2021年中考物理电学培优专题12:极值、范围类动态电路计算

修改时间:2021-04-23 浏览次数:213 类型:三轮冲刺 编辑

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一、计算题

  • 1. 在如图(a)所示的电路中,电源电压为整数且保持不变,电阻 为定值电阻,变阻器 上标有“20Ω2A”字样。

    (1) 若电阻 阻值为15欧,闭合开关S,通过电阻 的电流为1安,求: 两端的电压
    (2) 电压表的表盘如图(b)所示,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数的范围为0.6~1.5安,求:电源电压U。
  • 2. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 的阻值为 为滑动变阻器,闭合开关,当滑片 处于 端时,电流表示数为 ,求:

    (1) 电源电压;
    (2) 当滑片 处于 端时,电压表示数 ,滑动变阻器最大电阻 为多少?
    (3) 若电压表量程为 ,为了保证电路安全,通过电路最小电流为多少?
  • 3. 如图所示,电源电压为6V,两个定值电阻R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:

    (1) 只闭合S2时,电路中的电流;
    (2) S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能;
    (3) S2断开,S1、S3闭合时,该电路的总功率。
  • 4. 在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示,电源电压恒为18V,电阻箱最大阻值为999.9Ω.报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如下表所示。

    压力F/N

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    电阻Rx/Ω

    580

    560

    540

    520

    500

    480

    460

    (1) 为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
    (2) 在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少?
    (3) 现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时,电路报警按照下列步骤调试此报警电路:

    ①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为Ω;

    ②将开关向端(填数字)闭合,调节,直至

    ③保持,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。

    (4) 对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时,电路报警,若电源电压可调,其它条件不变,则将电源电压调为V即可。
  • 5. 小蕊同学在学习了电学知识后,观察到生活中的许多电热器都有多个挡位,于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻,设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1=20Ω、R2=30Ω,请计算:

    (1) S2闭合,S1、S3断开时,电路中的电流;
    (2) S3断开,S1、S2闭合时,通电5min电路消耗的电能;
    (3) 该电路的最大功率和最小功率之比。
  • 6. 如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“3V 1.5W”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,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S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为多大;
    (3) 当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围
  • 7. 在如图所示的电路中,电源电压为12V,滑动变阻器的阻值范围在0至50Ω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:

    (1) 定值电阻R1的阻值;
    (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?(得数保留1位小数)
    (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,为了保证电流表的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?
  • 8. 如图是小邦同学设计的调光灯电路,R0为定值电阻,S为选择开关,当S接触a点时,小灯泡正常发光但不能调光,当S接触b点时,电路断开,当S接触c点时,电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω2A”,灯泡L上标着“10V12W”的字样,电源电压恒为16V.灯泡电阻随温度变化。

    (1) 求定值电阻R0的阻值;
    (2) 当S接触c点时,调节R的滑片至中点位置,电路中的电流为1A,求此时灯泡的实际功率。
  • 9. 如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω  1A”。

    (1) 闭合开关S1 , 断开开关S2、S3 , 电流表示数为0.4A,求电源电压;
    (2) 闭合开关S3 , 断开开关S1、S2 , 滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
    (3) 闭合开关S1、S2和S3 , 在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
  • 10. 如图,R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A.求:

    (1) 电源电压;
    (2) 电阻R2的阻值;
    (3) 当S1、S2闭合,S3断开时,电路的总功率。
  • 11. 如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L上标有“6V3W”的字样,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样,电流表A的量程为0~3A,

    电压表V的量程为0~3V,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:

    (1) 灯泡L的电阻;
    (2) 闭合S、S1与S2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R1的阻值;
    (3) 闭合S,断开S1与S2时,在确保电路安全的前提下,求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。
  • 12. 图甲是温度自动报警器。控制电路中,电源电压U=5V,热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示;工作电路中,灯泡L标有“9V0.3A”的字样,R4为电子嗡鸣器,它的电流达到某一固定值时就会发声报警,其阻值R4=10Ω。在R2温度为20℃的情况下,小明依次进行如下操作:闭合开关S1和S2 , 灯泡L恰好正常发光,此时R0的电功率为P0;将R1的滑片调到最左端时,继电器的衔铁刚好被吸下,使动触点与下方静触点接触;调节R3的滑片,当R3与R4的电压之比U3:U4=4:1时,电子嗡鸣器恰好能发声,此时R0的电功率为 。已知电源电压、灯丝电阻都不变,线圈电阻忽略不计。求:


    (1) 灯泡L的额定功率;
    (2) 当衔铁刚好被吸下时,控制电路的电流;
    (3) 将报警温度设为50℃时,R1接入电路的阻值;
    (4) 工作电路的电源电压Ux
  • 13. 某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示,电源电压保持6V不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。(设海水的密度ρ=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)


    (1) 当电流表示数为0.2A时,求压敏电阻R2的阻值;
    (2) 如图2所示,当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强;
    (3) 若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?
  • 14. 如图甲所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W“的字样,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.求:

    (1) 小灯泡正工作时的电阻是多少?
    (2) 只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时,R2消耗的电功率为1.25W.此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少?
    (3) 只闭合开关S和S1 , 移动滑动变阻器R1的滑片P,小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少?
  • 15. 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R最大阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1、S2 , 滑动变阻器滑片P移至最左端时,小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1 , 断开开关S2 , 电压表的示数为3.6V,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:

    (1) 电源的电压及小灯泡L的电阻;
    (2) R1的阻值;
    (3) 闭合开关S、S2 , 断开开关S1 , 滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时,电流表的示数。
  • 16. 如图甲,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V”字样,电流表的量程为0~1.2A , 如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为9Ω,当闭合SS2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:

    (1) 电源电压是多少?
    (2) 闭合SS1、断开S2 , 为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少?
    (3) 闭合SS2、断开S1 , 当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时,这时小灯泡的功率为3.2W , 此时电流表的读数为多少?
  • 17. 在如图所示电路中,小灯泡R1标有“4V1.6W”字样,定值电阻R2=20Ω,滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关S2时,电压表的示数为2V;将滑动变阻器滑片滑到最左端,闭合所有开关,此时电流表A2示数为0.5A.求:

    (1) 电源电压;
    (2) 滑动变阻器R3的最大阻值;
    (3) 只闭合开关S3 , 在电路安全的情况下,小灯泡电功率的变化范围。
  • 18. 如图1所示,电源电压保持不变,定值电阳R1=10Ω,R2=5Ω.滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”。电流表A2选用0﹣3A的量程,电压表选用0~15V的量程。闭合个部开关,电流表A1的示数为1A.求:
    (1) 电源电压。
    (2) 若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值。
    (3) 用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S.在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。

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