中考物理试题分类汇编之电学最值取值范围问题Word文件下载.doc
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2、(2015达州)如图所示,电源电压恒为6V,灯L标有“6V 2W”字样(灯丝电阻不变),R1=36Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.2A.求:
(1)R2的最大阻值;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数;
(3)当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围.
(1)灯L的电阻RL===18Ω,
根据欧姆定律I=可得,总电阻R===30Ω,
当S1、S2都断开且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,滑动变阻器R2与灯L串联,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即R=RL+,
则滑动变阻器的最大阻值R2=2(R﹣RL)=2×
(30Ω﹣18Ω)=24Ω.
(2)当S1、S2都闭合时,此时电阻R1与灯L并联,滑动变阻器R2被短路,因为电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,所以电压表示数为0.
根据并联电路各支路两端的电压都相等,即U1=UL=U=6V,
通过电阻R1的电流I1===A,
通过灯L的电流IL===A,
干路电流I总=I1+IL=A+A=0.5A,即电流表的示数为0.5A.
(3)当S1、S2都断开时,滑动变阻器R2与灯L串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,
根据P=可知,
当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时,电路中的总电阻最小时,电路消耗的功率最大,
此时电路中只有灯L且正常发光,通过灯L的电流IL===A<0.6A,
电路消耗的最大功率P最大=P额=2W;
当电压表的示数为3V时,滑动变阻器允许接入的电阻最大,电路中的总电阻最大,电路消耗的功率最小,
此时灯泡两端的电压U′=U﹣UV=6V﹣3V=3V,
电路中的电流I′===A,
电路消耗的最小功率P最小=UI′=6V×
A=1W;
当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~2W.
(1)R2的最大阻值为24Ω;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为0.5A、0V;
(3)当S1、S2都断开时,在电路处于安全工作状态下,电路消耗的功率范围为1W~2W.
3、(2015巴中)如图15所示的电路中,电源电压U=3V,R1=3Ω,R2=2Ω。
求:
(1)只闭合S1时,通过R2的电流是多大?
(2)只闭合S2时,通电20s的时间内电流通过R1产生的电热是多少?
(3)开关通断情况发生变化,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比是多少?
(3)只闭合S2时,R1和R2串联,总电阻最大,总功率最小。
电路的最小总功率
当闭合S1和S3、断开S2时,R1和R2并联,总电阻最小,总功率最大。
并联的总电阻
电路的最大总功率
最小电功率P和最大电功率P′之比
(1)只闭合S1时,通过R2的电流是0.6A;
(2)只闭合S2时,通电20s的时间内电流通过R1产生的电热是21.6J;
(3)开关通断情况发生变化,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比
是6:
25.
4、(2015凉山州)如图甲所示,电源两端电压不变。
R1为定值电阻,R2为滑动变阻器;
当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值,得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图像如图乙所示,根据图像信息。
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)R1的阻值和电源电压;
(3)求此电路的最大电功率。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.4A,滑动变阻器消耗的电功率P2=4W,
由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===25Ω;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I小(R1+R2)=0.4A×
(R1+25Ω)①
由图乙可知,电路中的电流I=0.8A时,滑动变阻器消耗的电功率P2′=6.4W,
则滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2′===10Ω,
电源的电压:
U=I(R1+R2′)=0.8A×
(R1+10Ω)②
因电源的电压不变,
所以,0.4A×
(R1+25Ω)=0.8A×
(R1+10Ω),
解得:
R1=5Ω,
电源的电压U=I小(R1+R2)=0.4A×
(5Ω+25Ω)=12V;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路消耗的电功率最大,
则P大===28.8W.
(1)滑动变阻器的最大最值为25Ω;
(2)R1的阻值为5Ω,电源电压为12V;
(3)求此电路的最大电功率为28.8W.
