2025年九年级物理中考专题复习:《欧姆定律计算题》基础达标专训A卷
2024-12-15
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内容正文:
2025年九年级物理中考专题复习:《欧姆定律计算题》基础达标专训A卷
一、计算题
1.小文同学从电视新闻看到超载车损坏公路和桥梁的报道后,心想为什么不在道路入口地面上设置一称重的检测设备呢?于是设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数。如图甲所示。电路由电源、称重计(电流表、量程0~0.6A)、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8V, 滑动变阻器R1长40cm、最大阻值 ,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有重物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(保留二位小数)
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻R2=30Ω、R3=20Ω、R4=5Ω或R5=1Ω中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?(保留二位小数)。
2.如图所示电路,已知电源电压为6V并保持不变,阻值为4Ω的定值电阻,滑动变阻器的最大电阻为10Ω,变阻器的总匝数为N。则:
(1)变阻器允许通过的最大电流不得小于多少?
(2)要使变阻器滑片P移动过程中电路的电流最小变化值I不大于电路电流的,则变阻器的匝数N不得小于多少?
3.如图,电源电压恒定不变,电阻的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。小灯泡的铭牌为“”;当开关S闭合,、都断开时,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数;
(3)若电流表的量程为,当开关S、、都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围。
4.如图所示的电路,小灯泡上标有“6V 1A”字样,R2=3Ω。当开关 S1、S2都闭合时,电流表的示数为 1.2A,此时小灯泡L正常发光。(假若灯丝电阻保持不变)求:
(1)电源电压多大?
(2)电阻R1的阻值多大?
(3)当开关 S1、S2都断开时,通过小灯泡L的电流和小灯泡L两端的电压各多大?
5.一个力敏电阻通过“轻质细杆”与圆柱形物体A连接,力敏电阻所在电路图如图甲虚线框所示,其中电源电压为12V,R2为定值电阻。已知力敏电阻R1的阻值与所受力大小之间的关系如图乙所示。现将物体A浸没在一个装水的圆柱形容器中。然后打开阀门K,开始缓慢放水,在A开始露出水面到A完全离开水面的过程中,发现电流先增大后减小,且此过程中电流表最大示数为I1=0.6A;当物体A一半体积浸入水中时,电流为I2=0.4A;物体A完全离开水面后,电流表示数I3=0.2A。(串联电路中,细杆足够长、质量忽略不计,g取10N/kg)
求(1)R2的阻值;
(2)物体A的重力;
(3)物体A可能的密度值。
6.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为0.7A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值?
7.如图所示,灯L上标有“12V 40Ω”,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:
①灯正常发光时的电功率;
②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,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,要求两个电表均能达到满刻度,且电路正常工作。求允许替换电源的范围。
8.如图所示的电路中,电阻R1=20Ω,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.8A和6V.
求:(1)电阻R1的电流
(2)电阻R2的电流
(3)电阻R2的阻值
9.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R=20Ω,滑动变阻器的最大阻值是40Ω,灯泡标有“6V 3W”(不考虑灯泡电阻的变化)。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P位于最右端b时,电流表的读数为0.1A,求:
(1)电源电压U;
(2)通过开关通断和移动滑动变阻器滑片P,使电路中的总功率最大,求该最大总功率。
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数为0.1A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻 R2的阻值。
11.如图甲所示的电路图,已知的阻值是,闭合开关和,断开开关,电流表A的示数为,电流表的示数如图乙所示。
(1)求电源电压?
(2)求的阻值是多少?
(3)闭合开关断开和时,电流表A的示数是多少?
12.如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器 R3 标有“20Ω,0.5A”字样,电压表量程 0~3V,电流表量程 0~3A,闭合开关 S1,S3,电流表示数为 0.45A,再闭合开关 S2,电流表示数变为1.35A,求:
(1)电源电压;
(2)R2 的阻值;
(3)只闭合开关S2时,为了电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是多少?
