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- 2021-05-13 发布
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电学计算压轴专题
一、基本范围问题
1、在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表示数为12伏,电流表示数为1.2安。求:
A
R2
V
R1
S
(1)电阻R1的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片向右移动到另一位置,电压表
示数变化2伏时的电流表示数I′;
(3)若把电压表改接在滑动变阻器R2的两端,当滑动
变阻器的滑片在中点(即滑动变阻器连入电路中的
阻值为滑动变阻器最大阻值的二分之一)和最右端
时,电压表的示数分别为12伏和15伏,那么电源
电压U和滑动变阻器的最大阻值R2max为多大?
2、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20W 2A”字样,电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,电阻R1的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合电键,电压表的示数为1.5伏,求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电源电压。
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。
S
P
R2
V
A
R1
b
a
3、在图(a)所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.8安。求:
(a)
A
R1
P
R2
S
V
(b)
0
1
2
3
V
10
5
0
15
① 电阻R1两端的电压U1。
② 电压表V的示数U2。
③ 移动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图10(b)所示,若电路正常工作,则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′。
4、如图(a)所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样,闭合电键后,当滑片位于中点位置时,电流表A1和A2的示数均如图(b)所示,
求:①电源电压;②R1的阻值;
③不改变各电表量程,在电路安全工作的情况下,移动滑片使电流表A2与A1的示数的比值变大,当比值达到最大时,R2连入电路的电阻值是多少?电流表A2与A1的示数的比值是多少?
5、在图所示的电路中,电源电压为6伏且不变.电阻R1的阻值为50欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样.闭合电键S,电流表A1的示数为0.52安.已知电流表A1的“0~3A”量程档损坏.
(1)求通过电阻R1的电流.
(2)求变阻器R2连入电路的阻值.
(3)若要使电流表A2与电流表A1的比值变小,变阻器的滑片P应继续向 右移动(选填“左”或“右”).
现有阻值为15欧、30欧和60欧的三个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,然后移动变阻器滑片P,使电流表A2与电流表A1的比值最小,且电路能正常工作.
①应选择的电阻阻值为 30欧.
②通过计算求出电流表A2与电流表A1的最小比值.
6、在图所示的电路中,R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“20欧,1安”的字样,电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程。移动滑动变阻器的滑片p至最左端,闭合电键S,电流表示数为0.3安。
求:(1)电源电压。
(2)移动滑动变阻器的滑片p,当电流表示数为0.2安时,电阻R1消耗的电功率。
P
V
)
A
R2
R1
S
(3)现有三个定值电阻,分别为4欧、6欧和11欧,
设想从中选择一个电阻来替换R1,要求闭合电键S,
在移动滑动变阻器滑片p的过程中,两电表指针
分别能达到某量程的满刻度,且电路能正常工作。
①应选用 欧的电阻代替电阻R1。
②通过计算求出满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围。
7、在图所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“20W 2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
①电阻R1两端的电压U1。
②电阻R1消耗的功率P1。
7题图
A
R1
S
P
R2
b
a
c
③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1,同时将一电压表接入电路中,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变),且电路能正常工作。满足以上条件时:
第一,替换电阻的阻值为_________欧。
第二,电流表选择__________量程、电压表选择_________量程;
电压表接到__________处(选填 “ab”、“bc”或“ac”)。
第三,计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围(要有计算过程)。
8 、在图所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R1的阻值为12欧,闭合电键S,电流表的示数为0.45安。求:
①电阻R1两端的电压;
②电阻R2消耗的电功率;
③现有三个滑动变阻器,A:20欧 2安;B:100欧 2安;C:150欧 1安,请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。要求:闭合电键S,移动滑动变阻器的滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,电路中电流的变化量最大。
R2
A
S
V2
R1
V1
第一,为满足上述要求,应选用滑动变阻器 (选填“A”或“B”或“C”)替换定值电阻 (选填“R1”或“R2”)。
第二,算出电路中电流的最大变化量 △I。
9、在图所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R1的阻值为12欧,闭合电键S,电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图(a)、(b)所示。求:
① 电阻R1两端的电压; ② 电阻R2消耗的电功率;