5、(2015长沙)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。
当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4W,求:
(1)灯泡L正常发光时通过的电流。
(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,当电阻R0消耗电功率最小时,滑动变阻器R消耗的电功率。
6、(2015通辽)某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“100Ω3A”字样,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V3W”的字样。
(1)求灯泡正常工作时的电流;
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常发光,求R1的阻值;
(3)S、S1、S2均闭合时,求R2消耗的最大电功率和最小电功率。
(1)UL=12V,PL=3W,
灯泡L正常工作时的电流为:
IL===0.25A.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,
则此时灯泡两端的电压为UL=12V,而电源电压为U=72V,
电阻R1两端的电压为:
U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V,
灯泡L正常工作时的电流为0.25A,此时电路中的电流为0.25A,
电阻R1的阻值为:
R1===240Ω.
(3)S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电源电压为U=72V,
则U1=U2=U=72V,
而滑动变阻器的最大电阻为R大=100Ω,
R2消耗电功率的最小值为:
P小===51.84W.
电阻R1的阻值为240Ω,而U1=U2=U=72V,
此时通过R1的电流为:
I1===0.3A,
电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,
通过R2的最大电流为:
I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A,
R2消耗电功率的最大值为:
P大=UI2=72V×
2.7A=194.4W.
(1)灯泡正常工作时的电流是0.25A.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,电阻R1的阻值为240Ω.
(3)S、S1、S2均闭合时,R2上消耗电功率的最小值为51.84W、最大值为194.4W.
7、(2015兰州)如图所示,电源电压恒定,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R0上标有“50Ω,0.5A”的字样,电流表A的量程为0~0.6A,电压表V的量程为0~15V。
当开关S打到1位置且滑片P在A端时,电压表的示数为8V;
当开关S打到2位置且滑片P在中点时,滑动变阻器R0的功率为P0=4W,求:
(1)电源电压U;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当电路接通时,在确保电路元件安全的前提下,试讨论何时电路的总功率最小,最小功率是多少;
何时电路的总功率最大,最大功率又是多少?
(1)当开关S打到2位置且滑片P在中点时,R0与R2串联,电路中的电流
电源电压
(2)当开关S打到1位置且滑片P在A端时,R0与R1串联,
,
(3)当开关S打到1位置且滑片P在A端时,电路中的电阻最大,电功率最小
当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时,电路的总功率最大
此时R0连入电路的电阻
8、(2015黔西南州)如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20Ω,1A”字样。
(1)小灯泡的电阻为多大?
(2)若只闭合S、S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?
此时消耗最小功率是多少W?
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围。
答:
(1)小灯泡的电阻为10Ω.
(2)此时消耗最小功率是0.9W.
(3)滑动变阻器的取值范围是:
5Ω~10Ω.
9、(2015重庆B卷)如图18所示,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样,电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A,R0为一定值电阻;
当闭合开关S、S1,断开S2时,灯泡L恰好正常发光;
不计温度对灯丝电阻的影响。
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,通电1min,电流通过定值电阻R0所做的功;
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围。
[来源:
Z。
xx。
k.Com]
(1)根据P=,
灯泡电阻:
RL===12Ω.
(2)由图:
闭合开关S、S1,断开S2时,L与R0串联,灯泡L恰好正常发光,
所以U0=U﹣UL=18V﹣6V=12V,
由P=UI,
电路中电流I=I0=IL===0.5A,
通电1min,电流通过定值电阻R0所做的功:
W=U0I0t=12V×
0.5A×
60s=360J;
(3)由图,当闭合开关S、S2,断开S1时,R与L串联,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压,
电路中电流最大Imax=IL=0.5A,
此时电路消耗功率最大,P总=UImax=18V×
0.5A=9W,
此时R的功率为:
PR=P总﹣PL=9W﹣3W=6W;
当电压表示数最大为15V,R连入阻值最大,电路中电阻最大,电流最小,总功率最小,
此时UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V,
Imix=IR′=IL′===0.25A,
此时R的功率:
PR′=UR′IR′=15V×
0.25A=3.75W.
所以R的功率变化范围是:
3.75W~6W.
