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中考物理(河北专版)总复习突破:滚动小专题8 电路安全问题(“极值”和“范围”).doc

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滚动小专题(八) 电路安全问题(“极值”和“范围”)01  典例精析类型1 串联电路 如图甲所示,R的阻值为5 Ω,滑动变阻器R0的最大阻值为40 Ω,电源电压为4.5 V,且保持不变.滑动变阻器的滑片由a端滑到b端的过程中,求:(1)R0两端的电压最大为__4__V,电路最大电流为__0.9__A.(2)若将电压表的0~3 V的量程接入电路中,如图乙所示,要使电压表在电路中不被烧坏,滑动变阻器允许调节的阻值范围是__0~10__Ω.(3)再将量程为0~0.6 A的电流表接入电路中,如图乙所示,要使电流表和电压表都不被烧坏,滑动变阻器允许调节的阻值范围是__2.

1、5~10__Ω,R消耗的最小功率为__0.45__W.【变式训练1】 如图所示,电源电压恒为7 V,电压表量程为0~3 V,电流表量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“6 V 3 W”字样.闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,电压表示数变化范围为__1~3__V__;滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为__2~9__Ω__;电流表示数变化范围为__0.3~0.5__A__.  【变式训练2】 如图所示,电源电压保持6 V不变,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,定值电阻R1的规格为“10 Ω 0。

2、5 A”,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1 A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为__10~20__Ω__,电阻R1消耗的最大电功率为__0.9__W.类型2 并联电路 如图所示,电源电压为12 V,定值电阻R1为12 Ω,滑动变阻器R2标有“50 Ω 1 A”字样,电流表A1量程为0~3 A,A2量程为0~0.6 A.当滑动变阻器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为__0.48__A;在滑片移动过程中,电路的最大功率为__19.2__W.【变式训练3】 如图所示,变阻器R标有“20 Ω 1.5 A”字样。

3、灯L标有“6 V 3 W”的字样,当只闭合S1时,灯L正常发光,再闭合S2,变阻器滑片向右滑动的过程中,电压表示数__不变__,电流表示数__变小__(填“变大”“变小”或“不变”);保持S1、S2闭合,如果电流表所接量程是0~3 A,电压表所接量程是0~15 V,则电路消耗的总功率变化范围是__4.8~12__W__.【变式训练4】 (2018荆州)如图,已知电源电压为24 V,R2上标有“100 Ω 3 A”的字样,灯泡上标有“12 V 3 W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6 A,电流表A的量程为0~3 A. (1)求灯泡正常工作时的电阻;(2)当闭合S,断开S1,S2时。

4、灯泡正常工作,求R1的电阻;(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围.解:(1)RL===48 Ω(2)闭合S,断开S1、S2时,R1与L串联,灯L正常发光, U1=U总-UL=24 V-12 V=12 VI=IL额===0.25 AR1===48 Ω(3)当S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,U1=U2=U总=24 VI1===0.5 AI干max=3 A,I2 max=I干max-I1=3 A-0.5 A=2.5 AP2 max=UI2 max=24 V2.5 A=60 WR2max=100 Ω时,P2 min===5。

5、76 WR2的电功率范围为5.76~60 W02  专题训练1.(2018岳阳)如图,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为“0~0.6 A”,电压表的量程为“0~3 V”,灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”字样(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 Ω 1 A”.闭合开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P的过程中(D)A.电流表的示数最大为0.6 AB.灯泡消耗的最小功率为0.13 WC.电路消耗的最大电功率为2.8 WD.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 Ω2.(2018泸州)如图所示的电路,电源电压恒为9 V,电压表量程为0~6 V,

6、滑动变阻器R的规格为“30 Ω 1 A”,灯泡L标有“6 V 3 W”字样.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动时,要求两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,在满足以上条件的情况下,电流表的量程应选__0~0.6__A__(填“0~0.6 A”或“0~3 A”)最恰当,滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为__6__Ω;电路中电流的最小值应为__0.25__A.3.(2018自贡)如图所示的电路中,电源电压为6 V并保持不变,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“5 V 2.5 W”字样.闭合开关。

7、将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置,这时通过灯泡的电流为多少?若要求两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,则该电路能消耗的最大功率为多少?(不考虑灯丝电阻的变化)解:滑动变阻器的滑片移到最左端,其阻值最大,即R=20 Ω,且R与L串联又∵小灯泡的电阻为RL===10 Ω∴通过小灯泡的电流IL===0.2 A又由P=UI知,欲使电路消耗的总功率最大,电流应该尽量大,当小灯泡两端电压达到电压表量程,即UL′=3 V时,电路中电流最大,功率最大.则I最大===0.3 AP总=UI最大=6 V0.3 A=1.8 W4.(2018成都)如图所示,电源电压保持不变。

8、灯泡上标有“12 V 6 W”字样,定值电阻R1=120 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”字样,电压表的量程选用“0~3 V”.断开S2,闭合S和S1滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光.求:(1)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1 min内电路消耗的电能是多少?(2)断开S1,闭合S和S2,在保证电路安全的前提下,调节滑片P,电路消耗的最小功率是多少?解:(1)当断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端时,灯泡刚好正常发光.所以电源电压U=UL=12 V当三个开关都闭合,滑片P移到B端,此时L和R1并联,则有U1=UL=U=12 V通过灯泡的电流IL===0。

9、5 A通过R1的电流I1===0.1 A干路电流I=I1+IL=0.1 A+0.5 A=0.6 A故电路消耗的电能W=UIt=12 V0.6 A60 s=432 J(2)断开S1,闭合S和S2时,R1和R2串联在电路中.在电路安全前提下,电压表示数为U2=3 V时,有电路消耗的最小功率Pmin,此时,R1两端的电压U3=U-U2=9 V通过R1的电流I3===0.075 A故电路消耗的最小功率Pmin=UI3=12 V0.075 A=0.9 W5.如图所示,电源电压为6 V,滑动变阻器R1标有“10 Ω 2 A”的字样,当滑动变阻器滑片P在最右端时,闭合开关S。

10、电流表A1示数为0.5 A.求:(1)R2的阻值;(2)此时电流表A的示数;(3)若在电路安全工作的前提下,移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围.解:由电路图可知,滑动变阻器R1和定值电阻R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R2支路的电流.(1)∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴根据欧姆定律可得,R2的阻值:R2===12 Ω(2)此时通过滑动变阻器的电流:I1===0.6 A∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴此时电流表A的示数为:I=I1+I2=0.6 A+0.5 A=1.1 A(3)电路消耗的最小总功率:Pmin=UI=6 V1。

11、1 A=6.6 W由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为2 A,则干路中的最大电流:I′=I1′+I2=2 A+0.5 A=2.5 A电路消耗的最大总功率:Pmax=UI′=6 V2.5 A=15 W∴在电路安全工作的前提下,移动滑动变阻器滑片P,电路消耗的总功率范围为6.6~15 W.

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