13.如图,甲是一种常见的电热水袋,乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示。
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
220V
500W
≤0.2W
900g
65℃
已知水的初始温度为15℃,在额定电压下加热9min,温控开关自动断开,指示灯熄灭,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),请根据信息完成下列问题:
(1)计算水吸收的热量;
(2)计算加热效率;
(3)若要缩短电热水袋中水加热的时间,现提供一个与R阻值相同的电阻对电路进行改装,请说明新加入的电阻应该串联还是并联接入电路。
14.如图甲所示的电路,电源两端电压不变,灯L标有“6V”字样。其电流随电压变化如图乙所示。当S闭合,S1、S2断开,滑片P位于c点时,Rac:Rab=2:5(a点、b点为滑动变阻器的最左端、最右端),灯恰正常发光,滑片P位于b点和c点时电压表示数之比为2:1;保持滑片P的位置在c点不变,再闭合S1、S2,电流表的示数变化了1.7A,求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时,电阻R0消耗的功率。
15.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧;闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.3A、0.5A,试求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表 A、A1的示数分别为多少?
16.如图所示,电源电压不变,定值电阻R0=15Ω,小灯泡标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),电流表量程为0~3A。当只闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使其连入电路中的阻值为36Ω时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)闭合S、S1、S2后,移动滑片P,在保证电路安全的情况下,此电路的最大电功率是多少?此时滑动变阻器的电功率是多少?
17.如图所示,电路中电源电压恒为4.5V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关,两电表的示数均不超过所选量程,灯泡两端电压不允许超过额定值(不考虑灯丝电阻的变化)。求:
(1)灯泡的电阻;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,电路的总功率是多少?
(3)为了保护各电表和元件,滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是多少?
18.如图1所示,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 2.5A”。当S闭合、S1断开,滑片P滑到变阻器的中点时,电压表示数如图2所示;当开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,电流表示数如图3所示。求
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S、S1均闭合,变阻器的滑片P滑到a端时,电流通过电阻R1在1min内产生的热量;
(3)若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下,通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?
19.如图甲所示,将标有“3V 1.5W”的小灯泡与规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器及量程为0~0.6A的电流表串联后接到4.5V的电源上(提示:假设灯丝电阻不随温度而变化)。请回答下列问题:
(1)小灯泡正常发光时的电流是多少?
(2)要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的电阻是多少?
(3)如果在滑动变阻器两端并联一个量程为0~3V电压表,如图乙所示电路,将滑动变阻器的滑片移到最右端,请通过计算的方式,说出一种可行的办法(要求只增加或更换一个元件),使电压表的指针正好指在最大刻度处。
20.如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A,电压表示数为3V;只闭合开关S2时,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)开关均闭合时电路消耗的总功率。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1);(2) 0.11A;(3) R4,0.47A。
【详解】当没有载物时,变阻器滑片指在上端,R1接入电路中的电阻最大,电流表示数为0.1A,由电流强度的定义式可得
,
解得,
答:定值电阻R0为60Ω;
设弹簧最大压缩量为 由乙图可知
,
设滑动变阻器有效长度为,则
,
设有效电阻为,则有
,
设最大载重时,该模拟电路的电流为,由欧姆定律可得
,
答:最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.11A;
电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则:I小>0.3A
,
解得,
电路最大电流I大≤0.6A,则
,
解得
综上所述可知
,
所以应选择R4;
