专题十八 电路安全问题 --2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

专题十八 电路安全问题（拔高选用） 1.如图，电源电压保持6 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻的规格为“10 Ω 0.5 A”，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。闭合开关S，为保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为2～20 Ω B．滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为10～20 Ω C．滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为0～20 Ω D．滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为0～10 Ω 2.（多选）如图所示，电源电压恒为6 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器规格为“50 Ω 1 A”，小灯泡规格为“2.5 V 0.25 A”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数变化范围是0.1～0.25 A C．电压表的示数变化范围是1～2.5 V D．滑动变阻器的阻值调节范围是10～50 Ω 3.如图，电源电压恒为16 V，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，小灯泡规格为“5 V 0.5 A”，滑动变阻器规格为“190 Ω 1 A”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，要求电路中各元件均安全工作，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．滑片向右滑动，电流表、电压表示数均变小 B．电流表的示数变化范围是0.1～0.6 A C．电压表的示数变化范围是10～15 V D．滑动变阻器的调节范围是22～150 Ω 4.如图所示，电源电压6 V保持不变，定值电阻R1标有“10 Ω 0.5 A”字样，滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样，电流表和电压表选择的量程分别为0～0.6 A和0～3 V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列说法中正确的是（　　） A．电路中的最大电流为1 A B．电路中的最小电流为0.2 A C．R2的阻值变化范围为2～10 Ω D．R2两端的电压变化范围为0～3 V 5.如图所示，电源电压不变，滑动变阻器规格为“20 Ω 2 A”，a、b为其两端点。电流表的量程是0～3 A，电压表的量程是0～15 V。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P分别在b端和ab中点时，电流表的示数之比为2∶3，电压表示数之差为4 V，则电源电压为 V，R的阻值为 Ω；滑片P在b端时电流表的示数为 A。为了保证电路的安全，滑动变阻器的允许接入电路的阻值范围是 Ω。 6.如图所示的电路，电源电压恒为9 V，电压表量程为0∼6 V，滑动变阻器R的规格为“30 Ω 1 A”，灯泡L标有“6 V”字样，且允许通过的最大电流为0.5 A。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡L两端的电压不超过额定电压6 V，不考虑灯丝电阻的变化。在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选 （填“0～0.6 A”或“0～3 A”），滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值应为 Ω，电路中通过电流的最小值应为 A。 7.如图电路中，电源电压为6 V且保持不变，滑动变阻器R2标有“10Ωㅤ2A”字样。滑片P在最右端时，闭合开关S，通过电阻R1的电流为0.4 A。 （1）求此时通过滑动变阻器R2的电流I2。 （2）移动滑片P，在电路安全工作的情况下，电路总电阻R总 的取值范围。 8.如图所示，电源电压为4.5 V且保持不变，小灯泡L标有“3V 0.5 A”字样，滑动变阻器R2上标有“15 Ω 1 A”字样，定值电阻R1阻值为10 Ω，电流表量程为0～3 A，电压表量程为0～3 V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）小灯泡L正常工作时的电阻。 （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路中的最小总电流。 （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允许接入电路的阻值范围。 参考答案 1.B 2.BC 3.D 4.C 5. 24 10 0.8 6～20 6. 0～0.6 6 0.25 7.解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联。 （1）并联电路中各支路两端的电压相等，则滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过滑动变阻器R2的电流I2===0.6 A。 （2）滑动变阻器的滑片P在最右端时连入电路的电阻最大，通过R2的电流最小，则干路中的电流最小，即I2min=0.6 A，则干路最小电流 I min=I1+I2min=0.4 A+0.6 A=1 A， 根据I=可得，电路总电阻的最大值R总max===6Ω。 滑动变阻器R2标有“10Ωㅤ2A”的字样，则当通过滑动变阻器的电流为2 A时干路电流最大，即I2max=2A，则干路最大电流I max=I1+I2 min=0.4 A+2 A=2.4 A， 根据I=可得，电路总电阻的最小值R总min===2.5 Ω。 综上，电路总电阻R总 的取值范围为2.5～6 Ω。 8.解：（1）根据I=可得，小灯泡L正常工作时的电阻RL===6 Ω。 （2）开关S、S1、S2闭合，S3断开时，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，小灯泡L与电压表断路。当滑片在最右端时，滑动变阻器R2接入电路的阻值最大，电路中的总电流最小。此时通过定值电阻R1与滑动变阻器R2的电流分别为 I1===0.45A，I2===0.3A， 所以最小总电流I总min=I1+I2=0.45 A+0.3 A=0.75 A。 （3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R2与小灯泡L串联，电压表测R2两端的电压，电流表测串联电路中的电流。根据小灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流可知，电路中的最大电流为0.5 A，此时灯泡正常发光，两端电压为3V；由I=可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值Rmin===3 Ω； 由于电压表的量程为0～3V，当滑动变阻器两端电压为3 V时，其接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，则最小电流Imin===0.25 A， 根据I=可得滑动变阻器接入电路的最大阻值Rmax===12 Ω。 综上，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围为3~12Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $$