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1、2021中考物理电学计算:电路安全最值问题考频:难度:1.如图所示电路中,电源电压6 V 恒定,电流表的量程为(T o.6 A,电压表的量程为0 3 V,灯 L和L 2的规格分别为“6 V、L 8 W”和“6 V、L 2W”,滑动变阻器R 的规格为“5 0。1.5 A”,不计温度对灯丝电阻的影响。求:(1)灯 L和 L 2的电阻分别为多少?(2)滑动变阻器的滑片P 放在a 端时,闭合开关S i、S 2、S 3 后,电流表的读数是多少?(3)若只闭合开关S i、S2,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,求整个电路消耗的最小功率。2.一个标有“3 V 3 W”小灯泡L (灯丝电阻不随温度变化
2、),滑动变阻 器(0飞Q),电流表A 连接成如图所示的电路,滑片P正处在滑动变阻器正中间。点位置,电源电压恒定。(1)闭合8、S2 S3,断开S,,电流表的读数为2.0A,求此时灯泡实际消耗的电功率;(2)闭合也,断开S 2、S 3、S”,求此时电流表A的读数;(3)闭合S i、S 3、S,断开S 2,将滑片P由。滑到a 点过程中,电流表A的读数最大值为2.25 A,求滑动变阻器o a 之间的电阻值,并求出电流表读数为2.25 A 时,滑动变阻器消耗的总功率。3 .小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电
3、路”组成的恒温箱电路中。“控制电路”由热敏电阻Ri、电磁铁(线圈阻值R。=5 0。)、电源U】、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20m A 时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源口(U2=1 0V)、发热电阻R?(Rz=5。)、导线等组成。问:(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻比的发热功率为多大?(2)若发热电阻R2需提供1.2X 1 0的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?(3)若恒温箱的温度最高不得超过5 0,则控制电路的电源电压U1 最小值为多大?4.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材:电源、小灯(标 有“2.5 V”字样)、
4、滑动变阻器(“20Q 1 A”或“1 0Q2A”)、电压表、开关及若干导线,所有器材均完好;小华正确连接电路,并将滑片置于变阻器一端。闭合开关,小灯一闪随即熄灭,电压表的示数如图(a)所示。接着小华更换相同规格的小灯重新实验,他正确连接好电路,并将滑片置于变阻器一端,闭合开关后,电压表、电流表的示数如图(b)、(c)所示。接着他移动变阻器的滑片,观察到小灯逐渐变亮,电压表示数逐渐变大。当小灯正常发光时,滑片P 的位置恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半):(1)刚开始实验时,他 在 连 接 电 路 时 存 在 的 问 题 是;(2)实验中所用的电源电压为 伏;滑动变阻器规格为_
5、 _ _ _ _ _ _,(3)请根据相关信息,求出小灯的额定电功率。5.实验小组的同学设计了如图a 所示的电路,已知电源电压不变,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P 的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图b 所示的两条U-I 图线。其中利用电压表%和电流表A的数据描绘出甲图线,利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线。求:(1)定值电阻R2的阻值;(2)电源电压的大小及定值电阻Ri的阻值。(3)R2消耗的最大功率。6.如图甲所示电路,电源电压保持不变。灯 L标有“4V 2W”字样,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为03V,滑动变阻器R 的最大阻值为20Q。只闭合开关S、S1
6、,调节滑动变阻器滑片P,电流表的示数与电压表的示数变化关系图像如图乙所示。求:(1)灯 L正常工作时的电阻;(2)电源电压及定值电阻R2的阻值;(3)只闭合开关S 和 S2,移动滑动变阻器的滑片P,灯 L的I U图像如图丙所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器 R允许的取值范围。7.小新同学设计了如图的模拟电路对追光灯的工作情况进行探究。已知L标 有“1 2 V 6 W”字样,L 2 标有“1 2 V 1 2 W”字样,电流表的量程为0 0.6 A,电压表的量程为0 1 5 V,滑动变阻器R。的规格为“2 0 0。1 A”。(不考虑灯丝电阻随温度的变化)(1)闭合开关S、S i,断开开
7、关S 2 ,调节滑动变阻器R。,当R。接入电路的阻值为1 2。时-,灯 L恰好正常发光,求电源电压为多少?(2)闭合开关S、S2,断开开关科 ,调节滑动变阻器R 0 ,灯 L 2 恰好正常发光,此时R。接入电路的阻值为多少Q?(3)闭合开关S、S,断开开关S 2 ,为了保证整个电路的安全,滑动变阻器的阻值取值范围是多少?8.小文同学从电视新闻看到超载车损坏公路和桥梁的报道后,心想为什么不在道路入口地面上设置一称重的检测设备呢?于是设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲所示。电路由电源、称重计(电流表、量程0-0.6 A)、定值电阻R。、滑动变阻器R、弹簧和开关组成。已知
8、电源电压8 V,滑动变阻器R i长 4 0 cm、最大阻值2 0。,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1 A。5 1O152O2S3O354O455O乙(1)定值电阻R。多大?(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(保留二位小数)(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻:R 2=3 0 Q、R3=2 0 Q R 4=5。或 R 5=l。中哪个替换R。,替换后,最大称量时,电流表示数多大?(保留二位小数)9.额定电压为9 V 的小灯泡的I-U 图像如图(a)所示。将小灯泡接入 图(b)所示的电路中,电源电压恒定。将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关S 和 小 灯 泡 正 常 发 光,电流表示数为0.4 A0 求:(1)小灯泡的额定功率;(2)定值电阻R的阻值;(3)只闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由最右端逐渐向左移动,求滑动变阻器允许接入电路的最大阻值。10.如图甲所示的电路中,R 阻值为3 0。,电源电压保持不变。滑动变阻器Rz的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值;(3)滑动变阻器的最大功率。