0时，滑动变阻器的功率相等，求这两次滑动变阻器接入电路的阻值。  21. 如图甲所示，电源电压可调，L的规格为“2V、1W”，且灯丝电阻不受温度影响，电压表量程为“0－3V”和0－15V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，求：（1）调节电源电压至U,只闭合S1，移动滑片，在电压的示数不超过量程时，灯泡消耗的最小功率为0.25W，求灯丝电阻和R接入电路的最大阻值。（2）调节电源电压至U′，只闭合S2，滑片P从a移到b的过程中，两表的电流与电压的关系图像如乙所示，滑片在a和b点时，电压表指针均指到满偏刻度的三分之二位置，（电压表重新选择了量程），求电源电压U′。  2. 如图甲所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，小灯泡的额定电压为4V，闭合开关S、S1，将滑片P置于中点，电压表示数为5V，灯泡正常发光，断开S1，闭合开关S、S2，将滑片P置于右端，电流表示数为0.3A，如图乙是小灯泡的电流与电压的关系图像，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻和电源电压？（2）滑动变阻器R2的最大阻值和定值电阻R1的阻值？（3）将电源改为可调电源，闭合开关S、S2，将电流表、电压表量程分别改为0－0.6A，0－3V，要求移动滑动变阻器滑片的过程中，两个电表均能达到满刻度，且电路各元件安全，求电源电压的调节范围？  23. 如图甲所示，灯L上标有“6V、3W”字样，电压表量程为0－15V，变阻器R的最大阻值为100Ω，当只闭合开关S1，滑片P置于变阻器的a点时，变阻器连入电路的电阻Ra为48Ω，电流表示数为Ia；当只闭合S2移动滑片P变阻器两端电压与其连入电路的阻值关系如图乙所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib,已知Ia：Ib=3：5（变阻器上的两个点均没有标出，灯丝的电阻不受温度影响）（1）小灯泡的电阻。（2）电源电压和定值电阻R0的阻值。（3）只闭合开关S2，滑片P由变阻器的最左端逐渐向右端移动，当电压表的示数分别为9V与满量程时，变阻器消耗的功率，并分析在滑片移动过程中变阻器消耗的电功率的变化规律。  24. 如图所示，电源电压恒为18V，灯泡L标有“6V、3W”，滑动变阻器R标有“10Ω、1A”，电压表量程为0－15V，电流表量程为0－0.6A，R0为定值电阻，当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，忽略灯丝的电阻变化，求：（1）小灯泡L的电阻。（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过R0所做的功。（3）当闭合开关S、S1,，断开S3时，在保证电表不超过量程，灯泡L两端电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器R功率的变化范围。  25. 如图甲所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω、2A”的字样，所用电表规格如图乙所示。（1）若电源电压为3V，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电流表示数为0.1A时，求电压表的示数U2。（2）若电源电压可变，但该电源电压需要满足如下要求：在此电路中选择合适的电表量程后，移动滑动变阻器的滑片P，能使两电表的指针分别达到满刻度，且不损坏电路元件。（a）应选择：电流表的量程为     A，电压的量程为    V。（b）能满足要求的电源电压的范围为       V。（c）求在该电源电压范围下，变阻器R2连入电路中所能达到的最大阻值？  26. 如图所示，电源电压可调，定值电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的规格为“5Ω、3A”，灯泡L规格为“4V、1A”，且灯丝电阻不随温度变化，只闭合开关S，灯泡L恰好正常发光，求：（1）灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压？（2）开关S、S1、S2都闭合，在电路中正确连入A1、A2两个电流表，当变阻器连入电路的电阻恰好为其最大阻值一半时，两电流表的示数分别如图乙、丙所示，请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压？  27. 如图所示为模拟调光灯电路，电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯丝电阻随温度的变化而变化，定值电阻R1的阻值为6Ω。将滑动变阻器R2电压表和电流表示数分别为3V和0.5A。求：(1)灯泡L正常发光时的电阻多大？ (2)当R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多少？ (3)为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明。  28. 如图9所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V、6W”（阻值不变）滑动变阻器电流R2上标有“15Ω、2A”字样，求：（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能？（2）若只闭合S2调节电源电压，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数在1－3V之间变化，求电源电压的最大调节范围？  29. 如图甲，已知定值电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，示数如图乙.（设电源电压保持不变），（1）电源电压U是多少？（2）通过定值电阻R2的电流是多少？（3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1或R2.（4）此时替换后电流表示数减少了0.3A，求未知电阻Rx的阻值.  30. 如图所示的电路，已知电源电压保持不变，R1=24Ω，R2=120Ω，两电表均为双量程，电流表的量程为0－0.6A和0－3A，电压表的量程为0－3V和0－15V。求：（1）若只闭合开关S1时，电流表的示数为0.5A，则电压表示数为多大？（2）只闭合开关S3时，电路的总功率为多大？（3）现用阻值不同的电阻R3替换R2，替换后要求：通过控制开关的断开或闭合，使两电表中至少有一个示数能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值？  31. 如下图甲所示的电路中，电源电压为18V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，电流表、电压表的表盘如图乙所示，闭合开关S，求：（1）求电流表A的示数？（2）求电阻R2消耗的电功率？（3）现有三个滑动变阻器，A：10Ω、2A，B：20Ω、2A，C：50Ω、1A，请选择一个滑动变阻器替换R1或R2，要求电流表选择合适的量程，闭合开关S后，在保证电路各元件都正常工作的情况下，通过调节滑片P的位置，能使电流表A的示数变化量最大。(a)应选择滑动变阻器     替换定值电阻        。（b）请算出电路中电流表A的最大变化量△I，以及所对应的滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围？32. 如图所示，电源电压保持不变，电流表没有画出，其中滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻，小灯泡L上标有“12V、12W”的字样。（1）小灯泡L的额定电流？（2）只闭合开关S当滑片P位于距右端1/5位置时，小灯泡L恰好正常发光，求电源电压？（3）现有标有“20Ω、2A”和“50Ω、2A”字样的两只滑动变阻器。用其中一只变阻器替换滑动变阻器R后接入电路，闭合所有开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P，电流表示数的变化范围为1.3A－2.4A。若用另一个滑动变阻器替换R后接入电路，闭合所有开关，在保证电路安全的情况下移动滑片P，求电路消耗的最大和最小功率？  33. 如图所示的电路中，电源电压为18V且不变，电阻R1为定值电阻，灯泡标有“6V、3W”字样，滑动变阻器R2上标有“20Ω、1A”字样，所用的电表为学校实验室常用的电表，电流表量程为“0－0.6A、0－3A”；电压表量程为“0－3V”，0－15V”求：（1）只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，求整个电路的总功率？（2）只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为12V，电流表的示数为0.4A，求电阻R1的电阻？（3）只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表和电压表偏转角度相同（可能重新选择了电表量程）且整个电路能够安全工作，讨论并计算此时电流表示数的可能值？  34. 在如图所示的电路中，电源电压为18V，定值电阻R1的阻值为12Ω，闭合开关S，电压表V2的示数是V1的2倍，现用一个“100Ω、2A”的滑动变阻器替换定值电阻R1或R2，两电压表的量程都是0－15V，电流表的量程是0－3A，要求：闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，电路的总功率最大。求：（1）求R1的阻值？（2）为满足上述要求，请通过计算说明应选用滑动变阻器替换哪个定值电阻？（3）求出替换元件后电路的最小功率？