中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇.docx
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中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇
一、知识结构
1、替换定值电阻(滑动变阻器)
(1)、电表偏转类
A、替换后各电表都达到满刻度B、替换后每次移动滑片都能使电表处于某一位置
C、替换后每次移动滑片都使得电表改变的角度相同D、替换后使电表偏转的角度最大
E、替换后两个电表偏离零刻度线的角度相同F、替换后两个电流表(电压表)的比值相同
G、通过电键的断开与闭合使得各电表满刻度
(2)电压电流电功率极值类
A、替换后电流最小值B、替换后电压最小值C、替换后电路中的最小功率
D、替换后电流变化量最小E、替换后电压变化量最小
2、替换电源电压
3、电键的闭合或断开,电表达到满刻度(电压电流变化量极值)
二、题型演练
1、在图1所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为22欧,滑动变阻器R2上标有“101A”字样。
闭合电键S,电流表的示数为0.5安。
求:
(1)电阻R1两端的电压。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:
在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:
________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。
若能满足题目要求,通过计算求替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为__
2、在图2所示的电路中,电源电压为9伏且不变,变阻器R2标有“10Ω2A”字样。
闭合电键S,当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4安,电压表示数为1伏。
求:
①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的电阻值。
③现可用A:
12欧、B:
18欧的定值电阻来替换R1,或用标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器C替换R2,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
第一,满足上述要求时,电压表应选用0~______V量程。
第二,满足上述要求时,所选用替换R1或R2的元件:
___。
第三,满足上述要求时,电压表示数的最小值。
(写明必要理由)
3.、在如图3所示的电路中,电源电压为19伏保持不变,滑动变阻器R2上标有“1001A”字样,闭合电键后,电流表示数为0.4安,电压表V2示数为7伏,求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)将滑动变阻器的滑片向左移动,发现三个电表中某一个表的指针达到了满刻度。
电路能正常工作,求出此时三个电表的示数及滑动变阻器连入电路的阻值R2的值。
(3)现要求在移动变阻器滑片P时使三个电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
图3
①应选择阻值为__________欧的电阻来替换电阻R1。
②满足上述条件的情况下,求电路中的最小功率。
4、在图4(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变。
电阻R1的阻值30欧,滑动变阻器R2上标有“202A”字样。
闭合电键S,电压表的示数为12伏。
求:
(1)电流表的示数
(2)电阻R1的功率
(3)若移动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中某一个表的指针达到满刻度,如图11(b)(c)所示
①求出此时两电表的示数。
②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度,如图11(b)和(c)所示,小华和小明拟采取如下方法:
小华:
用5欧的定值电阻替换电阻R1小明:
用25欧的定值电阻替换电阻R1
请判断:
_________________的方法能满足题目的要求(选填“小华”、“小明”或“小华和小明”)。
满足题目要求时,滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为___________欧。
③继续移动变阻器的滑片P,直至电路中电流最小,则两电表指针偏转角度的变化量是___________的(选填“相同”或“不同”)。
图4
5、如图5所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“202A”字样。
闭合电键S,电流表的示数为0.5安。
求:
(1)电阻R1两端的电压U1
(2)电阻R1消耗的功率P1
(3)现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1,同时将一电压表接入电路中,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变),且电路能正常工作。
满足以上条件时:
第一,替换电阻的阻值为_________欧。
第二,电流表选择__________量程、电压表选择_________量程;
图5
电压表接到__________处(选填“ab”、“bc”或“ac”)。
第三,计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围(要有计算过程)。
6、如图6所示的电路中,R1的阻值为10欧,两电压表的规格相同,电源电压为15伏且保持不变,闭合电键S后,电压表Vl的示数如图所示。
求:
①通过电阻R1的电流;②电流通过电阻R2所消耗的功率;
③若用标有“20Ω2A”字样滑动变阻器来替换电阻R2,通过移动变阻器的滑片,使两电表能分别达到某量程的满刻度,且电路能正常工作。
第一,要满足上述要求,两电压表量程的选择有种组合。
若有多种组合,请从中选择一组;若只有一种组合,请判断出:
Vl表量程:
0~V,V2表量程:
0~V。
第二,若再用电阻R0替换R1来满足上述要求,通过计算说明R0的可能取值范围为多少。
图6
7、如图7(a)所示的电路中,电源电压为22伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S后,电流表A的示数为0.4安,电压表V的示数为6伏,求:
①此时变阻器R2消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的阻值。
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。
要求:
选择不同的电表量程,移动变阻器的滑片P,都能使电压表V的指针处于图11(b)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧,最大阻值为_________欧。
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数的最小值。
(写明必要理由)
8、如图第8题(a)所示的电路中,电源电压为18且保持不变,定值电阻R1的阻值为60欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω2A”字样。
闭合电键S后,电流表A的示数为0.2安,求
①电压表V的示数②10秒内电流通过R1所做的功
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。
要求:
选择适当的电表量程,通过移动变阻器的滑片P,都能使电流表A的指针处于图(B)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧,最大阻值为_________欧。
第二,满足上述要求时,当定值电阻R0取最小值时,电流表A的示数的最大值为_________安,
当定值电阻R0取最大阻值时,电流表A的示数的最小值为_________安。
9、在图9(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S后,电流表A与电压表V的示数如图11(b)、(c)所示。
求:
①变阻器R2连入电路的电阻。
②通电10秒,电流通过定值电阻R1所做的功。
③现用定值电阻R0来替换电阻R1,电流表使用0~3A量程,在各电路元件均安全工作的条件下,要求每次改变变阻器滑片P的位置,都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同。
I符合上述条件和要求时,电压表所用量程为V,定值电阻R0的阻为欧。
II符合上述条件和要求时,变阻器R2连入电
路电阻的最小值及电流表示数的最小值。
图9
10.在图10所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安,电压表的量程分别为0~3伏和0~15伏,电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧。
求:
(1)当只闭合电键S1时,电压表示数为12伏,求电流表的示数。
(2)当只闭合电键S3时,电阻R2消耗的电功率P2。
图10
(3)现用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:
通过控制电键的断开或闭合,使电流表或电压表的示数分别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。
11.在图11(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样。
当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.8安,电流表A2的示数为0.2安。
求:
(1)电源电压U
(2)电阻R1消耗的功率P1。
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:
在移动滑动变阻器滑片P的过程中,能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。
图10(b)是电流表表盘示意图
①现有阻值为20欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:
_____满足题目要求(选填“能”或“不能”)。
若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围_______________________。
图11
12、在图12所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻R1的阻值为50欧,滑动变阻器R2上标有“202A”字样。
闭合电键S,电流表A1的示数为0.52安。
已知电流表A1的“0~3A”量程档损坏。
求:
(1)通过定值电阻R1的电流
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值
(3)若要使电流表A2与电流表A1的比值变小,变阻器的滑片P应继续向______移动(选填“左”或“右”)。
现有阻值为15欧、30欧和60欧的三个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,然后移动变阻器滑片P,使电流表A2与电流表A1的比值最小,且电路能正常工作。
①应选择的电阻阻值为__________欧。
图12
②通过计算求出电流表A2与电流表A1的最小比值。
13.在如图13(a)所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20欧。
闭合电键S,电流表A1和A2的示数分别为0.3安和0.9安。
求:
(1)电源电压U。
(2)此时电阻R1消耗的电功率P1。
(3)现用R3去替换R1,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片移到某个位置时,电流表A1和A2的指针都指在如图(b)所在的位置,求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
图13
(a)
V
P
R2
S
R1
14、如图14(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样,R1的阻值为30欧。
闭合电键,电压表的示数如图10(b)所示,求:
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;
V
15
10
5
0
0
2
3
1
3
15
③现有阻值分别为10欧、15欧、20欧的定值电阻,从中选择一个替换R1,要求选择合适的量程,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电路能正常工作,且能够使电压表V指针转动的角度最大。
请通过计算说明所选择的电阻是________,电压表示数的变化范围是________。
图14
若用另一阻值略大于30欧的电阻来替换原30欧的电阻R1,在移动滑片的过程中电压表示数的最大变化量将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(b)
15、在如图15(a)所示的电路中,电源电压恒定保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”,选用的电压表如图12(b)所示,闭合电键S后电路中的电流为1安,电压表V1和V2的指针指在同一位置。
求①求电阻R1两端的电压U1
②求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③现有阻值为2Ω、5Ω、8Ω的电阻三个,请从中选择一个来替换电阻R1。
要求:
