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文档简介
专题21电路计算(其他类型题)
1.(2025长宁一模)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻均为定值电阻,
滑动变阻器标有“20Q2A”字样,电流表A的示数为1.2安,电流表的表盘如图(b)所示。
(b)
(1)求此时变阻器&接入口路的阻值。
(2)移动滑片,求电流表A的示数的最小值。
(3)将电流表A改接在干路中,再次移动滑片,发现电流表A示数的最大变化量与原来电流表A示
数的最大变化量相同,求定值电阻/?.允许的取值范围。
2.(2025•浦东新区•二模)如图(a)所示电路,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器R标有“20C
2A”字样,电阻&的阻值为10C,开关S闭合。
(1)求通过&的电流人。
(2)求R连入电路的最小同值Rmm。
(3)在十路中串联一个电流表,表盘如图(b)所示,电路能正常工作,在移动心滑片的过程中,求
电路总功率的最大值Pmax和最小值尸min的比值。
3.(2024杨浦一模)如图(a)所示是某同学设计的测油量仪表的简易电路图。电源电压为18伏,R
的阻值为5欧,变阻器尺2上标有“50。2A”字样,下表是研究通连入电路阻值与油的体积大小规律时测
得的数据。闭合开关S,观察到此时电压表示数为2伏。
⑶(b)
&连入电路的阻(欧)50403020151050
油的体积(升)1.502.002.503.003.253.503.754.00
①求此时电路中的电流/。
②求此时&的阻值。
④该同学往原油箱中注入体积为H的油,重新闭合开关S后,观察到电压表示数如图(b)所示。继
续往油箱中注入体积为匕的油,再闭合开关S,该同学发现在不损坏电路元件的情况下油量已到达最大值。
(A)求注入第二次油后电压表示数八
(b)计算比较两次注入的油体积以、匕的大小关系。
4.(2024・长宁•二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻Q阻值为10欧,电流表A的示
数为0.4安,闭合开关S。求:
—1
(1)R两端的电压5。
(2)10秒内电流通过电阻R所做的功断。
(3)一段时间后,电流表A的示数突然变大为0.6安,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻必
或色上,求不同故障所对应的电源电压和电阻Ri的限值。
5.(2024・徐汇•二模)图10(a)是某电热水壶,其内部简化电路如图10(b)所示。将它接入家庭
电路中,电压U为220伏,正常工作时加热电阻幻的阻值为40欧。
口
(1)求正常工作时通过电热水壶的电流/|。
(2)现需在电路中再接入一个指示灯L,要求:闭合开关S,加热电阻心工作的同时指示灯L亮起,
说明电热水壶正在加热。
已知指示灯L的甩阻&阻值为100千欧。请通过计算判断指示灯L能否串联接入电路,并求出通过指
示灯L的电流上。
6.(2024•闵行•二模)在图(a)所示电路中,电源电压为18伏保持不变,滑动变阻器体上标有“2A”
字样,所用电流表表盘如图(〃)所示。闭合开关,移动滑片到某位置时,丁路电流为2.5安。
(1)求整个电路通电4秒钟,电流所做的功%。
(2)移动滑片,电流表示数最大变化量为A/。将电流表改接到变阻器&所在支路,移动滑片,电流
表示数最大变化量为AA。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安,另一次电流表示数最大变化量为L1
安,请指出A/的值,并说明理由。
(3)求电阻&的阻值。
7.(2023宝山一•模)在图(a)电路中,电源电压6伏且保持不变,电阻幻的阻值为20欧,滑动变阻器
及上标有“50C1.8A”字样。闭合开关S,电路正常工作。
<1)求电流表Ai的示数人。
(2)若在电路中再串联一只电流表,其示数如图(b)所示,求此时滑动变阻器连入电路的阻值
