第十五章《动态电路综合计算》专题训练

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1．如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V 0.3A”的字样，闭合S和S1，滑动变阻器滑片从a端滑向b端过程中，描出它的I﹣U图像，如图乙所示。
（1）求灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大电阻。
（2）求电源电压和R0的阻值。
（3）断开S1，闭合S2，为了让L能正常发光，求电阻R的取值范围。
2．如图所示电路，电源电压恒定，小灯泡上标有“6V，6W”字样，（忽略灯丝电阻变化），R1为阻值30Ω的定值电阻，请计算：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，小灯泡刚好正常发光，则电源电压是多少？
（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路中的总电流是多少？
3．如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 6W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表的量程：0～3A，电压表量程：0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。求：
（1）小灯泡正常工作时电流；
（2）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片P应移至a端还是b端？若此时电流表示数为1.5A，求R0的阻值；
（3）电源电压调至8V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路各元件的安全，求电路消耗的功率变化范围。
4．如图所示，电源电压为18V，小灯泡标有“6V 3.6W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），R1=30Ω，滑动变阻器R2的规格为“60Ω 1A”，电压表的量程为“0~15V”，电流表的量程为“0~0.6A”。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）只闭合S1时，求小灯泡的实际功率；
（3）闭合S2、S3时，在保证各个电路元件安全的情况下，整个电路消耗电功率的变化范围。
5．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R＝20Ω，滑动变阻器的最大阻值是12Ω，灯泡的额定电功率为2W。不考虑灯泡电阻的变化。
（1）当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P位于最左端a时，电流表的读数为0.3A，求：电源电压U；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，再闭合开关S2，灯泡恰好正常发光，求：灯泡的电阻RL；
（3）当断开S1，闭合S2，将滑片P移至最右端b，求：此时灯泡所消耗的电功率PL。
6．如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，小灯泡上标有“6V3W”字样。求：
（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？
（4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？
7．如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻R0=10Ω，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样。开关S2为单刀双掷开关，电源和电流表的内阻不计，电流表的量程为“0-3A”。
（1）只闭合开关S1时，电流表示数I1=1A，求电源电压；
（2）在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点，此时电流表示数I2=1.5A，求滑动变阻器的最大阻值；
（3）当开关S1断开，开关S2接“b”时，移动滑动变阻器滑片P，使灯泡L正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率。
（4）在确保电路安全的情况下，求此电路的最大功率和最小功率。
8．“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪，酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压恒定，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，R2接入电路的电阻为10Ω，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）求电源电压；
（2）当电压表示数为U1=5V时，求R2消耗的电功率；
（3）某次检测中，电流表示数为0.2A，请通过计算判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
9．如图所示电路中，S2断开，S1闭合，电阻R2=R3=12Ω；当S1断开后，电流表的示数变为原来的，经过1min，电阻R2所消耗的电能为180J。求：
（1）R2的电功率和通过它的电流；
（2）R1的电阻和电源电压值；
（3）当S1、S2均闭合时，电流表的示数为多大？
10．某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。
求：（1）R1的阻值。
（2）当R1消耗的电功率为1.6W时，R2接入电路中的阻值。
11．如图所示，电源电压保持6V不变，R1=5Ω，R3=15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，求：
（1）当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为多少？
（2）当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表、电压表的示数分别为多少？
（3）当R2的滑片P在a端，闭合S、S1、S2时，电路中的总功率是多少？
12．如图所示，电源电压一定，灯泡L上标有“6V 3.6W”字样（不考虑灯丝的电阻变化），R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。闭合开关S1、S2后，灯泡L恰好正常发光；闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表读数为0.3A，此时电压表V1、V2的读数之比为3∶1，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常工作5min，消耗的电能；
（3）电源电压和电阻R2的阻值；
（4）电路在通路状态下消耗的最小功率。
13．如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：
（1）灯泡的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）滑动变阻器R2的最大阻值；
（4）小灯泡通电时消耗的最小电功率（不能为0）。
参考答案
1．（1）0.9W；25Ω；（2）12V；15Ω；（3）5～30Ω
2．（1）6Ω；（2）6V；（3）1.2A
3．（1）1A；（2）a端；12Ω；（3）6.67W~8W
4．（1）10Ω；（2）2.025W；（3）5.4W～10.8W
5．（1）6V；（2）18Ω；（3）0.72W
6．（1）12Ω，0.5A；（2）12Ω；（3）24Ω；（4）14W
7．（1）10V；（2）；（3）2.4W；（4）30W，1.8W
8．（1）6V；（2）0.1W；（3）此驾驶员属于酒驾
9．（1），；（2），；（3）
10．（1）；（2）
11．（1）0.3A；（2）0.2A、3V；（3）9.6W
12．（1）10Ω；（2）1080J；（3）12V，10Ω；（4）2.4W
13．（1）10Ω；（2）10Ω；（3）20Ω；（4）1.6W