2022年中考物理總復(fù)習(xí) 小專題(十一)電路安全問(wèn)題習(xí)題

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1、2022年中考物理總復(fù)習(xí) 小專題(十一)電路安全問(wèn)題習(xí)題 類型1 串聯(lián)電路    如圖所示,電源電壓恒為7 V,電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 Ω 1 A”,燈泡標(biāo)有“6 V 3 W”字樣.閉合開(kāi)關(guān),若兩電表示數(shù)均不超過(guò)量程,燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定電壓,不考慮燈絲電阻變化,電壓表示數(shù)變化范圍為_(kāi)_______;滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍為_(kāi)_______;電流表示數(shù)變化范圍為_(kāi)_______. 【拓展訓(xùn)練1】 如圖所示,電源電壓保持6 V不變,電流表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~3 V,定值電阻R1的規(guī)格為

2、“10 Ω 0.5 A”,滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20 Ω 1 A”.閉合開(kāi)關(guān),為了保證電路安全,在滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器R2允許接入電路阻值的變化范圍為_(kāi)_______,電阻R1消耗的最大電功率為_(kāi)_______W.   拓展訓(xùn)練1圖 拓展訓(xùn)練2圖 【拓展訓(xùn)練2】 (xx·威海)如圖所示,R1的阻值為5 Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為40 Ω,電源電壓保持4.5 V不變,電流表量程為“0~0.6 A”,電壓表量程為“0~3 V”.為保證電路安全,R2接入電路中的最小阻值為_(kāi)__

3、_____Ω,R1消耗的最小功率為_(kāi)_______W. 類型2 并聯(lián)電路    如圖所示,電源電壓為12 V,定值電阻R1為12 Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50 Ω 1 A”字樣,電流表A1量程為0~3 A,A2量程為0~0.6 A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為_(kāi)_______A;在滑片移動(dòng)過(guò)程中,電路的最大功率為_(kāi)_______W. 【拓展訓(xùn)練1】  如圖所示,變阻器R標(biāo)有“20 Ω 1.5 A”字樣,燈L標(biāo)有“6 V 3 W”的字樣,當(dāng)只閉合S1時(shí),燈L正常發(fā)光,再閉合S2,變阻器滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中,電壓表示數(shù)________,電流表示數(shù)___

4、_____(填“變大”“變小”或“不變”);保持S1、S2閉合,如果電流表所接量程是0~3 A,電壓表所接量程是0~15 V,則電路消耗的總功率變化范圍是________. 【拓展訓(xùn)練2】 (xx·荊州)如圖,已知電源電壓為24 V,R2上標(biāo)有“100 Ω 3 A”的字樣,燈泡上標(biāo)有“12 V 3 W”的字樣,電流表A1的量程為0~0.6 A,電流表A的量程為0~3 A. (1)求燈泡正常工作時(shí)的電阻; (2)當(dāng)閉合S,斷開(kāi)S1,S2時(shí),燈泡正常工作,求R1的電阻; (3)當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,求R2的電功率變化范圍. 1.(

5、xx·岳陽(yáng))如圖,電源電壓恒為4.5 V,電流表的量程為“0~0.6 A”,電壓表的量程為“0~3 V”,燈泡上標(biāo)有“2.5 V 1.25 W”字樣(不考慮燈絲電阻變化),滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20 Ω 1 A”.閉合開(kāi)關(guān),在保證電路安全的情況下,移動(dòng)滑片P的過(guò)程中() A.電流表的示數(shù)最大為0.6 A B.燈泡消耗的最小功率為0.13 W C.電路消耗的最大電功率為2.8 W D.滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻為4 Ω     第1題圖 第2題圖 2.(xx·瀘州)如圖所示的電

6、路,電源電壓恒為9 V,電壓表量程為0~6 V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“30 Ω 1 A”,燈泡L標(biāo)有“6 V 3 W”字樣.閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí),要求兩電表示數(shù)均不超過(guò)所選量程,燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值,不考慮燈絲電阻變化,在滿足以上條件的情況下,電流表的量程應(yīng)選________(填“0~0.6 A”或“0~3 A”)最恰當(dāng),滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值應(yīng)為_(kāi)_______Ω;電路中電流的最小值應(yīng)為_(kāi)_______A. 3.(xx·自貢)如圖所示的電路中,電源電壓為6 V并保持不變,電壓表的量程為0~3 V,電流表的量程為0~0.6 A,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 Ω 1

