2023年中考物理复习《电路安全与各量变化范围问题》

电路安全与各量变化范围问题 二、要点解读 1.先明确铭牌上的“电压、电功率”和“电路安全”的含义；为保证安全，通过用电器的电流以及两 端电压不能超过其额定电流或额定电压值； 2.若将两电阻串联，因串联电路中电流相等，串联电路中允许通过的最大电流为两电阻中的最小额定 电流值；若将两电阻并联，由于并联电路中各支路电压相等，并联电路中各支路允许加的最大电压为两电 阻中的最小额定电压值； 3.最后利用欧姆定律结合串并联电路的特点求解。注意：若是电表类，为保证各电表安全，通过电表 的电流和加在电压表上的电压均不能超过题干中告知的各量程的最大值；然后再选择合理的电功率公式求 解电功率变化范围！ 三、典例引领 例1.如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数 为4V;当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V,此后100s内定值电阻R1产生的热量 为200J。下列结果正确的是(B) A电源电压为10V BR1的阻值为182 C滑动变阻器R的最大阻值为9Q D,R1先后两次消耗的电功率之比4：3 解析： 中点：1 4V_U题-4V） R R=R 2 b端：1= 6V_U电-6y U电-12V R R 由Q= g-6Y,=R=180→R=R=182 R 曲P 知：P与成正比，即16：9。 R 或者： 第1页共5页 中点：U=44Y 2 →R=R b端：U地=64 6V R R 例2.如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,定值电阻 的规格为“10Q0.5A"”,滑动变阻器的规格为“20Q1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑 片移动过程中，下列说法正确的(A) A电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W0.9W B.电流表示数允许的变化范围为0.2A0.5A C.变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Q-20Q D.电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W-3W R 解析：A电压表示数为3V时，电路电流：I= =0.3A R102 而电流表选择的是00.6A量程，所以电路中的最大电流：-03A 此时R1消耗的功率：P1最大=山1=3V×03A=0.9W 当滑动变阻器全部串联在电路中时，R=R1+R2=10Q+20Q=30Q 此时电路中的电流：r=-=6 -=0.2A R302 此时R消耗的功率：P1录小=IR1=(0.2A)2×10Q=0.4W 所以电阻R1消耗功率允许的变化范围0.4W-0.9W,此选项正确： B.由上知，电流表示数允许的变化范围为0.2A0.3A,此选项错误： U 6V C当电路中的电流最大为10.3A时，电路中的总电阻：R小=，= -202 10.3A 所以变阻器R2接入电路的阻值：R2最小=R一R1=20Q一10Q=10Q, 所以R2接入电路的阻值允许变化范围：102~20Q,此选项错误： D整个电路消耗的最小功率：P总小=(I最小=6V×02A=12W 最大功率：P总大=(I最大6V×03A=1.8W 所以电路消耗总功率允许的变化范围：12W~18W,此选项错误。 正确选项A。 例3.如图甲所示R1为定值电阻，调节电阻箱R2时电流表的示数I随之发生变化。如图乙为电流表示 第2页共5页 数的倒数二与电阻箱R2的阻值之间的变化关系图象，则下列判断正确的是(D) A电源电压为5V B.定值电阻R,的阻值为2.5Q C.该电路的最大电流为2A D.该电路的最大功率为1.25W 片a 0246810R,(2) 甲 乙 解析：C由电路图可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，当R20时总电阻最小，电路中的电流最大，此时】=2A,则电路中的电流： =,A0.5A,故C错误 BR,O时，只有R连入电路，根据I=可得，电源电压： R U电源1R1=05R1 …① 由图乙可知，当R2=10Q时， }6A,则此时电路的电流，-二A, 则电源电压： 6 U电源h2(R1+R,)= A×(R100)… ② 因电源电压不变，所以有：0.5R=二A×(R1+109) 6 解得：R1=5Q,B错误： A将R15Q代入①得，电源电压：U电源2.5V,A错误： D根据电路图可知，当R2O时，只有R1接入电路，此时电路中电流最大，电路消耗的功率最大： P最大-I最大25V×0.5A-1.25W 所以选项D正确。 三、真题演练 1.(2023年自贡中考题)26现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡 的U-I图象如图所示，将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动 的过程中，电压表的示数从4V开始减小，电流表的示数从0.4A开始增大·则滑动变阻器的最大阻值为 2,在滑片移动过程中小灯泡