8.(2023嘉定一模)在图(a)所示的电路中,电阻R的阻值为5欧,滑动变阻器处上标有“10Q2A”
字样。闭合开关S后,移动滑片P至变阻器丛的中点(即上接入电路的阻值为5欧),电压表示数如图
(b)所示。
①求通过滑动变阻器心的耳流/2和电源电压U。
②若用一个新的电源替换原来的电源,在保证电路安全的情况下,求电源电压的最大值0ftl犬。
9.(2023金山一模)在如图所示的电路中,滑动变阻器凡上标有“50欧”字样,闭合开关S。
R\
①若电源电压为10伏,电压表示数为8伏,电阻&的阻值为20欧,求:
电流表的示数和电阻体的阻值。
②若电源电压和电阻Q的H值均未知,在电路安全的前提下,&允许接入电路的范围是10欧〜30
欧,电压表示数的最大变化量为5伏。求电源电压U。
10.(2023普陀一模)在图(a)所示的电路中,电源电压/呆持不变,电阻R的阻值为10欧,闭合开
关S,电流表示数如图(b)所示。
①求电源电压U。
②在电路中再接入标有“20欧2安”字样的滑动变阻器尺,在不损坏电路元件的情况下,移动滑动
变阻器的滑片,电路中电流表示数最大变化范围为A/。求及对应的4连接方式。
11.(2023宝山二模)在图电路中.定值电阻4=10Cc闭合开关S,将滑动变阳器氐的滑片P从最
左湍力移至中点M的过程中,电压表的示数变化了0.5伏;当滑片P位于M点时,电流表的示数为0.15
安,求:
①当滑片P位于M点时,电阻修两端的电压
②当滑片P位于4点时,电压表示数Uv和电流表示数/A。
③电源电压U。和滑动变阻器R2的最大阻值/?2maxo
12.(2023崇明二模)在图所示的电路中,电源电压为24伏保持不变,电阻Q的阻值为10欧。滑动
变阻器用上标有“50C1.5A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为1安。
八2
(1)求电阻尺两端的电压171:
(2)求此时变阻器心接入口路的阻值;
(3)在电路安全工作的情况下,移动变阻器&的滑片,请你通过计算判断电路消耗的最大功率能否
为最小功率的3.75倍,如不可能请计算说明理由;如可能则算出变阻器的最大阻值&最大。
13.(2023徐汇二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯Li的阻值R为5欧,闭合开
关S,电流表示数为L2安。
<1)求电源电压U;
(2)在电路中再接入小灯L2后,闭合开关S,发现小灯L较亮,而小灯L2较暗。已知小灯L2的阻
值生大于凡。请写出小灯L?接入电路的方式并说明理由。
14.(2023杨浦二模)在图所示的电路中,电源电压为6伏不变,滑动变阻器凡标有“2A”字样,点
b是变阻器的中点。闭合开关S,电流表不数为1.5安。
_______~~
Ri
—1^——
①求此时变阻器R的阻值;
②断开开关S,将定值甩阻处并联连入电路某两点之间。闭合开关S,移动变阻器R的滑片P,当滑
片P在最大处与E点处时,记录电流表示数与电路的电功率数据如下表。
序号12
电流表示数(A)0.61.3
电路的电功率(瓦)10.815.0
根据相关信息及表中数据,回答以下问题:
a.计算定值电阻放的阻值。
b.请判断变阻器.上点K在点F的侧(选填“左”或“右”)。(写出计算过程)
c.计算电路的电功率最大值与最小值的之比夕火:尸小。
15.(2022奉贤一模)如图所示是某物理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。电源电压
为6伏,Ro为定值电阻。闭合开关,测得并记录部分数据见下表:
(1)计算定值电阻凡的阻值;
(2)计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值品;
(3)请说明我o在电路中的作用。
身高加厘米160165170175180
电压表示数/伏0.02.0•••3.64.0
电流表示数/安().3••••••••••••
(4)甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据,并对绘制的人-Up图像作出不同的猜想.
