苏科版初三物理下学期第十五章电功和电热巩固练习之滑动变阻器范围类问题

1、第十五章电功和电热稳固练习之滑动变阻器范围类问题1.如图甲所示的电路中,R为滑动变阻器,R为定值电阻.在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,那么根据图象信息可知Q64OS(.21.6工QA.通过滑动变阻器的电流范围B.电源电压为7VC.阻值是D.滑动变阻器的功率可达2.某同学在做“调节灯泡亮度的电学实验时,电路如下图,电源电压恒为4.5V,电压表量程“03V,滑动变阻器规格"20a1A',灯泡L标有“3V1.5W字样忽略灯丝电阻变化,在不损坏电路元件的情况下,以下判断正确的选项是A.电路中电流变化的范围是B.滑动变阻器阻值变化的范围是C.灯泡的最小功率是D.

2、该电路的最大功率是3 .如下图.电源电压为4.5V,电流表量程为“00.6A",Q电压表量程为“03V,滑动变阻器规格为“15Q,1A,14=±=*小灯泡L标有“2.5V,0.5A'字样不考虑温度对灯丝电阻；的影响.在保证电路各元件平安的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是.0/4 .在如下图的电路中,电源电压为12V,滑动变阻器的阻值范围在0至50之间,闭合开关S,调节滑动变阻器,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表的示数为0.3A求：_的-1f.三11定值电阻R的阻值；1；.2当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时,电路的总功率是多少？得数保存1位小数*1

3、V-3电流表接入电路中的量程是0至0.6A,在不改变电流表量程的情况下,为了保证电流表的平安,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少？5.如下图电路中,小灯泡L上标有“8V3.2W字样,滑动变阻器的最大阻值为40Q,R的阻值为18a.求：(1)小灯泡L的电阻(2)SS、S2均闭合时,电压表的示数为9M电阻R上消耗的电功率(3)断开S、S2,闭合S,假设接入电路中的电压表改接量程03V,电流表的量程为00.6A,为了保证两表均不超过量程,且小灯泡两端的电压不超过其额定电压,滑动变阻器的阻值变化范围为多少？6.如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V1.5WZ字样,滑动变阻器R上标有“15Q1

4、A'字样,定值电阻R阻值为10Q,电流表量程为0-3A,电压表量程为0-3V,不计温度对灯丝电阻的影响.求：(1)灯泡正常工作时电阻为多大；(2)当开关SS、G闭合,S断开时,电路最小总功率为多大；(3)当开关S、4闭合,S、S2断开时,在保证电路元件平安的情况下,滑动变阻器R的取值范围7.如图1所示,小灯泡L上标有“6V3WZ字样,R=20Q,滑动变阻器R的最大阻值为100a.求：(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化)；(2)只闭合S,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2所示；当滑片置于某点a时,电压表示数U=8V.求此时电流表示数及电源电压；(3)

5、电压表量程为015V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围.8.如下图的电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V3W的字样,R为定值电阻,滑动变阻器R上标有“10Q0.8A'的字样,电流表A的量程为03A,电压表V的量程为03V,忽略温度对灯丝电阻的影响.求：(1)灯泡L的电阻；(2)闭合S、S与卷时,灯泡L正常发光,电流表A的示数为1.5A,求电源电压U和R的阻值；(3)闭合S,断开S与S2时,在保证电路平安的前提下,求滑动变阻器R接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围.答案和解析1.【答案】D【解析】解：(1)由乙图

6、可知,电路中的最大电流I大二1.6A,电路中的最小电流I最小=0.2A,故通过滑动变阻器的电流范围0.21.6A,故A错误；(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时电路为R的简单电路,I大=1.6A,由1=,可得,电源电压：U=I大R=1.6AXR0当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,R两端的电压U=7V,那么滑动变阻器的最大阻值：R=35Q,/坡小0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压：U=I最小F0+UR=0.2AXRo+7V因电源的电压不变,所以,1.6AXR0=0.2AXR0+7V,解得：R=5Q,故C错误；电源的电压U=I大R=1.6AX5Q=8V

7、,故B错误；(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流：滑动变阻器消耗的电功率：2u2r-仃上Pf=ir=(小二R)R=&m=,+叫mm=%-耽=i吊正二Pr大=3.2W,当R=F0=5Q时,滑动变阻器消耗的电功率最大,即所以,滑动变阻器的功率可达3.0W,故D正确.应选：D(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R的简单电路,电路中的电流最大,根据乙图读出此时的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点和欧姆

8、定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值,进一步求出电源的电压；(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率,然后根据数学知识确定滑动变阻器消耗的最大功率.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是滑动变阻器最大电功率的判断,有一定的难度.2.【答案】B【解析】解：A、由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.5W,串联电路总电压等于各分电压之和,所以此时电压表的示数：U滑=U-Ul=4.5V-3V=1.5V<3V,没有超过电压表的量