7、A”,燈泡標(biāo)有“5 V 2.5 W”字樣.閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的位置,這時(shí)通過(guò)燈泡的電流為多少?若要求兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定電壓,則該電路能消耗的最大功率為多少?(不考慮燈絲電阻的變化) 4.(xx·遂寧改編)如圖所示電路,電源電壓18 V恒定不變,小燈泡上標(biāo)有“12 V”的字樣,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“200 Ω 1 A”,電流表量程為“0~0.6 A”,電壓表量程為“0~15 V”.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至某一位置時(shí)再閉合開(kāi)關(guān),小燈泡L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流2 s內(nèi)對(duì)小燈泡L做功12 J,不考慮溫度對(duì)電阻的影響.求:

8、 (1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流; (2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值在什么范圍時(shí)才能保證電路的安全. 5.如圖所示,電源電壓為6 V,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“10 Ω 2 A”的字樣,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在最右端時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1示數(shù)為0.5 A.求: (1)R2的阻值; (2)此時(shí)電流表A的示數(shù); (3)若在電路安全工作的前提下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,電路消耗的總功率范圍. 答案 例1 1~3 V 2~9 Ω 0.3~0.5 思路點(diǎn)撥   0.5 A 0.6 1 IL 0.5   12 Ω 7 V-6 V 1 V ·R滑 拓

9、展訓(xùn)練1 10~20 Ω 0.9 拓展訓(xùn)練2 2.5 0.45 例2 0.48 19.2 思路點(diǎn)撥 干路電流 滑動(dòng)變阻器R2所在支路  1 A 0.6 A 1.6 A 拓展訓(xùn)練1 不變 變小 4.8~12 W 拓展訓(xùn)練2 (1)RL===48 Ω (2) 閉合S,斷開(kāi)S1、S2時(shí),R1與L串聯(lián),燈L正常發(fā)光, U1=U總-UL=24 V-12 V=12 V I=IL額===0.25 A R1===48 Ω (3)當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí),R1、R2并聯(lián),U1=U2=U總=24 V I1===0.5 A I干max=3 A,I2 max=I干max-I1=3 A-0.5 A=2.5

10、A P2 max=UI2 max=24 V×2.5 A=60 W R2max=100 Ω時(shí),P2 min===5.76 W R2的電功率范圍為5.76~60 W 專題精練 1.D 2.0~0.6 A 6 0.25 3.滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端,其阻值最大,即R=20 Ω,且R與L串聯(lián)又∵小燈泡的電阻為RL===10 Ω ∴通過(guò)小燈泡的電流IL===0.2 A 又由P=UI知,欲使電路消耗的總功率最大,電流應(yīng)該盡量大,當(dāng)小燈泡兩端電壓達(dá)到電壓表量程,即UL′=3 V時(shí),電路中電流最大,功率最大.則I最大===0.3 A P總=UI最大=6 V×0.3 A=1.8 W 4.由電路圖可知,燈泡

11、L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流 (1)燈泡正常發(fā)光的電壓UL=12 V,t=2 s時(shí)電流對(duì)小燈泡做的功W L=12 J,由W=UIt可得,小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流:IL===0.5 A (2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6 A,變阻器允許通過(guò)的最大電流為1 A,所以,電路中的最大電流I大=0.5 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小.由I=可得,電路中的總電阻和燈泡的電阻分別為:R總===36 Ω,RL===24 Ω 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R?。絉總-RL=36 Ω-24 Ω=12

12、 Ω 當(dāng)電壓表的示數(shù)UR=15 V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時(shí)燈泡兩端的電壓:UL′=U-UR=18 V-15 V=3 V 則電路中的最小電流:I?。剑剑?A 則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:R大===120 Ω 則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值在12~120 Ω的范圍時(shí)才能保證電路的安全. 5.由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器R1和定值電阻R2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)R2支路的電流.(1)∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,∴根據(jù)歐姆定律可得,R2的阻值:R2===12 Ω (2)此時(shí)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流:I1===0.6 A ∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,∴此時(shí)電流表A的示數(shù)為:I=I1+I(xiàn)2=0.6 A+0.5 A=1.1 A (3)電路消耗的最小總功率:Pmin=UI=6 V×1.1 A=6.6 W 由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知,允許通過(guò)的最大電流為2 A,則干路中的最大電流:I′=I1′+I(xiàn)2=2 A+0.5 A=2.5 A電路消耗的最大總功率:Pmax=UI′=6 V×2.5 A=15 W ∴在電路安全工作的前提下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,電路消耗的總功率范圍為6.6~15 W.

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