如到所示,其中正确的是图(选填“甲”或“乙”)。
(5)当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为伏。
16.(2022杨浦一模)在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻凡的阻值为20欧,变阻器
处上标有“1A”字样。闭合开关S,电路中的电流为0.4安,电压表的表盘如图(6)所示。
(1)求电阻R两端的电压S;
(2)移动滑片P,发现滑片移至变阻器两端的过程中,所有元件都能正常工作。接着用阻值为10欧
的电阻Ro替换凡,再次闭合开关S,在电路中各元件不损坏的情况下,移动滑片P,发现电压表示数最大
变化量为6伏。且与接入R时相比,电压表示数的最大值相差2伏。
(。)小杨根据上述信息,计算两次电压表示数的最大值。他的计算过程如卜.:
q大二/i1N=/人均=1AK20C=20V>15V
当凡连入电路时,若/大=1A,U|大=15V。当Ro连入电路时,因为电压表示数的最大值相差2V,所以
U。大=13V。
请判断小杨的计算过程是否合理,并写出理由;若不合理,写出正确的计算过程;
Cb)求滑动变阻器电的最大阻值。
17.(2022金山区二模)如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变。另有阻值为10欧的定值电
阻A和滑动变阻器正。闭合开关S:
①若电路的MN间仅连入品,求
(a)通过凡的电流A:
(b)1()秒内电流通过Ri所做的功跖;
②若将电阻凡与滑动变阻器2并联后连入MN间,电流表的示数为/并;若将电阻Q与滑动变阻器
/串联后连入MN间,电流表的示数为/”在电路安全的情况下,/并与/中的最小差值为0.3安,/并与及
的最大差值为1.4安。求&的最大阻值和允许通过色的最大电流。
18.(2022松江区二模)在图9(a)所示电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器修上标有
“2A”字样(最大阻值模糊不清)。闭合开关S”电流表Ai的示数如图9(b)所示。
①求电阻凡的阻值。
②求通电10秒钟,电流通过R所做的功的。
③现移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表A2示数的最大变化量为14安。
(a)求滑动变阻器的最大阻值此共。
(b)若将滑动变阻器&与另一个电阻R)串联接入电源电压相同的电路中,如图10所示。闭合开关
S2,发现滑片P不能移到滑动变阻器的某一端,此时电流表A示数的最大变化量为1.5安,求电阻价的阻
值,
19.(2022徐汇区二模)小徐同学对如图14(a)所示的电子体温计工作原理很好奇。通过查找资料
了解到,电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性,实现温度的测量。
她淮备用电源、热敏电阻RT、定值电阻火O、电流表、电压表、开关和导线等自制电子体温计,其中电源电
压为6伏保持不变。下表为选用的热敏电阻RT阻值随温度/变化的数据“
电子体温计
温度/(℃)3536373839404142
电阻RT(Q)680640600560520480440400
①分析比较上表中的数据法、,的变化情况,可得的初步结论是:。
②小徐猜想电子体温计内部电路图如图14(b)所示,当热敏电阻所处区域的温度升高,电路中的电
流将(选填“变大”或“变小”),若将图14(c)所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对
应的温度,则温度的刻度值从左至右(选填“升高”或“降低”)。
③小徐按照猜想连接电路进行验证,发现热敏电阻所处区域的温度从37℃升高到42℃过程中,电
路中的电流变化范围为安,即使电流表接0~0.6安量程,电流表的指针也几乎不偏转,所以
该方案不可行。
④他改进了上述方案,重新设计电路如图14(d)所示。若热敏电阻所处区域的温度为37c时,电
压表示数如图14(e)所示,求定值电阻Ro的阻值。
20.(2022徐汇区二模)图12(a)(b)所示是家用电热煮茶壶的铭牌及电路原理图。通过开关S的
闭合或断开实现“加热”和“保温”两种状态的转换,电阻凡和治为保护电阻或加热电阻。
产品名称:电热煮茶壶产品型号:**,*