设最大电流为,由欧姆定律可得
,
答:应选择定值电阻R4替换R0,替换后最大称量时电流表示数0.47A。
2.(1)1.5A;(2)247.5
【详解】解:(1)定值电阻与滑动变阻器串联,当滑动变阻器连入阻值为0时,电路中的电流最大,由欧姆定律可得电路最大电流为
所以变阻器允许通过的最大电流不得小于1.5A。
(2)设变阻器连入电路的电阻为R′,则电路中的电流
电流最小变化值I对应于滑片P移过1匝,若变阻器滑片向右移过1匝,变阻器每匝的电阻为R,则电路中的电流
即
联立可得
当R′=0时,有最大值即
而,解得
答:(1)变阻器允许通过的最大电流不得小于1.5A;
(2)变阻器的匝数N不得小于247.5。
3.(1)12V;(2)0.9A;(3)
【详解】解:(1)当开关S闭合,、都断开时,电路为和的串联电路,滑动变阻器的滑片P移到中点时,连入电路的阻值为,此时电流表的读数为,则电源电压为
(2)当开关S、、都闭合,被短路,滑动变阻器与灯泡并联,电流表测量干路电流,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表示数为
(3)若电流表的量程为,灯泡的电流为0.6A,则滑动变阻器的电流最大值为
滑动变阻器连入电路的最小阻值为
为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为。
答:(1)电源电压为12V;
(2)当开关S、、都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.9A;
(3)若电流表的量程为,当开关S、、都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为。
4.(1)6V ;(2)30Ω ;(3)0.67A,4V
【详解】(1) 当开关 S1、S2 都闭合时,电阻R1与灯泡并联,电阻R2被短路了,电流表的示数为 1.2A,电流表测量干路电流,且此时灯泡正常发光,那么电源电压为6V。
(2)通过电阻R1 的电流为
电阻R1 的阻值
(3)当开关 S1、S2 都断开时,灯泡与电阻R2串联,此时电灯泡的电阻不变,电灯泡的电阻为
那么总电阻为
那么电路中的电流为
那么小灯泡L两端的电压为
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1 的阻值为;
(3)当开关 S1、S2 都断开时,通过小灯泡L的电流为0.67A,小灯泡L两端的电压为4V。
5.(1)10Ω;(2)1.6N;(3)或
【详解】解:(1)由电流先增大后减小可知,当时,杆给力敏电阻的力,由图乙可知,此时 R1的阻值最小为10Ω,由图甲可知,R1、R2串联,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最大, R1、R2的总阻值
根据串联电路特点可知,R2的阻值
(2)物体A完全离开水面后,轻质细杆对力敏电阻的拉力等于物体A的重力,此时电流表示数I3=0.2A,电路中的总电阻
力敏电阻对应的阻值
由图乙可知,力敏电阻为50Ω时对应的拉力为1.6N,因此物体A的重力为1.6N。
(3)当物体A一半体积浸入水中时,电流为I2=0.4A;对应电路的力敏电阻
由图乙可知,力敏电阻为20Ω时对应的为0.4N,此时杆给力敏电阻的力可能是拉力也可能是推力,当杆给力敏电阻的力是推力时,则有
V是物体的体积,代入数据
解得
物体A的密度
当杆给力敏电阻的力是拉力时,则有
代入数据
解得
物体A的密度
答:(1)R2的阻值为10Ω;
(2)物体A的重力为1.6N;
(3)物体A可能的密度值为或。
6.(1)0.2A
(2)5V
(3)25Ω
【详解】(1)闭合开关S,电阻R1与电阻R2并联,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A测量干路电流,根据并联电路电流特点得,通过电阻R2的电流为
(2)根据欧姆定律得,电阻R1两端的电压为
根据并联电路中电压特点得,电源电压为
(3)根据欧姆定律得,电阻R2的阻值为
7.(1)①3.6W;②12Ω≤R滑≤50Ω;(2)6V≤U<9V
【详解】解:(1)①由灯泡铭牌字样知道,其正常发光时的电阻为RL=40Ω,闭合S1、S2,灯L与滑动变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流;由于灯L正常发光,则说明电源电压
U=UL额=12V
故灯正常发光时的电流
由知道,灯正常发光时的电功率
②根据题意知道,当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1A时,干路电流为
1A+0.3A=1.3A<3A
电流表是安全的。滑动变阻器允许连入最小值为
故滑动变阻器的变阻范围为
12Ω≤R滑≤50Ω
(2)由图知道,断开S1、S2,R1、R2串联,当电流表示数最大时,I最大=0.6A,则
U最小=I最大R总最小=0.6A×10Ω=6V
当电压表示数最大时,U2=3V,则
此时电流表不可能达到最大,所以3.6V舍去。当I最大=0.6A且U2最大=3V时
U′最大=U1+U2=0.6A×10Ω+3V=9V
由于题中要求两个电表先后均能达到满刻度,即最大电压应小于9V,所以允许替换电源的范围6V≤U<9V。
答:(1)①灯正常发光时的电功率3.6W;
②滑动变阻器允许连入的阻值范围为12Ω≤R滑≤50Ω;
(2)允许替换电源的范围6V≤U<9V。
8.(1) 0.3(2)0.5 (3)12
【详解】由电路图知道,开关S闭合后,R1 R2并联,电流表测干路上的电流,且示数为I=0.8A,电压表测量的是电源的电压,且示数是6V;
(1)由欧姆定律知道,通过电阻R1的电流是:
(2)由于干路的电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流是:
;
(3)由欧姆定律知道,电阻R2的阻值是:
.