9、程,所以灯泡两端的电压可以到达3V,由P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:,PlIT)IU八I=Il=-0.5AIl3V1A,串联电路中各处的电流相等,所以电路中的而滑动变阻器允许通过的最大电流为最大电流：I大=I=0.5A,由图可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,灯泡的电阻:灯泡两端的电压：UL'=U-U滑大=4.5V-3V=1.5V,FtrI电路中的最小电流：I小=4=0.25A;即电路中电流变化范围为0.25A0.5A;故取血A不正确；B、由图可知,灯泡与变阻器串联,当电路中电流最大为I大=0.5A时,变阻器接

10、入电路中的电阻最小为R小,_仃_1.5V_R/j、=R总-Rl=-Rl6Q=3Q,当电路中电流最小为I小=0.25A时,变阻器接入电路中的电阻最大为R大,此时电路总-V取电阻R'=,/小c仃cL5FcR大=R-Rl=1-RlRl=18Q-6Q12Q)0.25-4可得变阻器的变化范围为：3Q-12Q,故B正确；C、根据p=ui=i2r,由题可知,当电路中电流最小时,小灯泡消耗的电功率最小,P小=I小2Rl=(0.25A)2X60=0.375叫故C不正确；D、根据P=UI可知,在电压U一定时,电流为最大值时,电路消耗的电功率最大,P大=UI大=6VX0.5A=3VV故D不正确.应选B.(1

11、)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压.根据电压表的量程和灯泡正常工作时的电流值确定电路中的最大电流和最小电流；(2)根据电路的最大电流值和最小电流值,计算电路中的最小电阻和最大电阻,根据串联电路的特点计算变阻器接入电路中的最大电阻和最小电阻；(3)根据电路中的最小电流,利用P=I/计算灯泡的最小电功率；(4)根据P=UI可知,在电压U一定时,电流越大,电路总功率越大,据此计算.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流,并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.3

12、.【答案】410a【解析】解：由电路图可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为00.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,为了不损坏电路元件,电路中的最大电流I大=Il=0.5A(即此时灯泡正常发光),此时滑动变阻器的电阻最小,电压表的示数最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,所以,此时滑动变阻器两端的电压：LR=U-Ul=4.5V-2.5V=2V,滑动变阻器的最小电阻为：rU"IL"R滑小=4Q;h-(2)灯泡的

13、电阻：DVlt51.nRl=5Q,Il0.5.4当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡的电压最小为Ul=U-LR大=4.5V-3V=1.5V,小灯泡的电流最小为：I小=0.3A,Rl5.因串联电路各处的电流相等,那么滑动变阻器的最大电阻为：R滑大=半=10Qo综上可知,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为4100.故答案为：410.由电路图可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点结合电流表量程和滑动变阻器允许通过的最大电

14、流确定电路中的最大电流、电压表的最小示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最小电阻；(2)根据欧姆定律求出灯泡的电阻,根据电压表示数最大时,滑动变阻器的电阻最大,根据串联电路电压的规律算出灯泡两端的电压,根据欧姆定律求出当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流和滑动变阻器的最大电阻.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.4.【答案】解：由图可知,R和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流；(1)当滑片P置于滑动变阻器的中点时,根据I可得：总电阻R=-=40Q;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R=R-R=40Q-X50Q=15Q;(2

15、)当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时,此时总电阻R=R+R=15Q+50Q=65Q;那么总功率P=2.2W总(3)因电流表的量程为00.6A,所以,电路中的最大电流I最大=0.6A,根据I可得电路中的最小总阻值：R总最小=20.最大因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑'=R总最小-R=20Q-15Q=5Qo答：(1)灯泡正常发光时的电阻是6Q;(2)当电流表示数为0.4A时,电压表的示数是8V;(3)为了保证电路平安,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是5Qo【解析】(1)当滑片P置于滑动变阻器的中点时,根据欧姆定律此时电路中的总电阻,然后根据电阻

16、的串联特点求出Ri的阻值；(2)当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时,根据电阻的串联特点和P=/?求出总功率；(3)根据电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小,根据欧姆定律此时电路中的最小总电阻,然后根据电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出电压和电流的对应值.5.【答案】解：(1)由P=UI可得,小灯泡的额定电流：Il=0.4A,由|=_可得,小灯泡的电阻:R-=20Q;(2)当开关S、S、S均闭合时,电阻R与R并联,电压表测电源的电压,电压表的示数为9V即U=9V,由于并联电路

17、中各支路两端的电压相等,所以电阻R上消耗的电功率：Pi=4.5W(3)断开S、闭合S时,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流；当电路中电流等于小灯泡的额定电流时,电路中电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应最小,此时电路中的总电阻：R总=-=22.5Q,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路的最小值：Rmin=R1R=22.5-20Q=2.5Q;当电压表的示数U2=3V(最大值)时,滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,此时电路中的电流最小,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时灯泡两端的电压：U'=UU'=9