额定电压:220V〜额定容量:L2L
额定功率:880W/44W
①该电热煮茶壶在“加热”状态下正常工作,将1千克的水温度从20℃升高到40℃,求水吸收的热
量0吸。[。水=4.2x103焦/(千克二)]
②由铭牌可知,电热煮茶壶“加热”状态下正常工作时的额定功率为880瓦,求“加热”状态时电
路中的电流/。
③小汇和小佳讨论保护电阻是电阻尺还是电阻&时,有了两种不同的观点,小汇认为保护电阻为电
阻小佳认为保护电阻为电阻尺2,请指出哪位同学观点是正确的并求出保护电阻的阻值。
21.(2022长宁区二模)在图10(a)所示电路中,R是定值电阻,滑动变阻器治标有“20欧1安”
字样。
①若电源电压为6伏,电阻尺的阻值为10欧,闭合开关S,通过幻的电流为0.4安,求:电阻治两
端的电压S和滑动变阻器&的阻值。
②若再分别按图10(b)和(c)连接电路,则发现图(b)中电流的最小值恰好等于图(a)中电流的
最大值,图(c)中电流表示数的最小值恰好等于图(b)中电流的最大值。若电源电压保持不变,求:电
源电压U和电阻尺的阻值。
22.4为定值电阻,滑动变阻器&为标有“20C1A”或“50Q1A”字样中的一个。现将凡和&分别
按国9(a)、(b)所示接入相同电源的电路。
①若电阻凡的阻值为10欧,闭合开关,通过尺的电流为0.2安,求心两端的电压5。
②电压表选用。〜15伏量程,在电路安全工作情况下,移动变阻器&的滑片P,发现有一个电路中滑
片不能移到变阻器的任意一端,两电路中总电流的变化量均为0.6安。
I.请判断图9(a)、(b)中滑片不能移到变阻器任意一端的电路并简要说明理由。
II.通过计算说明变阻器&的规格,并求出定值电阻体的阻值。
(a)图9(b)
23.如图所示的电路,上的阻值为20欧,滑动变阻器心上标有“2A”字样,两电流表量程均为。〜3
安,闭合开关S,电流表Ai、A的示数分别为().8安、1.2安。
①求&两端电压5.
②更换电源,用10欧和30欧的定值电阻先后替换火2,闭合开关S,在电路安全工作的情况下,移动
滑片P,某个电流表示数的最大变化量分别为0.8安和1.6安,其中一次变阻器的电流达不到2安。
(«)试分析变阻器的电流达不到2安的原因。
S求变阻器的最大阻值Rmax。
24.在如图(a)所示电路中,电源电压为18V不变,滑动变阻器&上标有“20C1A”字样,电压表
与节流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S,电路元件均正常工作。
。屋4Mh磁物。屋一嗖也麻纭3
0v30A0.6
Ioooooo
11-315-0.63
(a)(b)
(l)若电流表示数为0.5A,电压表示数为12V。
<a)求Ri的阻值。
(b)求Q消耗的电功率
(2)现将电阻Ro替换心,闭合开关S后,移动滑动变阻器&的滑片P,发现电压表示数最小值与最
大值的比值为0.6,求心的阻值。(请写出所有可能的情况)
专题21电路计算(其他类型题)
1.(2025长宁一模)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R为定值电阻,
滑动变阻器标有“20Q2A”字样,电流表A的示数为1.2安,电流表的表盘如图(b)所示。
R]
二一I-
(a)
(1)求此时变阻器凡接入旦路的阻值。
(2)移动滑片,求电流表A的示数的最小值。
(3)将电流表A改接在干路中,再次移动滑片,发现电流表A示数的最大变化量与原来电流表A示
数的最大变化量相同,求定值电阻凡允许的取值范围。
【答案】(1)10C;(2)0.6A:(3)7?i>12Q
【详解】(1)&=UH2=12V/1.2A=10。
(2)由题意可知,电流表接入电路的量程为0-3A,因为电流表与滑动变阻器串联,测量通过滑动变
阻器的电流,所以当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大值时,电流表的示数最小,最小值为
a12V
=0.6A
-Rx.max-20Q
(3)改接前,电流表示数的最大值为2A,所以可得电流表示数的变化量为
△/=/,1/小=2A-0.6A=1.4A,改接后,电流表最大示数为滑动变阻器允许通过的最大电流值2A加上通过
凡的电流,因为电流表A示数的最大变化量与原来电流表A示数的最大变化量相同,所以可知电流表的最
大示数为3A,则由并联电路的电流规律可知通过心的电流最大值为
