2022年中考物理复习之专题突破训练电路安全与极值问题综合计算

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1．下图所示电路，电源电压为不变，定值电阻阻值为，滑动变阻器上标有“”字样，灯泡标有“”，电压表量程为。（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当闭合、接，灯泡正常发光时，灯泡的电流及滑动变阻器接入电路的阻值。
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当闭合、接时，电流表的示数。
（3）当闭合、接时，电路的最小电功率。
2．如图所示，电源电压为且保持不变，小灯泡的规格为“”，滑动变阻器的最大阻值为，电流表的量程为，闭合开关，当开关、都断开时，小灯泡恰能正常发光，求：
（1）的阻值；
（2）当开关、、都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围。
3．如图甲所示，灯L的额定电压为12V，其I﹣U图象如图乙所示，定值电阻R0的阻值为20Ω，滑动变阻器上标有“100Ω，1A”。开关都闭合，灯L正常发光，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～15V。
（1）求灯正常发光的电阻；
（2）开关都闭合，灯L正常发光，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～15V。求滑动变阻器连入电路的阻值范围；
（3）闭合S，断开S1、S2，将电源换成一个可调电压的电源，电流表、电压表量程分别为0～0.6A，0～3V，其他部分电路连接不变。调节R使电流表和电压表先后均能达到满偏，且电路正常工作，求可调电源电压的取值范围。
4．在如图甲所示的电路中，电源电压U＝6V保持不变，R1=20Ω，小灯泡L标有“6V 0.5A”字样，灯泡的电流与电压的关系如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的最大值为30Ω。
（1）求小灯泡正常工作时的电阻；
（2）只闭合S3，为保证安全，求滑动变阻器的取值范围；
（3）所有开关可以任意闭合或断开，在保证电路安全且电路中有电流的情况下，求10s内电源消耗的最大电能和最小电能。
5．如图甲所示的电路中，电源电压为18V恒定不变，灯泡L的额定电压为6V，其I﹣U图像如图乙所示；电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A；求：
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）开关S、S2闭合，S1断开，当电压表示数为10V时，电阻R1的电功率；
（3）开关S、S1闭合，S2断开，为保护电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围。
6．如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样，灯泡上标有“8V 4W”字样，灯泡阻值不受温度影响，电流表可选用“0～0.6A”或“0～3A”两种量程，电压表可选用“0～3V”或“0～15V”量程。
（1）求灯泡正常发光时的电阻。
（2）闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片在中点时，灯泡正常发光，求电路总功率。
（3）若电源电压可变，电压表只用“0～15V”量程。闭合开关S和S1，调节滑动变阻器过程中，在电路安全的前提下，电流表的最大示数和最小示数如图所示（两次读数时电流表可能更换了量程）。求电源电压的可能值以及电路总功率的最大值。
7．如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”，灯泡规格为“10V 10W”。闭合开关S、S2，断开S1，当变阻器的阻值连入电路时，灯泡正常发光。
（1）求电源电压；
（2）闭合开关S、S1，断开S2，当变阻器的阻值连入电路时，在AB间接入电阻R1，电阻R1消耗的电功率P1为5W，求此时总功率P；
（3）当在AB间接入不同电阻R2（R2是如图乙所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻），闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下（电流表改接0~0.6A量程，电压表量程足够大），将滑片P从最右端向左端滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4A，求电压表示数的变化范围。
8．如图所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“50Ω、2A”字样，闭合开关S移动滑动变阻器滑片P到某位置时，电压表V1（大量程已损坏）的示数为2V，电压表V2的示数为6V，电流表A的示数为0.2A。求：
（1）电阻R2的阻值。
（2）闭合开关S时，电路中的最小电流。
（3）在各电路元件都能正常安全使用的前提下，移动滑动变阻器滑片能使哪一个电表达到满刻度，此时电路中的总功率多大？
9．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。
10．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？
11．如图所示，电源电压24V保持不变，定值电阻R1=24Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电压表量程用0～15V，电流表量程用0～3A，小灯泡L的规格为“12W 1A”，不计灯丝电阻受温度的影响。求：
（1）小灯泡L的额定电压为多少V？
（2）闭合全部开关，R2的滑片滑到最左端时，电路的总功率为多少W？
（3）仅闭合S1，电流表量程换用0～0.6A，在保证电路安全的前提下，R2的阻值范围？
12．如图所示，L是标有“2V 1W”字样的灯泡，不考虑灯泡电阻受温度的影响，电流表A1、电流表A的量程均为00.6A，电源电压保持不变．将滑动变阻器的滑片P滑至b端，当断开S1、闭合S2，电压表的示数为6.0V，电流表A的示数为0.30A；当闭合S1、S2，电流表A1的示数为0.10A；
（1）求滑动变阻器的最大阻值；
（2）求R1的阻值；
（3）断开S1、S2，为了保证电路的安全，求滑动变阻器的阻值调节范围。
13．现有一个可调电压电源，两盏小灯泡A、B，规格分别为：A灯“9V 7.2W”、B灯“9V 9W”，两盏小灯泡的电流电压关系如图甲所示，在保证电路安全的情况下，进行以下实验：
（1）若将A、B两盏小灯泡并联接在可调电压电源两端，电源电压调节为9V，求：工作1min，两盏小灯泡消耗的总电能；
（2）若将A、B两盏小灯泡串联接在该电源两端，调节电源电压，使其中一盏灯正常发光，求此时另一盏灯的实际电功率；
（3）若将电路元件按如图乙所示连接，电源电压调节为22V，滑动变阻器R铭牌上标有“50Ω2A”的字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，当滑动变阻器滑片P在某个点，电压表读数为7.5V，求：将滑动变阻器滑片从这个点开始向左滑动的过程中，滑动变阻器阻值变化范围。
参考答案
1．（1）0.4A，5Ω；（2）0.5A；（3）2W
2．（1）；（2）
3．（1）40Ω；（2）40Ω~100Ω；（3）12V~15V
4．（1）；（2）；（3）10s内电源消耗的最大电能，最小电能
5．（1）12Ω；（2）3.2W；（3）24Ω～37.5Ω
6．（1）16Ω；（2）；（3）18V，18W
7．（1）20V；（2）10W；（3）2~12V
8．（1）10Ω；（2）0.1A；（3）1.8W
9．（1）1A；（2）a端；12Ω；（3）6.67W~8W
10．（1）12Ω，0.5A；（2）12Ω；（3）24Ω；（4）14W
11．（1）12V；（2）33.6W；（3）4Ω~28Ω
12．（1）；（2）；（3）
13．（1）972J；（2）4.8W；（3）29~20Ω