中考物理二轮复习专题训练 电路的安全与极值问题综合计算

这是一份中考物理二轮复习专题训练 电路的安全与极值问题综合计算，共8页。试卷主要包含了如图所示电路，电源电压U恒定等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示，图甲是“10V，10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω 2.5A”字样，电源电压恒定。
（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A，求电源电压；
（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？
（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？
2．如图所示，电源电压及灯泡电阻保持不变，小灯泡L标有“4V 1.6W”字样，电流表的量程为0～0.6A，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑动变阻器R2的滑片P移到最大阻值处，此时电流为0.2A，当开关S1、S3断开，S2闭合，小灯泡正常发光，电压表V1和V2的示数之比为3:2，求
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）R1的阻值是多少？
（3）在保证电路安全情况下，通过开关的断开和闭合以及滑片位置的改变，滑动变阻器的最大功率为多少？
3．如图甲为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光；当S接触b点时，电路断开；当S接触c点时，滑片P调至最右端时，灯泡的实际功率为额定功率的一半。已知变阻器的铭牌上标有“1A”，小灯泡额定电压为6V，灯泡L的电流与电压关系如图乙所示，电源电压恒为9V。求：
（1）当S接触a点时，小灯泡10s内消耗的电能；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）S接触c点，调节滑片，保证电路安全，电路总电功率最大变化值。
4．如图甲所示，电流表A1的量程为0~3A，电流表A2的量程为0~0.6A，电源电压为12V，闭合开关S，小灯泡L正常发光。已知灯丝电阻保持10Ω不变，在保证电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片，电流表A1的示数与滑动变阻器R接入电路的阻值的关系图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡L的额定功率；
（2）在保证电路安全的情况下，滑动变阻器R接入电路的阻值范围。
5．如图所示电路，电源电压U恒定。滑动变阻器R上标有“100Ω 2A”，灯泡L上标有“6V 3W”（忽略灯丝电阻变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合S、S1、S2，滑片P移到某一位置时，灯泡的实际功率，电压表示数为U1=15V。
（1）求小灯泡电阻大小；
（2）求电源电压U；
（3）闭合S、S2，断开S1，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器可以达到的最大阻值与最小阻值之比为4∶1，则调节滑动变阻器的过程中，R1消耗的电功率的最大值和最小值是多少？
6．在如图所示的电路中，电源电压U=8V，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻RL；
（2）当开关S1闭合、S2断开时，电压表示数为6V，R1的阻值及R1工作5min消耗的电能；
（3）当开关S1断开、S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。
7．如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1为24Ω，R2为滑动变阻器，标有“30Ω 1A”字样，电流表的量程为0~3A。当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯L正常发光。（灯丝电阻不随温度的变化而变化）求：
（1）灯L的电阻和电源电压；
（2）当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器R2的最小值；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，电路消耗的最大功率。
8．电路如图，R0阻值为10Ω，灯泡L“3V 1.5W”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程0～15V。求：
（1）S、S1、S2都闭合时，电流表示数为0.2A，则电源电压多大？
（2）所有开关都闭合，移动滑片P，电路总功率为0.6W时，此时滑动变阻器的阻值？
（3）更换另一电源，闭合S、S3，断开S1、S2，当滑片P从最右端滑到中点时，小灯泡恰好正常发光，且滑片P在中点时电压表的示数是P在最右端时示数的，在不损坏各元件的情况下，求这个电路的功率变化范围（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。
9．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R1=8Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表示数为0.25A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.15A。求：
（1）电源电压U与滑动变阻器的最大阻值；
（2）若电路中电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，在保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最大功率。
10．如图，甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的图像如图乙所示，滑动变阻器的最大值为，定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）小灯泡正常发光100s消耗的电能；
（2）当只闭合开关S、S2和S3时，求整个电路消耗的最大功率；
（3）当只闭合开关S和S1时，在保证元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围。
11．如图所示，电源电压为9V且保持不变，R0=20Ω，滑动变阻器的规格为“90Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。求：
（1）当S、S1、S2都闭合时，为保证电路安全滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是多少？
（2）当S、S1、S2都闭合时，通电5分钟R0产生的热量是多少？
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率是多少？此时滑动变阻器接入电路的最小阻值是多少？
12．如图所示的电路中，电源电压8V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，画出相对应的等效电路图。
（1）只闭合开关S1时，电流表示数0.4A，求R3阻值。
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1正常发光，电压表示数5V，求灯泡R1的额定电功率。
（3）只闭合开关S3，R2的最小值为多少时，各元件安全使用？
（4）闭合开关S3，R2的滑片调至最右端，R2两端的电压为U2，再将电源更换，保持滑片位置不变，R2两端的电压为U2′，电流表的示数为0.15A。已知U2∶U2′＝2∶3，求更换电源后，只闭合S3，在保证各元件安全的条件下，求R1消耗功率的范围。
13．如图所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2.0A”，L为标有“6V 1.8W”的小灯泡，电阻R1＝20Ω，当闭合开关S、S1、S2时，滑片P移至最右端时，小灯泡正常发光；不计温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，电压表的示数和电阻R1消耗的电功率；
（2）在电路元件安全使用的情况下，滑片移动过程中，整个电路消耗的最大电功率是多少？
14．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L1标有“4V 1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3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）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2的电功率是多大？
（2）电源电压为多大？
（3）若滑动变阻器R3最大电阻为30Ω，在不损坏各电路元件的情况下，若只闭合开关S1，小灯泡L1消耗的电功率变化范围是多少？
15．如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”，电源电压为8V。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求R1的阻值；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，R3的阻值为50Ω，求电压表的示数及10秒内电路消耗的总电能；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
参考答案
1．（1）12V；（2）2Ω；（3）1Ω，24W
2．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）7.2W
3．（1）36J；（2）5Ω；（3）1.35W
4．（1）14.4W；（2）20Ω~60Ω
5．（1）12Ω；（2）18V；（3）3W，0.75W
6．（1）12Ω；（2）4Ω，300J；（3）0.75W~3W
7．（1）12Ω， 18V；（2）24Ω；（3）31.5W。
8．（1）2V；（2）20Ω；（3）2.7W～4.5W
9．（1）6V，32Ω；（2）2.25W
10．（1）62.5J；（2）2.7W；（3）8~15Ω
11．（1）60Ω；（2）1215J；（3）4.5W，6Ω
12．（1）20Ω；（2）0.75W；（3）20Ω；（4）0.27W~0.75W
13．（1）0.45W；（2）3.6W
14．（1）0.8W；（2）6V；（3）0.225~0.9W
15．（1）20Ω；（2）6.4J；（3）40~100Ω