/lmax=/max-^2max=3A-2A=lA»所以可得
U
4=『A
代入数据可解得〃仑12C。
2.(2025•浦东新区•二模)如图(a)所示电路,电源电压为12V且保持不变,滑动变阻器幻标有“20Q
2A”字样,电阻&的限值为10C,开关S闭合。
(1)求通过&的电流上。
(2)求Q连入电路的最小限值Rmin。
(3)在干路中串联一个电流表,表盘如图(b)所示,电路能正常工作,在移动以滑片的过程中,求
电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值。
【答案】(1)1.2A:(2)6C:(3)5/3
【详解】(1)C/2-C71-C7-12V
人=幺=空心
2
R210Q
(2)由公式/=SR可知,电压一定时,阻值越小,通过的口流越大,而通过电阻凡的最大电流为2A,
所以用连入电路的最小阻值
凡“而=2=里=6。
2/lmax4?Ac
(3)通过电阻凡的最小电流
/_Q_12V_
/1:=----=----=0n.6/AA
R*200
由并联电路的电流规律可得干路上的最小电流
4“n=/,+/2=0・6A+L2A=1.8A
干路上的最大电流
An”=Amax+A=2A+1.2A=3.2A
超出了电流表的最大量程3A,所以最大电流/max=3A
则电路总功率的最大值Pmx和最小值Pmin的比值
Sa人=3A=5
匕n晨n上8A3
3.(2024杨浦一模)如图(a)所示是某同学设计的测油量仪表的简易电路图。电源电压为18伏,R
的阻值为5欧,变阻器凡上标有“50Q2A”字样,下表是研究&连入电路阻值与油的体积大小规律时测
得的数据。闭合开关S,观察到此时电压表示数为2伏。
油箱
(a)(b)
及连入电路的阻(欧)50403020151050
油的体积(升)1.502.002.503.003.253.503.754.00
①求此时电路中的电流/。
②求此时治的阻值。
④该同学往原油箱中注入体枳为外的油,重新闭合开关S后,观察到电压表示数如图(b)所示。继
续往油箱中注入体积为匕的油,再闭合开关S,该同学发现在不损坏电路元件的情况卜油量已到达最大值。
(a)求注入第二次油后电压表示数。
(b)计算比较两次注入的油体积匕、匕的大小关系。
【答案】①0.4安:②4。欧:③(a)10伏:(h)Vr>V2
【详解】①此时电路中的电流
52V
/=^=5n=04A
②此时滑动变阻器两端的电压S=U-S=18V-2V=16V
变阻器&接入电路的阻值
U16V
H2T2=7TTT=40C
-I0.4A
③(a)由图(a)可知,注入油的体积增大时,浮球会上浮,在杠杆的作用下变阻器的滑片会向下移
动,变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,由U=/H可知电压
表的示数(R两端的电压)增大;由题知,注入第二次油后,油量已到达最大值,说明此时电路中的电流
为2A,此时电压表的示数Uv=/天凡=2Ax5C=10V
(b)由表可知:变阻器阻值每减小1欧,增加0.05升油。
未注入油时.,处=40。
第一次注油时,Ui:S=R:&U:(U-Ui)=R:&6V:(18V-6V)=5C:&&=10Q
&阻值减小了30Q°一=1.5升
第二次注油时,U\:U2=R\:R25:(U-Ui)=/?i:/?210V:(I8V-10V)=5Q:&&=4C
R阻值减小了6C。匕=0.3升
比较可知匕>匕。
4.(2024•长宁•二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R阻值为10欧,电流表A的示
数为04安,闭合开关S。求:
R\Ri
S@
~|i——Y—।
(1)R两端的电压S。
(2)10秒内电流通过电阻肥所做的功名。
(3)一段时间后,电流表A的示数突然变大为0.6安,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R
或&上,求不同故障所对应的电源电压和电阻&的阻值。
【答案】(1)4V;(2)16J;(3)见解析
【详解】(1)Ui=/i拉i=0.4安X]。欧=4伏
(2)%=U/f=4伏x0.4安xlO秒=16焦
(3)若出发生短路
。=/用=0.6安x10欧=6伏a=S=6伏,伏=5欧
/0.4安
若Ri发生短路
U=5+IR?