(1)小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,通电1min,电流通过定值电阻R0所做的功为360J.
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围为3.75W~6W.
10、(2015重庆A卷)如图17所示,是小勇设计的某电器设备的部分电路。
电源电压9V保持不变,灯泡L标有“8V4W”字样,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。
闭合开关S和S1时,电路消耗的功率为4.05W。
(不计灯丝电阻随温度的变化)求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)开关S、S1、S2都闭合时,通过电流表的最小电流;
(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围。
(1)因为灯的额定电压为UL=8V,额定功率为PL=4W,则由P=可得灯的电阻为:
RL===16Ω;
(2)闭合开关S和S1时,灯泡短路,R1单独接入电路,此时其两端电压为U=9V,又知电路消耗的功率为P1=4.05W
由P=可得灯的电阻为:
R1===20Ω;
开关S、S1、S2都闭合时,两电阻并联,灯泡被短路,当R2全部接入电路时,电路中电阻最大,
由I=可知此时,通过R1的电流为:
I1===0.45A
通过R2的电流为:
I2===0.45A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A;
(3)当只闭合S2时,R2和L串联,由于灯泡正常发光时,电压为UL=8V,额定功率为PL=4W,额定电流为IL===0.5A<3A,故电路中最大电流为I=0.5A,此时滑动变阻器两端电压为U′=U﹣UL=9V=8V=1V,
滑动变阻器消耗的电功率为P1=U′IL=1V×
0.5A=0.5W;
只闭合S2时,灯和R2串联,灯正常工作电流为IL===0.5A;
滑动变阻器消耗的功率:
P=U2I=(U﹣UL实)I=(9V﹣IRL)I=9V×
I﹣16Ω×
I2=W﹣(4I﹣)2W
当4I﹣=0即I=A<0.5A时,R2的功率最大Pmax=W=1.27W;
故滑动变阻器R2的电功率变化范围为0.5W~1.27W.
(1)小灯泡L的电阻16Ω;
(2)开关S、S1、S2都闭合时,通过电流表的最小电流0.9A;
(3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下,只闭合开关S2时滑动变阻器R2的电功率变化范围0.5W~1.27W.
11、(2015漳州)如图所示的电路,电流表使用的量程为0~0.6A,电压表使用的量程为0~15V,定值电阻R=10Ω。
开关S闭合,将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M,电压表示数变化了1.2V.滑片P在M点时,电流表示数为0.3A。
(1)滑片P在M点时,电阻R两端的电压以及电阻R通电10s所产生的热量.
(2)滑片P在B点时,电压表、电流表的示数。
(3)电源电压。
(4)滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。
【解析】
(1)由I=可知,电阻两端电压:
UR=IR=0.3A×
10Ω=3V,
通电t=10s电阻产生的热量:
Q=I2Rt=(0.3A)2×
10Ω×
10s=9J;
(2)滑片由B移到M点过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,
滑动变阻器分压变小,电阻R两端电压电压变大,
滑片在B点时,电阻两端电压:
UR′=UR﹣△U=3V﹣1.2V=1.8V,
此时电路电流:
I′===0.18A;
(3)滑片在B点时,I′==0.18A①
滑片在M点时:
I===0.3A②
R滑=40Ω,U=9V;
(4)当Imax=0.6A时,
R总===15Ω
Rr′=R总﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω
当P在B点时,RP===40Ω
滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω~40Ω.
(1)滑片P在M点时,电阻R两端的电压为3V,电阻R通电10s所产生的热量为9J.
(2)滑片P在B点时,电压表示数为1.8V,电流表的示数0.18A.
(3)电源电压为9V.
(4)滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5Ω~40Ω.
12、(2015青岛)如图所示,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。
小灯泡R1标有“4V1.6W”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。
请画出每个小题的等效电路图。
(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则R2消耗的电功率是多少?
(2)在不损坏各电路元件的情况下,若闭合所有开关,滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3:
1;
若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少?
