2022中考物理电学计算题——极值范围安全

中考物理计算题——极值范围安全

1．如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，且灯丝电阻不随温度变化，R0=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为100Ω．求：

（1）小灯泡的电阻．
（2）只闭合S1，移动滑动变阻器滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于某点a时，电压表示数Ua=8V．求此时电流表示数及电源电压．
（3）已知电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，在保证电路安全的情况下，只闭合S2，电路总功率的变化范围．

2.（2018成都）如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”，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。

（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？

（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P，电路消耗的最小功率是多少？

3.某物理兴趣小组的同学们为自己的房间设计了一种能在冬天取暖的电路模型，如图所示．只闭合开关S，灯泡L发光，发热电阻丝R1工作；温度较低时，可再闭合S1、S2，由发热电阻丝改成的滑动变阻器R2开始工作．已知电源电压为24V，R2上标有“100Ω，3A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为　0～3A，灯泡上标有“12V，3W”的字样．求：
（1）若只闭合S，灯泡L能正常工作，则R1的阻值．
（2）当开关S、S1、S2均闭合时，R2能达到的最大电功率．

4.如图甲所示的电路，电源电压保持不变．小灯泡L标有“2.5 V　0.25 A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30 Ω，定值电阻R2＝30 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．求：

(1)小灯泡的额定功率是多少？

(2)只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P移到中点时，电流表示数为0.45 A，则电源电压是多少？

(3)只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I－U图象如图乙所示．在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？

5.如图所示，电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V  3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω  1A”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。求：

（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。

6.如图1所示，小灯泡L上标有“6V  3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S1，滑片置于a点时（a点未标出），变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示，当滑片置于b点时（b点未标出），电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5．（灯丝电阻不随温度变化）

求：（1）小灯泡的电阻；
（2）只闭合S2，滑片置于b点时的电流表示数Ib和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小值和电路消耗的最小功率．

7.如图所示，电源电压恒为18V，虚线框内a、b两点间有两个定值电阻R1、R2（图中未画出），它们的连接方式未知．已知R1=8Ω，电压表量程为0-15V，电流表量程为0-0.6A，滑动变阻器R的规格为“50Ω，0.5A”，R2阻
值未知．闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为6V时，电流表示数为0.25A．

（1）求R2的阻值，并在虚线框内将电路连接完整；
（2）求此时滑动变阻器R接入电路中的阻值；
（3）为保证电路安全，求滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围．

8.如图所示电路中，电源电压为6V，定值电阻R1=10Ω与最大阻值为R2的变阻器串联，求S闭合后，滑动变阻器R2为多少时滑动变阻器功率最大，最大值是多少？

9. 如图所示的电路，电源电压为12V 且保持不变。R1=10 Ω，R2是0 ～50 Ω的变阻器。

（1）求当变阻器滑片移动时，电流表、电压表的示数变化范围。

（2）P在滑动过程中R2的功率变化过程。（0~3.6~2）

10．如图所示，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“8V 4W”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．

11.如图电路，电源电压6V恒定，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，灯泡L1、L2的规格分别是“6V 1.8W”、“4V 0.8W”，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”．不计温度对灯丝电阻的影响．
（1）只闭合S1、S2，滑片在a端时，电流表的读数是多少？
（2）只闭合开关S1、S3时若是灯泡L2正常发光时，滑动变阻器的电阻是多少？

（3）只闭合开关S1、S3时，为了保证电压表和电流表不超出量程，且小灯泡不被损坏，求滑动变阻器的滑动范围？
 

12．现在一个电源电压为10V的电源和一个“12V  12W”的灯泡，灯泡的电流随电压变化的关系图象如图所示．
（1）把电源和灯泡构成一个闭合电路，求灯泡的电功率；
（2）若在（1）问的电路中再串联一个规格为“20Ω  1A”的滑动变阻器和量程为0～0.6A的电流表，求滑动变阻器接入电路电阻的最小值．

13.如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V．灯泡电阻不随温度变化。（1）闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，此时灯泡的实际功率为0.75W，求电源电压是多大？
（2）闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，求滑动变阻器R的取值范围．
 

14.图甲所示是定值电阻R0和灯泡L的U-I图象，现将定值电阻R0与灯泡L接入如图乙所示的电路中，电源电压不变，当S1、S2、S3闭合时，灯泡L恰好正常发光，此时R0消耗的电功率为3.6W；当S1闭合，S2、S3断开时，把滑动变阻器的滑片P移至中点，变阻器消耗的功率为P1；把滑片P移至b点，变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=9：8．求：
（1）定值电阻R0的阻值．
（2）灯泡L的额定功率．
（3）滑动变阻器的最大电阻．

15.在学习了电学知识后，老师提供了以下器材，让同学们自己设计一个能调节电灯发光亮度的电路。器材：电源（电压20V）、一个定值电阻R（“20V　100W”）、一个小电灯L（“20V　10W）、一个滑动变阻器R0（0～500Ω）和若干开关、导线。
（1）小明的小组首先完成了设计，他们设计的是能使小电灯L在两种功率下工作的电路，如图13所示。请计算电灯在两种工作情况下的功率。

（2）小华的小组设计出的是能够在家庭电路中使用的电路，可以连续调节电灯的功率大小，如图14所示。请计算此电路工作时，变阻器接入电路中的最小阻值。

16. 如图所示的电路中，电源电压保持不变灯L标有“6v 3w”的字样，当开关S1S2都断开时滑动变阻器滑片从b滑到某一位置c滑动变阻器R接入电路的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光，保持滑片P的位置不变，闭合S1S2电流表示数又变化了1.5A。

（1）灯泡电阻和正常工作的电流

（2）电源电压

（3）当S1S2都闭合时移动滑片P整个电路消耗的总功率最小是多少。

17.如图所示，电源电压保持12V不变，电流表A1和电流表A的量程分别为0-0.6A和0-3A．滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片移至图中所示位置时，电流表A1和电流表A的示数分别为0.5A和0.8A．则：
（1）此时通过滑动变阻器的电流是多少？它连入电路中的电阻是多少？
（2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为多少？此时电路的总功率为多少？
 

18. 如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R的阻值为8Ω，滑动变阻器R的最大阻值为120Ω，电压表的量程为0～15V．当电压表的示数为8V时，灯泡恰好正常发光，忽略温度变化对灯泡电阻的影响．求：
（1）电源电压U
（2）滑动变阻器连入电路的电阻值为25Ω时，灯泡消耗的实际功率
（3）在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围．