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2021年中考物理电学培优专题12：极值、范围类动态电路计...

更新时间：2021-04-23 浏览次数：225 类型：三轮冲刺

一、计算题

1. (2021·徐汇模拟) 在如图(a)所示的电路中，电源电压为整数且保持不变，电阻 $\text{[math]}$ 为定值电阻，变阻器 $\text{[math]}$ 上标有“20Ω2A”字样。
1. （1）若电阻 $\text{[math]}$ 阻值为15欧，闭合开关S，通过电阻 $\text{[math]}$ 的电流为1安，求： $\text{[math]}$ 两端的电压 $\text{[math]}$ ；
2. （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。
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2. (2021九下·安徽开学考) 如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器，闭合开关，当滑片 $\text{[math]}$ 处于 $\text{[math]}$ 端时，电流表示数为 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）电源电压；
2. （2）当滑片 $\text{[math]}$ 处于 $\text{[math]}$ 端时，电压表示数 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器最大电阻 $\text{[math]}$ 为多少？
3. （3）若电压表量程为 $\text{[math]}$ ，为了保证电路安全，通过电路最小电流为多少？
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3. (2020九上·太仓期末) 如图所示，电源电压为6V，两个定值电阻R₁=10Ω，R₂=30Ω，请计算：
1. （1）只闭合S₂时，电路中的电流；
2. （2） S₁断开，S₂、S₃闭合时，通电5min电路消耗的电能；
3. （3） S₂断开，S₁、S₃闭合时，该电路的总功率。
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4. (2019·南京) 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。

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5. (2019·广安) 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. （1） S₂闭合，S₁、S₃断开时，电路中的电流；
2. （2） S₃断开，S₁、S₂闭合时，通电5min电路消耗的电能；
3. （3）该电路的最大功率和最小功率之比。
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6. (2019·荆州) 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. （1）灯泡正常工作时电阻为多大；
2. （2）当开关S、S₁、S₂闭合，S₃断开时，电路最小总功率为多大；
3. （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
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7. (2019·铜仁) 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. （1）定值电阻R₁的阻值；
2. （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. （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?
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8. (2024九上·福建期末) 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. （1）求定值电阻R₀的阻值；
2. （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。
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9. (2019·江西) 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. （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. （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. （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。
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10. (2019·云南) 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. （1）电源电压；
2. （2）电阻R₂的阻值；
3. （3）当S₁、S₂闭合，S₃断开时，电路的总功率。
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11. (2019·兰州) 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. （1）灯泡L的电阻；
2. （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. （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。
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12. (2019·北部湾) 图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U_控=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 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求：
1. （1）灯泡L的额定功率；
2. （2）当衔铁刚好被吸下时，控制电路的电流；
3. （3）将报警温度设为50℃时，R₁接入电路的阻值；
4. （4）工作电路的电源电压U_x。
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13. (2020·卧龙模拟) 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_水＝1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）
1. （1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R₂的阻值；
2. （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. （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？
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14. (2019·安顺) 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. （1）小灯泡正工作时的电阻是多少？
2. （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. （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？
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15. (2019·凉山) 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. （1）电源的电压及小灯泡L的电阻；
2. （2） R₁的阻值；
3. （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。
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16. (2020·江西模拟) 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S和S₂、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. （1）电源电压是多少？
2. （2）闭合S和S₁、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. （3）闭合S和S₂、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？
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17. (2019·潍坊) 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. （1）电源电压；
2. （2）滑动变阻器R₃的最大阻值；
3. （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。
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18. (2019·河北) 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. （1）电源电压。
2. （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. （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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