U=1'R2
fU=4伏I0.4女xRz
【U=0.6安xR]
U=12伏;&=20欧
5.(2024•徐汇•二模)图10(a)是某电热水壶,其内部简化电路如图10(b)所示。将它接入家庭
电路中,电压U为220伏,正常工作时加热电阻心的阻值为4()欧。
(1)求正常工作时通过电热水壶的电流人。
(2)现需在电路中再接入一个指示灯L,要求:闭合开关S,加热电阻估工作的同时指示灯L亮起,
说明电热水壶正在加热。
已知指示灯L的甩阻&阻值为100千欧。请通过计算判断指示灯L能否串联接入电路,并求出通过指
示灯L的电流上。
【答案】(1)5.5A;(2)不能,2.2x10%
「年&/1\rU220伏生
【详解】(1)/1=n=r=5.5女
Ri40欧
(2)当Hi与L串联,
R=Ri+R?=40欧+100千欧=100040欧
I=I\=Ii=U=220伏。0.0022安
R100040欧
方法1:/蔚=小串联指示灯后,/«6,无法实现对水加热的作用
或方法2:加热电阻的实际功率=R・mi=i.9xioT瓦,无法实现对水加热的作用
所以指示灯L不能串联接入电路。
因为凡、L并联,U=Ui=U2
U.220伏
h==0.0022安=2.2x10-3安
火210000()欧
6.(2024•闵行•二模)在图(°)所示电路中,电源电压为18伏保持不变,滑动变阻器凡上标有“2A”
字样,所用电流表表盘如图(力)所示。闭合开关,移动滑片到某位置时,干路电流为2.5安。
(1)求整个电路通电4秒钟,电流所做的功力。
(2)移动滑片,电流表示数最大变化量为A/。将电流表改接到变阻器品所在支路,移动滑片,电流
表示数最大变化量为A/i。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安,另一次电流表示数最大变化量为1.1
安,请指出△/的值,并说明理由。
(3)求电阻&的阻值。
【答案】(1)180J;(2)0.9A;(3)15Q
(1)%=U/r=18伏x2.5安x4秒=180焦
(2)并联电路中/=八十,2,介不变,若不受电流表量程限制,则△/=△/1
由题意可知A"AA,说明电流表串联接在干路上,电流表量程起到限制作用,使得所以A/=0.9
安,(合理即可)
(3)A/i=/i火一U/Q大=2安-18伏向火=1.1安
Ri大=20欧
1\产U/以火=18伏/20欧=0.9安
△/=/>-("+/"')=鼠一(U/R2+/1小)=3安一(18伏/&+0.9安)=0.9安
&=15欧
7.(2023宝山一模)在图(a)电路中,电源电压6伏且保持不变,电阻R的阻值为20欧,滑动变阻器
处上标有“50C1.8A”字样。闭合开关S,电路正常工作。
(a)(b)
(1)求电流表Ai的示数小
(2)若在电路中再串联一只电流表,其示数如图(b)所示,求此时滑动变阻器连入电路的阻值
【答案】(l)0.3A;(2)①15C;②3.53C
【解析】(1)电流表Ai的示数
U}U6V
4=E=R=菰=03、
(2)①电流表的示数为0.4A
i)串联在支路上
U6V
R->=-2-=——=\5Q.
-I20.4A
ii)串联在干路上
U6V
R^=-=八一八.人=60C>50C
~A0.4A-0.3A
②电流表的示数为2A
i)串联在支路上2A>1.8A(舍去)
ii)串联在干路上
6V60
—=————=—0^353Q
/22A-0.3A17"
&(2023嘉定一模)在图(a)所示的电路中,电阻尺的阻值为5欧,滑动变阻器4上标有“10。2A”
字样。闭合开关S后,移动滑片P至变阻摘&的中点(即&接入电路的阻值为5欧),电压表示数如图
(b)所示。
①求通过滑动变阻器处的可流,2和电源电压U。
②若用一个新的电源替换原来的电源,在保证电路安全的情况下,求电源电压的最大值U收大。
【答案】©9伏:②30欧.
