专题14 欧姆定律的保护型计算-2021-2022学年九年级物理上学期同步培优专题对点练习（人教版）

专题14 欧姆定律的保护型计算（解析版）-2021-2022学年九年级物理同步培优专题（人教版） ◎ 简单串联电路类 1.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一盏灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源电压分别为 A. ，12V B. ，12V C. ，8V D. ，8V 【答案】D 【解析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用；关键是电压和电流不成正比，即电阻变化的，应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解。 由图可知，两灯的额定电压相等时，灯泡甲的电流大于灯泡乙的电流，故两灯串联后使其中一个灯泡正常发光时只能是电流较小的灯泡； 正常发光时的电压为额定电压，根据串联电路电流规律可知两灯电流相等，利用图象读出此时灯泡甲的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的最大电压。 【解答】 解：由图象可知：甲正常工作时的电流为1A，乙正常工作时的电流为， 由于串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡串联时，电路的最大电流为，此时乙灯泡正常发光； 由图象可知，所对应的电压分别为，， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知： 电源电压为。 故选D。   2.如图甲所示，已知电流表的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器的规格为“”，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示部分图象，在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是 A. 滑动变阻器可以调到的最大阻值是 B. 滑动变阻器可以调到的最小阻值是 C. 电源电压为5V D. 的阻值为 【答案】D 【解析】解：由图甲可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 由图乙可知，当电流表的示数时，两端的电压， 当电流表的示数时，两端的电压， 滑动变阻器接入电路中的阻值： ，， 所以，滑动变阻器可以调到的最大阻值为，故A错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变， 由可得，电源的电压：， 即：， 解得：，，故C错误，D正确； 因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为， 所以，电路中的最大电流为，此时变阻器接入电路中的电阻最小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： ，故B错误。 故选：D。 由甲电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据图象读出两端点对应的示数，根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻； 根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出的阻值和电源的电压； 根据串联电路的电流特点结合变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。 3.如图甲所示，电源电压保持不变，，滑动变阻器的规格为“”，电压表的量程为，电压表的示数与滑动变阻器的关系如图乙所示。则： 求电源电压； 滑动变阻器的滑片移到最右端时，求电压表的示数； 为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。 【答案】解：由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压： 由图乙可知，当时， 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流为： ； 根据串联电路中总电压等于各分电压之和和可得： 电源电压：； 当滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路电流：， 则根据可得： 电压表示数为； 当电压表的示数时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 此时电路中的电流：， 此时滑动变阻器两端的电压：， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值： 所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为。 答：电源电压为24V； 滑动变阻器的滑片移到最后端时，电压表的示数为6V； 为了保证电路安全，滑动变阻器的阻值变化范围为。 【解析】由图乙可知，当的阻值为或时电压表的示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源电压； 当滑动变阻器的滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流，再利用求出电压表的示数； 当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；进一步得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围。 4.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P处于a端时，电流表示数为，求： 电源电压； 当滑片P处于b端时，电压表示数5V，滑动变阻器最大电阻为多少？