在保持变阻器滑片P位置、电表量程不变的情况下,使两电压表指针在原来位置上偏转相同的角度,然后移动滑片P,电路中电流的变化量最大,且电路能正常工作。
第一,应选择的电阻阻值为__________Ω。
第二,满足上述要求时,电路中电流的变化范围。
(写明必要理由)
16、在图16所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R1的阻值为12欧,闭合电键S,电流表的示数为0.45安。
求:
①电阻R1两端的电压;②电阻R2消耗的电功率;
③现有三个滑动变阻器,A:
20欧2安;B:
100欧2安;C:
150欧1安,请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。
要求:
闭合电键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,电路中电流的变化量最大。
第一,为满足上述要求,应选用滑动变阻器(选填“A”或“B”或“C”)
替换定值电阻(选填“R1”或“R2”)。
图16
第二,算出电路中电流的最大变化量△I。
17、在图17(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。
闭合电键S后,电压表V的示数如图(b)所示。
⑴求通过电阻R1的电流I1。
⑵求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2。
图17
⑶现有规格为“0.3安500欧”和“2安50欧”的滑动变阻器各一个。
请选择其中一个变阻器替换图11中的R2,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,电压表示数的变化量最大。
选择:
规格是____________滑动变阻器。
求出:
电压表示数的最大变化量ΔU。
18、在图18(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”的字样,所用电表规格如图12(b)所示。
①若电源电压为3伏,闭合电键S后,移动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.1安时,求电压表的示数
②若电源电压可变,但该电源电压需满足如下要求:
在此电路中选择合适的电表量程后,移动变阻器的滑片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__________安,电压表的量程为__________伏;
(b)能满足要求的电源电压的范围为__________伏;
(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。
19、在图19所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2Α”字样。
闭合电键S后,电压表V的示数为9伏。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求此时变阻器R2消耗的电功率P2。
③现有几种定值电阻和变阻器的组合:
甲(5欧、“10欧1安”),乙(5欧、“50欧1安”),丙(10欧、“20欧2安”),丁(10欧、“50欧1安”)。
请选择合适的组合替换R1、R2,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,电压表示数的变化范围为6~3伏。
选择:
______________。
(请写出所有的组合,用“甲”、“乙”、“丙”、“丁”表示)
20、在图20a所示电路中,R1=20欧,滑动变阻器R2标有“50欧,2安”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20b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)。
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图20a图20b
21、在图21(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样,电流表0~3安档损坏。
闭合电键S,移动滑动变阻器R2的滑片P到某一位置时,电流表的示数如图12(b)所示。
求:
①定值电阻R1两端的电压U1。
②通电10秒,电流通过电阻R1所做的功W1。
③现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R1,电路中其他元件均不发生变化。
替换后,在移动变阻器滑片P的过程中,是否能使电流表示数的变化量超过原来的数值?
请通过计算说明理由。
22、在图22所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R的阻值为20欧。
图22
A
S
R
a
b
c
d
①求闭合电键S后电流表A的示数I。
②求通电10秒,电阻R消耗的电功W。
③现有“50
1A”、“10
2A”的滑动变阻器两个,请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点,要求:
电键S闭合后电流表的示数变大,且为S断开时的三倍。
选择:
将变阻器接入电路中两点间,使变阻器接入电路的电阻值为欧。
求出:
电键闭合前、后,电流表示数的最大变化量I。
23、在图23所示的电路中,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“102A”字样。
闭合电键S,电流表A的示数为0.9安。
①若电源电压为6伏,求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2。
②若电源电压可变,电流表A选接“0~3A”量程。
现用定值电阻R0替换R1,要求:
电源电压取6~12伏之间某一值,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表A的指针能达到满刻度处。
第一,现有阻值为10欧和15欧的两个电阻,满足上述要求时应选择的电阻阻值为____欧。
第二,满足上述要求时替换的定值电阻R0的取值范围为_______欧至_______欧。
24、如图24所示的电路中,电源电压为18伏恒定不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.2安,电压表V的示数6伏。
求:
(1)定值电阻R1两端的电压U1。
(2)通电10秒钟,电流通过电路所做的功W。
(3)现用定值电阻R0来替换电阻R1。
第一,在选择合适的电表量程后,使电压表V和电流表A的指针同时能达到图13(a)、(b)所示位置,且电路能正常工作,求替换电阻R0的阻值。
第二,在选择合适的电表量程后,移动变阻器滑片P的过程中,使电压表V和电流表A的指针分别能达到图13(a)、(b)所示位置,且电路能正常工作,替换电阻R0的最小阻值为________欧,最大阻值为_________欧。
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