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”)优质整理

2021-02-23 11:01:21本页面

【文章导读】滚动小专题八电路安全问题“极值”和“范围”典例精析类型串联电路如图甲所示,的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为,电源电压为,且保持不变滑动变阻器的滑片由端滑到端的过程中,求:两端的电压最大为,电路最大电流为若将电压表的的量程接入电路中,如图乙所示,要使电压表在电路中

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”)优质整理


【正文】 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5Ω,滑动变阻器R0的最大阻值为40Ω,电源电压为4.5V,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0~3V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0~0.6A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7V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,灯泡标有“6V3W”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6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0。

2、5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.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12V,定值电阻R1为12Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω1A”字样,电流表A1量程为0~3A,A2量程为0~0.6A.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“20Ω1.5A”字样。

3、灯L标有“6V3W”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0~3A,电压表所接量程是0~15V,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24V,R2上标有“100Ω3A”的字样,灯泡上标有“12V3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A. (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===48Ω (2)闭合S,断开S1、S2时,R1与L串联,灯L正常发光, U1=U总-UL=24V-12V=12V I=IL额===0.25A R1===48Ω (3)当S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,U1=U2=U总=24V I1===0.5A I干max=3A,I2max=I干max-I1=3A-0.5A=2.5A P2max=UI2max=24V2.5A=60W R2max=100Ω时,P2min===5。

5、76W R2的电功率范围为5.76~60W 02专题训练 1.(2018岳阳)如图,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,灯泡上标有“2.5V1.25W”字样(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”.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0.6A B.灯泡消耗的最小功率为0.13W C.电路消耗的最大电功率为2.8W D.滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω 2.(2018泸州)如图所示的电路,电源电压恒为9V,电压表量程为0~6V,

6、滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”,灯泡L标有“6V3W”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“0~0.6A”或“0~3A”)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6V并保持不变,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,灯泡标有“5V2.5W”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=20Ω,且R与L串联 又∵小灯泡的电阻为RL===10Ω ∴通过小灯泡的电流IL===0.2A 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′=3V时,电路中电流最大,功率最大.则 I最大===0.3A P总=UI最大=6V0.3A=1.8W 4.(2018成都)如图所示,电源电压保持不变。

8、灯泡上标有“12V6W”字样,定值电阻R1=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样,电压表的量程选用“0~3V”.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,1min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=12V 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=12V 通过灯泡的电流IL===0。

9、5A 通过R1的电流I1===0.1A 干路电流I=I1+IL=0.1A+0.5A=0.6A 故电路消耗的电能W=UIt=12V0.6A60s=432J (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=3V时,有电路消耗的最小功率Pmin, 此时,R1两端的电压U3=U-U2=9V 通过R1的电流I3===0.075A 故电路消耗的最小功率Pmin=UI3=12V0.075A=0.9W 5.如图所示,电源电压为6V,滑动变阻器R1标有“10Ω2A”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0.5A.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===12Ω (2)此时通过滑动变阻器的电流: I1===0.6A ∵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=0.6A+0.5A=1.1A (3)电路消耗的最小总功率: Pmin=UI=6V1。

11、1A=6.6W 由滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流为2A,则干路中的最大电流: I′=I1′+I2=2A+0.5A=2.5A 电路消耗的最大总功率: Pmax=UI′=6V2.5A=15W ∴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6.6~15W.

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