答:(1)电阻R1的电流是0.3A;
(2)电阻R2的电流0.5A;
(3)电阻R2的阻值12Ω.
9.(1)6V;(2)4.8W
【详解】解:(1)当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片P位于最右端b时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源的电压
U=I小R总=I小(R+R滑大)=0.1A×(20Ω+40Ω)=6V
(2)由P=UI可知,电路中的电流最大时,总功率最大,当滑片移到a端,且两开关都闭合时,灯泡L与定值电阻R并联,由并联电路的电压特点可知,灯泡L两端的电压为6V,灯泡能安全工作,由并联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,此时通过定值电阻的电流
由P=UI可知,通过灯泡L的电流
IL=PLUL=3W6V=0.5A
由并联电路的电流特点可知,此时电路中的总电流
I=IR+IL=0.3A+0.5A=0.8A
电路中的最大总功率
P=UI=6V×0.8A=4.8W
答:(1)电源电压为6V;
(2)电路中的最大总功率为4.8W。
10.(1)4V;(2)40Ω
【详解】解:(1)根据欧姆定律可得,R1两端的电压为
U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V
根据并联电路中电压的规律知,电源电压为
U=U2=U1=4V
(2)由欧姆定律知,电阻 R2的阻为
答:(1)电源电压U为4V;
(2)电阻 R2的阻值为40Ω。
11.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)当闭合开关和,断开开关,两灯泡并联,电流表A1测电阻R1支路的电流,电流表A测干路电流;电流表A的示数为0.9A,并联电路中,干路电流大于支路电流,因此通过电阻R1支路的电流应小于0.9A,图乙电压表选用量程,读数为0.3A,由并联电路电压的规律知,电源电压为
(2)通过电阻R2的电流是
R2的阻值是
(3)闭合开关断开和时,电阻R1、R2串联,其两端的电压不变,电流表测电路中的电流,电路中的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)的阻值是10Ω;
(3)闭合开关断开和时,电流表A的示数是0.2A。
12.(1)4.5V;(2)5Ω;(3)4Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关 S1,S3,电路为只有电阻R1的简单电路,此时电源电压等于电阻R1两端的电压,电流表示数为电阻R1的电流,所以电源电压为
(2)由电路图可知,闭合开关 S1,S2,S3,电阻R1、R2并联在电路中,此时电流表测量干路中的电流,此时电阻R1两端的电压依然等于电源电压,所以此时电阻R1的电流与闭合开关 S1,S3时电流相等,为0.45A,此时电阻R2的电流为
R2 的阻值为
(3)只闭合开关S2时,此时电阻R2与滑动变阻器R3串联在电路中,滑动变阻器 R3 标有“20Ω,0.5A”字样,电流表量程 0~3A,所以为了保护电路安全,此时电路中电流最大为0.5A,电路中电流最大时,电阻R2两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电阻为
即只闭合开关S2时,为了电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是4Ω。
答:(1)电源电压为4.5V;
(2)R2 的阻值为5Ω;
(3)只闭合开关S2时,为了电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是4Ω。
13.(1);(2)70%;(3)并联
【详解】解:(1)由表中数据可知,水的质量为900g,自动断电温度为65℃,即水的末温为65℃,水吸收的热量为
(2)由表中数据可知,额定加热功率为500W,由可知,电热水袋消耗的电能为