【解析】①/2=S火2=4伏/5欧=0.8安;
因为凡和&串联,所以4=/2=0.8安
Ui=hRi=0.8安x5欧=4伏
U=S+S=4伏+4伏=8伏
②•••电压表安全,・・・SM人=15伏
•・•变阻器标有“2A”,••・电路允许通过的最大电流为2A,
,[人址火=/】A*火R\=)-安x5欧=10伏
5=5板人+S最大=10伏+15伏=25伏
9.(2023金山一模)在如图所示的电路中,滑动变阻器凡上标有“50欧”字样,闭合开关S。
①若电源电压为10伏,电压表示数为8伏,电阻&的限值为20欧,求:
电流表的示数和电阻品的阻值。
②若电源电压和电阻Q的I且值均未知,在电路安全的前提下,&允许接入电路的范围是10欧〜30
欧,电压表示数的最大变化量为5伏。求电源电压U。
【答案】①9伏;②30欧.
【解析】
①/2=5/&2=8伏/20欧=0.4安
g=u—S=10伏一8伏=2伏
尺i=S〃i=2伏/0.4安=5欧
②因为变阻器的阻值无法达到铭牌最大值,所以当/?2=30欧时,Smax=15伏
乂•••△"2=5伏,U2max-U2min=5伏
所以U2min=10伏
根据S:U2=R1:R1
(U-10伏):10伏=/?1:10欧(U-15伏):15伏=心:30欧
所以U=20伏
10.(2023普陀一模)在图(a)所示的电路中,电源电压/呆持不变,电阻它的阻值为10欧,闭合开
关S,电流表示数如图(b)所示。
①求电源电压U。
②在电路中再接入标有“20欧2安”字样的滑动变阻器尺,在不损坏电路元件的情况下,移动滑动
变阻器的滑片,电路中电流表示数最大变化范围为A/。求△/及对应的当连接方式。
【答案】①18伏;②见解析.
【解析】9U=/R=1.8安xlO欧=18伏
②若电阻&与必串联,
=U=?伏安
△/=1.2安
凡十处10欧+20欧
若电阻&与凡并联,
I盘乂=3安小小=4+?=1.8安+*£=2.7安A/=0.3安
Ri20欧
所以,电阻&与Q串联时,电流表示数变化范闱最大,为1.2安。
II.(2023宝山二模)在图电路中,定值电阻幻=1()Q。闭合开关S,将滑动变阻器&的滑片P从最
左瑞力移至中点M的过程中,电压表的示数变化了0.5伏;当滑片P位于M点时,电流表的示数为0.15
安,求:
①当滑片P位于M点时,电阻凡两端的电压
②当滑片P位于A点时,电压表示数Uv和电流表示数/A.
