专题07 《 串联电路计算题 》（1）-决胜2021年中考物理压轴题全揭秘（上海专用）

专题07 串联电路计算题（1） 1. 理解串联电路中电流、电压、电阻的特点。 2. 会分析计算串联电路中有关电流、电压、电阻、电功及电功率等物理量。 3. 会分析串联电路中动态变化情况。 4. 掌握电流表、电压表及滑动变阻器的使用。 考点 第一部分 计算电流、电压、电阻、电功率等物理量 【例题1】（2021静安一模）在图10所示的电路中，电源电压为12伏。电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50欧　1安”字样。闭合开关S，移动滑片P到某位置时，电压表示数为4伏。 ① 求：（a）通过电阻R1的电流I1； （b）此时，滑动变阻器接入电路的阻值。 ②若电流表选用“0～0.6安”量程，电压表选用“0～3伏”量程，移动滑动变阻器的滑片P，在电路元件不被损坏的条件下，求电流表A和电压表V的示数变化范围。 P S V R1 R2 A 图10 【答案】①（a）0.4A；（b）20欧；②A的范围为0.2～0.3安，V的范围为2～3伏。 【解析】① (a) I1= U1/R1= 4伏/10欧=0.4安　　　　　　　　　　　　 (b) U1 = 4伏，U2＝U－U1＝12伏－4伏＝8伏 U1/U2＝R1/R2　　　R2＝20欧　　　　　　　　　　　　 ②因为电流表选用“0～0.6安”量程，滑动变阻器R2上标有“50欧　1安”字样和电压表选用“0～3伏”量程， 所以电压表V的示数最大 U1大＝3伏　　　　　　 电流表A的示数最大 I1= U1/R1= 3伏/10欧=0.3安 当R2＝50欧时，最小电流与最小电压 最小电流I1小=I= U/R= 12伏/（10欧＋50欧）=0.2安　 最小电压U1小 = 2伏 所以A的范围为0.2～0.3安，V的范围为2～3伏　 【例题2】（2020杨浦一模）在图14（a）所示的电路中，电源电压为18伏不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样，将一个表盘如图14（b）所示的电压表并联在电路中。闭合开关S，通过R1的电流为0.6安。 图14 R2 S R1 P （a） （b） ① 求R1两端的电压U1。 ② 求滑动变阻器R2的阻值。 ③ 在移动滑动变阻器滑片P过程中，电压表示数的变化量∆U为8伏。请判断电压表并联在 两端（选填“R1”、“R2”或“电源”），求滑动变阻器R2的阻值范围。 【答案】①6伏；②20欧；③8欧~80欧。 【解析】①U1＝I1R1＝0.6安×10欧＝6伏 ② R2＝U2/I2＝（U－U1）/I2＝（18伏－6伏）/0.6安＝20欧 ③ U1max = I1 max R1 = 1安×10欧=10伏 U2min = 18伏-10伏 =8伏 因为电压表示数的变化量∆U为8伏，即△U1 =△U2=8伏 所以U1min=10伏-8伏=2伏 U2max = 8伏+8伏 =16伏＞15伏 所以电压表并联在R1两端。 因为I1=I2 得出： R2小=8欧。 得出： R2大=80欧。 所以R2 阻值范围8欧~80欧。 【变式训练1】（2021虹口一模）在图9所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。滑动变阻器标有“20欧 2安”字样，电压表表盘如图10（a）所示。闭合开关S，电流表A的示数如图10（b）所示。 图10 （a） （b） 图9 R1 R2 S P A V ① 求电阻R1两端的电压U1。 ② 求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。 ③ 移动变阻器滑片P可以使电压表示数的变化量U2最大，求最大变化量U2最大。 【答案】①8伏；②12.5欧，12伏。 【解析】　① U1＝I1R1＝0.8安×10欧＝8伏 ② R2＝U2/I2＝（U－U1）/I2＝（18伏－8伏）/0.8安 ＝12.5欧 ③ R2＝0欧，Imax＝U/R1＝18伏/10欧＝1.8安＜2安 U2min＝0伏 R2＝20欧， U1min＝R1U/（R1＋R2max） ＝10欧×18伏/（10欧＋20欧）＝6伏 U2max＝U－U1min＝18伏－6伏＝12伏＜15伏 U最大＝U2max－U2min＝12伏 【变式训练2】（2019上海中考题）在图9所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“1安”字样。闭合电键S，电压表示数为5伏。 R1 S R2 P V 图9 ①求通过电阻R1的电流I1。 ②求通电10秒钟后，电流通过电阻R1所做的功W1． ③移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示