2023年上海市中考物理二轮复习---------专题10 电学压轴 题型5 电源可变

专题十 电学压轴 题型十：电源可变类问题 ( 例21. （ ★★★ ） 在图（a）所示的电路中，电阻 R 1 的阻值 为10欧，所用电表均为图（b）所示规格。 ① 若电源电压为3伏，闭合电键S，求通过电阻 R 1 的电流 I 1 。 ② 现电路中的电源电压可变： (a)若滑动变阻器R 2 标有 “ 50 Ω 1A ” 的字样，求为保证通过干路的电流达到最大时，电源所需的最小电压U min 。 (b) 若滑动变阻器 R 2 标有 “ 5 Ω 3A ” 的字样，求在电源电压可变范围内，通过 电阻 R 1 的 最大 电流 I 1 max 。 ) 【考点】电源可变类问题 【解析】① I1＝U1/ R1＝3伏/10欧＝0.3安 ② (a) I1＝I－I2＝3安－1安＝2安 U1＝I1R1＝2安×10欧＝20伏 (b) 通过电阻R1的电流最大时 I＝3安 R2＝5欧 I1max R1＝I2R2 I1maxR1＝（I－I1max）R2 I1max×10欧＝（3安－I1max）×5欧 　　　I1max＝1安 【答案】0.3安；20伏；1安 【教学建议】本题关键之处在于第二问，(a)问中 R2电流最大2A，R1电流最小1A，故最小 电压20V。(b)问中R1的最大电流I1max受到干路最大电流限制，故当干路电流3A时利用 并联等压列方程解题。 ( 例22. （ ★★★ ）如 图所示 ， 灯 L 上标有 “ 12V 3.6W ” ， 定值电阻 R 1 的阻值为 10 欧 ， 滑动变阻器 R 2 上标有 “ 50 Ω 1A ” 。 （1） 闭合S 1 、S 2 ，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 S 1 、S 2 ， 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。 ) 【考点】电源可变类问题 【解析】（1）闭合S1、S2，灯L、 R2并联。 ① IL=P／UL=3.6瓦／12伏=0.3安 RL= UL／IL=12伏／0.3安 =40欧 　 ②当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1安时，电流表是安全的。 所以滑动变阻器允许连入最小值为R2=U／I2=12伏／1安=12欧 12欧≤R滑≤50欧 　 （2）断开S1、S2，R1、R2串联。 I最大=0.6安，U最小=I最大R总最小=0.6安×10欧=6伏 U2=3伏时， U= U1+U2=10欧×(3伏/50欧)+3伏=3.6伏， 此时电流表不可能达到满刻度，所以3.6伏舍去。 当I最大=0.6安且U2最大=3伏时， U′最大= U1+U2=0.6安×10欧+3伏=9伏； 因题中要求两个电表先后均能达到满刻度，所以最大电压应小于9V。 所以 6伏≤U<9伏 【答案】40欧；12欧≤R滑≤50欧；6伏≤U<9伏 【教学建议】本题关键之处在于第二问，电源电压最小值受限于电流表最大值0.6A与电压表最大值3V，因为电源电压过小无法实现0.6A与3V，如果能同时电流表最大值0.6A与电压表最大值3V，能取到电源电压最大值，因为电源电压过大，0.6A与3V总有一个会超。 ( 例23. （ ★★★ ） 在 如 图所示的电路中，电源电压 为15伏且不变， 电阻 R 1 的 阻值为1 0欧，滑动变阻器 R 2 上标有“ 3 0Ω 　1 A”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 R 2 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。 ) 【考点】电源可变类问题 【解析】① U1=15伏-9伏=6伏 I1＝U1/ R1＝6伏/10欧＝0.6安 ② R2＝U2/I＝9伏/0.