【解析】
(1)只闭合开关S2时,灯泡R1与R2串联,电压表测量灯泡R1两端电压,如图所示:
由P=可得,灯泡R1的电阻R1===10Ω,
串联电路中电流处处相等I2=I1===0.2A,
R2消耗的电功率P2=R2=(0.2A)2×
20Ω=0.8W,
(2)由
(1)得,U=IR=I(R1+R2)=0.2A×
(10Ω+20Ω)=6V,
①闭合所有开关,等效电路图如图所示:
因为0.6A<1A,所以I3大=0.6A,
因为===,
则I3小=0.2A,
由I=可得,R3===30Ω,
②只闭合开关S3时,等效电路如图所示:
因为3V<4V,所以U1大=3V,
I1大===0.3A<0.6A<1A,
P1大=U1大I1大=3V×
0.3A=0.9W,
P1小=R1=R1=×
R1=×
10Ω=0.225W,
所以P1的变化范围是0.225W~0.9W.
(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为2V,则R2消耗的电功率是0.8W;
(2)若只闭合开关S3,小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.225W~0.9W.
13、(2015南通)图示电路中,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1A”字样,电压表量程0﹣15V.闭合开关S1、S2,断开开关S3,调节变阻器滑片P至某位置,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.50A,灯泡正常发光;
再闭合开关S3,电流表示数变为0.75A.
(1)求变阻器接入电路的阻值;
(2)求灯泡的额定功率;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,求电路10s消耗的最大电能.
(1)由题,开关S1、S2闭合,断开开关S3,L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,
根据I=得变阻器接入电路的阻值:
R滑===12Ω;
(2)三个开关都闭合时,L短路,只有滑动变阻器连入电路中,
则:
U总=U滑=I′R滑=0.75A×
12Ω=9V,
开关S1、S2闭合,断开开关S3时,灯泡恰好正常发光,
UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V,
灯泡的额定功率:
P=ULI=3V×
0.5A=1.5W;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,
由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大:
U滑′=15V,
调节滑片灯泡正常发光,此时电路中电流最大,
此时变阻器连入阻值R滑′===30Ω<50Ω,在变阻器调节范围之内,
所以此时的电源电压:
U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V,
电路10s消耗的最大电能:
W=U源′ILt=18V×
10s=90J.
(1)变阻器接入电路的阻值为12Ω;
(2)灯泡的额定功率为1.5W;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,电路10s消耗的最大电能为90J.
14、(2015泰安)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V1.5W”的字样,
滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~70Ω,定值电阻R2的阻值为30Ω。
(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少?
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)保证电流表有示数时,滑动变阻器的滑片应怎样移动,同时开关应怎样闭合或断开才能使电路的总电功率最小?
最小电功率为多少?
(1)小灯泡正常发光时的阻值为:
RL===6Ω;
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,R2与L并联,小灯泡L恰好正常发光,此时并联电路两端电压为U=U2=UL=3V
小灯泡中的电流IL===0.5A,
电阻R2中的电流为I2===0.1A,
电流表串联在干路上,则其示数为:
I=IL+I2=0.5A+0.1A=0.6A;
(3)保证电流表有示数时,当滑动变阻器的滑片滑到b端,开关S2断开,S1S3都闭合时,R1和R2串联,电路中总电阻最大,电路中总功率最小;
最小功率为Pmin===0.09W.
(1)小灯泡L正常发光时的阻值为6Ω;
(2)当S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为0.6A;
最小电功率为0.09W.
15、(2015莱芜)随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行各业得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一。
热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。
图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样.Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。
请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围;
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
源:
Z*xx*k.Com]
(1)电源电压为5V;
(2)要保证整个电路元件的安全,滑动变阻器的变化范围是50Ω~150Ω;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃.
16、(2015荆州)电源电压为25V且保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,其上标有“50Ω2A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A
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- 中考 物理试题 分类 汇编 电学 最值取值 范围 问题