③ 现有两个滑动变阻器,A:“50欧 2安”和 B:“150欧 1安”,请选择其中一个替换定值电阻R1或R2 。 要求:选择适当的量程,闭合电键后,移动变阻器的滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,使电流表和电压表V1都能达到各自的最大值,且使电压表V2的变化量最大。
(2)
(1)
第一,为满足上述要求,应选用滑动变阻器__________(选填“A”或“B”)替换定值电阻___________________(选填“R1”或“R2”)。
第二,算出电路中电压表V2的最大变化量 △U2。
R2
A
S
V2
R1
V1
(a) (b)
(a)
V
P
R2
S
R1
10、如图(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样,R1的阻值为30欧。闭合电键,电压表的示数如图(b)所示,求:
①此时通过电阻R1的电流;
②此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率;
( b)
V
3
15
③现有阻值分别为10欧、15欧、20欧的定值电阻,从中选择一个替换R1,要求选择合适的量程,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电路能正常工作,且能够使电压表V指针转动的角度最大。请通过计算说明所选择的电阻是________,电压表示数的变化范围是________。
若用另一阻值略大于30欧的电阻来替换原30欧的电阻R1,在移动滑片的过程中电压表示数的最大变化量将______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
V2
V1
R1
R2
S
P
(a) (b)
11、在如图(a)所示的电路中,电源电压恒定保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”,选用的电压表如图(b)所示 ,闭合电键S后电路中的电流为1安,电压表V1和V2的指针指在同一位置。
① 求电阻R1两端的电压U1
② 求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③ 现有阻值为2Ω、5Ω、8Ω的电阻三个,请从中选择一个来替换电阻R1。
要求:在保持变阻器滑片P位置、电表量程不变的情况下,使两电压表指针在原来位置上偏转相同的角度,然后移动滑片P,电路中电流的变化量最大,且电路能正常工作。
第一,应选择的电阻阻值为__________Ω。
第二,满足上述要求时,电路中电流的变化范围。(写明必要理由)
12、在图所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R的阻值为10欧。
①求闭合电键S后电流表A的示数I。
②求通电10秒,电阻R消耗的电功W。
③现有“50 1A”、“10 2A”的滑动变阻器两个,请选择一个接入电路a、b、c、d中的某两点,要求:电键S闭合后电流表的示数变大,且为S断开时的三倍。
选择:将变阻器 接入电路中 两点间,使变阻器接入电路的电阻值为 欧。
图13
A
S
R
a
b
c
d
求出:电键闭合前、后,电流表示数的变化量DI。
二、偏转问题
(b)
S
R1
P
R2
V1
V2
—
3
15
V
—
3
15
V
(a)
1、在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“100欧 1安”字样。闭合电键S后,电压表V1示数为12伏。
① 求:通过R1的电流I1。
② 求:此时变阻器连入电路的阻值R2。
③ 若可改变电表的量程,移动滑动变阻器的滑片P,使两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,如图11(b)所示,求:此时变阻器连入电路的阻值R2′
2、
A
R1
S
P
R2
V
在图10所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为15欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样,所用电表为学校实验室常用电表。闭合电键S后,电流表的示数为0.4安。
①求电阻R1两端的电压U1。
②求电阻R1消耗的电功率P1。
③如果要使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。
第一,不改变电表量程,移动滑片P能否满足上述要求;若能,请说明滑片P应向哪个方向移动;若不能,请简要说明理由。
第二,选择合适的电表量程,满足上述要求共有______种可能。请另选一种满足上述要求的情况:电流表量程0~____安,电压表量程0~_____伏,并计算当满足上述要求时,电路中的电流大小I。
3、在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后,电流表A与电压表V的示数如图(b)、(c)所示。求:
①变阻器R2连入电路的电阻。
②通电10秒,电流通过定值电阻R1所做的功。
③现用定值电阻R0来替换电阻R1,电流表使用0~3A量程,在各电路元件均安全工作的条件下,要求每次改变变阻器滑片P的位置,都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同。
I 符合上述条件和要求时,电压表所用量程为 (3) V ,定值电阻R0的阻值为 (4) 欧。
II 符合上述条件和要求时,变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值。
R1
S
R2
A
P
V
4、在图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表Vl的示数为10伏,电压表V2的示数为6伏。求:
①定值电阻R1的阻值。
②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③请用定值电阻来替换电阻R1
,并选择合适的电表量程。要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值:__________________。
第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值。(写明必要理由)
5、如图所示电路中,A1表接0~0.6安量程,A表接0~3安量程,滑动变阻器上标有“20欧,2安”字样。闭合电键S后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数为6伏,A1表示数为0.5安,A表示数为1.1安。
求:(1)电阻R2的阻值和电功率。
(2)在保证电路所有元件安全使用的情况下,电阻R1的最小值。
(3)有没有可能移动滑动变阻器的滑片,使A1与A
指针偏转相同的角度?请说明理由。
三、 替换范围问题