③电源电压U。和滑动变阻器&的最大阻值/?2maxo
【答案】①L5V;@1.0V,0.1A;@3V,20C。
【详解】(1)当滑片P位于历点时,电流表的示数为(M5A,该电路为串联电路,则经过R的电流
为0.15A,U[=65]=0.15Axl0C=L5V
(2)由题意知,滑动变阻器R的滑片P从最左端力移至中点M的过程中,电压表的示数变化了0.5
伏,则滑片P位于4点时,电压表示数为t/v=t/r0.5V=1.5V-0.5V=1.0V
电流表显示的电路电流为
/=匹=里=。皿
&I0Q
(3)滑片P位于/I点时,根据串联电路电压特点,可得电源电压为
UO=LOV+O.1AX&M
滑片P位于M点时,可得电源电压为
UO=1.5V+().15A/R,M
u2/Max
联立.两式解得:/?2nwx=20Q,电源电压Uo=3V。
12.(2023崇明二模)在图所示的电路中,电源电压为24伏保持不变,电阻区的阻值为10欧.滑动
变阻器此上标有“50C1.5A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为1安。
&
-4v)—
(1)求电阻尺两端的电压5;
(2)求此时变阻器&接入口路的阻值;
(3)在电路安全工作的情况下,移动变阻器&的滑片,请你通过计算判断电路消耗的最大功率能否
为最小功率的3.75倍,如不可能请计算说明理由;如可能则算出变阻器的最大阻值几最大。
【答案】(1)10V;(2)14Q:(3)见解析
【详解】(1)闭合开关,电阻Q和变阻器&串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流
表测通过电路的电流,电阻凡两端的电压Ui=/Ri=1AX10Q=10V
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,滑动变阻器两端电压S=U-S=24V・10V=14V
根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值
DU、14V"小
&=—=-----=14Q
I1A
(3)电压表接入电路的量程为O~I5V,所以电压表示数最大为15V,根据串联电路电压规律可知此时
定值电阻两端的电压最小,根据欧姆定律可知此时特点电路的弓流最小,此时定值电阻两端的电压UJ
=U・S'=24V-15V=9V
电路中的最小电流
U{_9V
/小=0.9A
R一而
滑动变阻器&上标有“50。L5A”字样,串联电路各处电流相等,则通过电路的最大电流为L5A,
电路消耗的最大功率与最小功率之比
火」大J5A
会1.67工3.75
P,)、U/,卜/小0.9A
13.(2023徐汇二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯L的阻值Q为5欧,闭合开
关S,电流表示数为1.2安。
(1)求电源电压U;
(2)在电路中再接入小灯Lz后,闭合开关S,发现小灯L较亮,而小灯L?较暗。己知小灯L2的阻
值&大于心。请写出小灯L2接入电路的方式并说明理由。
【答案】(1)6V;(2)见解析
【详解】(1)只有小灯泡接入电路中,电源电压等于小灯泡两端的电压
U=13=1.2Ax5Q=6V
(2)若Li、L2串联,则/=/i=/2
P\=U\h=hRi.h=I?R\
Pi=U2h=l2Ri.I\=I2Ri
因为及大于R,所以P2大于P,小灯L较亮,不符合题意(舍)
若LHL2并联,则U=Ui=U?
4=仁u,u2
yu3=u)五二瓦
因为肥大于凡,所以Pi大于尸2,小灯L较亮,符合题意,因此小灯L2是并联接入电路。
14.(2023杨浦二模)在图所示的电路中,电源电压为6伏不变,滑动变阻器吊标有“2A”字样,点
厂是变阻器的中点。闭合开关S,电流表示数为1.5安。
Ri
①求此时变阻器Ri的阻值;
②断开开关S,将定值电阻处并联连入电路某两点之间。闭合开关S,移动变阻器凡的滑片P,当滑
片P在最大处与E点处时,记录电流表示数与电路的电功率数据如下表。
序号12
电流表示数(A)0.61.3
电路的电功率(瓦)10.815.0
根据相关信息及表中数据,回答以下问题:
a.计算定值电阻&的阻值。
b.请判断变阻器上点E在点尸的侧(选填“左”或“右”)。(写出计算过程)
c.计算电路的电功率最大值与最小值的之比尸火:。小。
【答案】4Q;5C;左;16:9。
【详解】(1)由电路图可知,电路是只有R的简单电路,则此时变阻器Q的阻值
=4。
(2)将定值电阻&并联连入电路某两点之间,闭合开关S,由表格中电路的电功率可得两种情况下电
路中的电流分别为
曙4A〃P,15.0W
1=-=--------=2.5A
U6V
两次实验中电路中的电流均大于电流表的示数,且电流表的示数发生变化,则电流表只测凡通过的电
流,电阻&与凡并联,电路图如下:
电阻上通过的电流A=L8A-0.6A=2.5A-1.3A=1.2A
&的阻值
"册=1^=5。
当变阻器的滑片位于七点处对接入电路中的阻值
RU6V
々4.6C
3厂市
由第一次实验数据可得滑动变阻器的最大阻值为
&摄v=----=1oc
做人0.6A
尸点处滑动变阻器接入电路中的阻值
彩=;4通大=;xlOC=5Q
比较滑动变阻器的滑片在E点和F点
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