18、V-3V=6V,由于串联电路中各处的电流相等,所以一二即=,解得：R2max=10Q,所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5100.答：(1)小灯泡L的电阻为20Q;(2)电阻R上消耗的电功率为4.5W(3)滑动变阻器的阻值变化范围为2.5100.【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出额定电流,再根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；(2)当开关S、S、g均闭合时,电阻Ri与R并联,电压表测电源的电压,根据电压表的示数可知电源的电压,根据并联电路的电流特点和P=1求出电阻R上消耗的电功率；(3)断开S、Sa,闭合S时,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路

19、中的电流；当电路中电流等于小灯泡的额定电流时,电路中电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的最小值；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,此时电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,进一步得出答案.此题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭和、断开时电路连接方式的区分和电表所测电路元件的判断,同时注意当灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的电阻最小,当电压表的示数最大

20、时滑动变阻器接入电路的电阻最大.6.【答案】解：(1)根据F=灯泡正常工作时电阻：R.=6Q;额(2)当开关SS、G闭合,S3断开时,灯泡L被短路,定值电阻R与滑动变阻器R并联,当滑动变阻器R的阻值最大为15a时,电路总电流最小,电路总功率最小,通过R的电流：Ii=0.45A,通过滑动变阻器R的电流：12=0.3A,电路最小总功率：P最小=UX(I1+I2)=4.5VX(0.45A+0.3A=3.375V(3)当开关S、S闭合,S、S断开时,R断路,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端电压额灯泡的额定电流：I额=0.5A;额由于灯泡额定电流I额=0.5A,电流表量程为03A,滑动

21、变阻器标有“15Q1A字样,所以,在保证电路元件平安的情况下,电路中最大电流为I最大=I额=0.5A,此时滑动变阻器R阻值最小,贝U电路最小总电阻：R最小=丁=9Q最大滑动变阻器R最小阻值：R最小=R最小-R=9Q-6Q=3Q;由于电压表量程为03V,所以在保证电路元件平安的情况下,滑动变阻器两端电压最大为U=3V时,此时滑动变阻器阻值最大,此时电路中电流：I最小=0.25A,滑动变阻器R最大阻值：R最大=-=3,综上所述滑动变阻器的阻值范围为312.答：(1)灯泡正常工作时电阻为6Q;(2)当开关S、S、S闭合,4断开时,电路最小总功率为3.375W(3)当开关S、S3闭合,S、&断

22、开时,在保证电路元件平安的情况下,滑动变阻器F2的取值范围为3120.【解析】(1)根据P=算出小灯泡的电阻；R(2)当开关S、S、S2闭合,S3断开时,灯泡L被短路,定值电阻R与滑动变阻器的并联,当滑动变阻器F2阻值最大为15时,电路总电流最小,电路总功率最小,根据欧姆定律分别算出通过R的电流和通过滑动变阻器R的电流,根据P最小=UX(I1+I2)算出电路最小总功率；(3)当开关S、&闭合,S、S2断开时,R断路,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器F2两端电压,根据P=UI算出灯泡额定电流,根据小灯泡的额定电流、电流表的量程、滑动变阻器的最大电流,判断出最大电流,此时滑动变

23、阻器R阻值最小,根据欧姆定律算出最小电阻和滑动变阻器的最小电阻；根据电压表量程为03V,在保证电路元件平安的情况下,判断出滑动变阻器两端电压最大为U2=3V时,滑动变阻器阻值最大,根据欧姆定律算出最小电流和滑动变阻器的最大电阻.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,会确定通过滑动变阻器的电流范围和对应滑动变阻器电阻的变化是关键.7.【答案】解：(1)由P=可得,灯泡电阻：R.=12Q;(2)只闭合S,R与R串联,由图2可知,当电压表示数U=8V时,R=16Q,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流：I=Ia=-=0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压：U

24、=I(R+B=0.5AX(20Q+16Q)=18吊(3)只闭合S时,灯泡L与变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,由F=UI可得,电路中的最大电流：I大=Il=0.5A,此时电路中的总电阻:Re=36Q,大因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器接入电路中的最小电阻：R小=R总-R=36-12Q=24Q;当电压表的示数U=15V时,变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压：UL'=U-LR=18V-15V=3V此时电路中的电流：I小=一=0.25A,变阻

25、器接入电路中的最大电阻：R大=60Q.小所以,滑动变阻器连入电路的阻值范围是24600.答：(1)小灯泡的电阻为12Q;(2)此时电流表示数为0.5A,电源电压为18V;(3)滑动变阻器连入电路的阻值范围为2460Q.【解析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P一求出小灯泡的电阻；R(2)只闭合S1时,R)与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由图2读出电压表示数U=8V时R的阻值,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；(3)只闭合S2时,灯泡L与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据P=UI求出灯泡正常发光时电流即为电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出L两端的电压,根据串联电路的电路特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出答案.此题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,分清开