1、在如图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R1的阻值为35欧,R2上有“200Ω 1A”的字样。闭合电键S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数为7.5伏,求:
图13
A
R1
R2
S
V
(1)电路中的电流及电路消耗的总功率;
(2)现有三个电阻:10欧、30欧、50欧,请选择其中一个电阻R0替换R1,在电路正常工作的前提下,使变阻器滑片在移动过程中电表达到满刻度的次数要最多(包括更换量程),该电阻是________欧,并求出电压表满刻度时滑动变阻器接入电路的电阻。
(3)电压表达满刻度时变阻器R2与替换的定值电阻R0之间满足的所有条件。
2、在图所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为22欧,滑动变阻器R2上标有“10W 1A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
图11
A
R1
P
V
R2
S
(1)电阻R1两端的电压。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(3)现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。
①现有阻值为16欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的使用范围;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______________________。
3、在图(a)所示的电路中,电源电压为22伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后,电流表A的示数为0.4安,电压表V的示数为6伏,求:
R1
S
R2
A
P
V
(a) (b)
①此时变阻器R2消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的阻值。
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。要求:选择不同的电表量程,移动变阻器的滑片P,都能使电压表V的指针处于图11(b)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧,最大阻值为_________欧。
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数的最小值。(写明必要理由)
4、 在图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50W 1A”字样,两电压表的规格相同。闭合电键S后,电流表示数为0.8安,电压表V2的示数为14V。 求:①电阻R1的阻值;
S
–
15
3
②请用定值电阻R0来代替电阻R1。要求:移动变阻器的滑片P,使电压表V1和V2的指针分别都能处于如图所示的位置,且电路正常工作。求:
第一,符合上述条件的定值电阻R0的范围是_________欧
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数的最小值。(写明必要理由)
4、 如图所示的电路中,电源电压为18伏恒定不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.2安,电压表V的示数6伏。求:
(1)定值电阻R1两端的电压U1。
(2)通电10秒钟,电流通过电路所做的功W。
(3)现用定值电阻R0来替换电阻R1。
第一,在选择合适的电表量程后,使电压表V和电流表A的指针同时能达到图(a)、(b)所示位置,且电路能正常工作,求替换电阻R0的阻值。
第二,在选择合适的电表量程后,移动变阻器滑片P的过程中,使电压表V和电流表A的指针分别能达到图13(a)、(b)所示位置,且电路能正常工作,替换电阻R0的最小阻值为________欧,最大阻值为_________欧。
(a) (b)
(a)
P
R2
A1
R1
A2
S
0
1
2
3
A
0
0.2
0.4
0.6
(b)
6、在图10所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样。当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.8安,电流表A2的示数为0.2安。求:
(1) 电源电压U。
(2) 电阻R1消耗的功率P1。
(3) 现设想用定值电阻R0来替换电阻R1,要求:在移动滑动变阻器滑片P的过程中,能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。图(b)是电流表表盘示意图
① 现有阻值为20欧的定值电阻,若用它替换电阻R1,请判断:________满足题目要求(选填“能”或“不能”)。若能满足题目要求,通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值;若不能满足题目要求,通过计算说明理由。
② 满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_______________________。
7、在图所示的电路中,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“10W 2A”字样。闭合电键S,电流表A的示数为0.9安。
① 若电源电压为6伏,求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2。
② 若电源电压可变,电流表A选接“0~3A”量程。现用定值电阻R0替换R1,要求:电源电压取6 ~12伏之间某一值,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表A的指针能达到满刻度处。
第一,现有阻值为10欧和15欧的两个电阻,满足上述要求时应选择的电阻阻值为_______欧。
第二,满足上述要求时替换的定值电阻R0的取值范围为_______欧至_______欧。
P
R1
S
A
R2
8、如图所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有
“50Ω 1A”。
S2
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。求允许替换电源的范围。
9、在图所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“30Ω 1A”字样。闭合电键S,电压表V的示数为9伏。求:
① 电流表A的示数。
② 变阻器连入电路中电阻R2的阻值。
③ 如果电源电压可以改变,求符合下列要求的电源电压的变
化范围。
要求:在电表选择合适量程的情况下,移动滑片P,使两个电表的指针都能达到量程满刻度值。