电热水袋的加热效率为
(3)因为电热水袋工作的原理是电流的热效应,由
可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越小,相同时间内放出的热量越多,水吸收的热量就越多,升温就快,而并联电路中并联的电阻越多电路的总电阻越小,所以应该并联接入。
答:(1)水吸收的热量为;
(2)加热效率为70%;
(3)新加入的电阻应该并联接入电路。
14.(1)12Ω;(2)8V;(3)1.6W
【详解】解:(1)灯泡的额定电压为6V,由乙图象可知此时通过灯泡的电流为0.5A,根据I=得灯泡正常发光时的电阻
RL===12Ω
即灯泡L正常发光时的电阻为12Ω。
(2)当S闭合,S1、S2断开,L与R串联,电压表测R两端电压,设P在b端时电路中电流为I′,电压表示数为Ub′,根据I=得R两端电压
Ub=I′Rab
P在c处时灯泡恰好正常发光,此时电路中电流
I=Iac=I额=0.5A
电压表示数
Uc=IRac=0.5A×Rac
滑片P在b端和在c处电压表示数之比为2:1,且Rac:Rab=2:5,即
===
解得I′=0.4A。由于电源电压不变,则
U=U额+Uc=UL′+Ub′
即
6V+0.5A×Rac=0.4A×Rab+4V①
Rac:Rab=2:5②
由①②可得:Rac=4Ω,U=8V,即电源电压为8V。
(3)开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时,灯泡被短路,R0与R并联,已知电流表的示数变化了1.7A,则此时干路电流
I′=0.5A+1.7A=2.2A
通过Rac的电流
Iac===2A
根据并联电路的电流特点可知
I0=I′﹣Iac=2.2A﹣2A=0.2AR0消耗的功率
P=UI=8V×0.2A=1.6W
即电阻R0消耗的功率为1.6W。
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为12Ω;
(2)电源电压为8V;
(3)电阻R0消耗的功率为1.6W。
15.(1)3V;(2)15Ω;(3)0.3A
【详解】解:闭合开关S1、S2,该电路为R1和R2的并联电路,电流表A1测通过R1的电流,电流表A测干路的电流;
(1)已知R1=10Ω,闭合开关S1、S2,电流表A1的示数为0.3A,即通过R1的电流为0.3A,R1两端的电压为
由并联电路的电压特点可知电源电压为
(2)R2两端的电压为
已知电流表A的示数为0.5A,即干路的电流为I=0.5A,由并联电路的电流特点可知通过R2的电流为
则由欧姆定律可知R2的阻值为
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,该电路为只有R1的简单电路,电流表A和A1测电路中的电流,此时两个电流表的示数是通过R1的电流,即电流表 A、A1的示数分别为0.3A。
答:(1)电源电压为3V;
(2)电阻R2的阻值为15Ω;
(3)电流表 A、A1的示数分别为0.3A。
16.(1)24V;(2)72W,33.6W
【详解】解:(1)当只闭合开关S,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,移动滑动变阻器的滑片P,使其连入电路中的阻值为36Ω时,小灯泡恰好正常发光。此时电路电流
滑动变阻器两端的电压
电源电压
(2)闭合S、S1、S2后,R1与R0并联,电流表测量干路电流,当电流表示数为3A时,电路的总功率最大为
通过定值电阻两端的电流
根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流
此时滑动变阻器的电功率是
答:(1)电源电压为24V;
(2)闭合S、S1、S2后,移动滑片P,在保证电路安全的情况下,此电路的最大电功率是72W;此时滑动变阻器的电功率是33.6W。
17.(1) 5Ω;(2)1.35W;(3)4Ω~10Ω
【详解】(1)由可得灯泡的电阻为
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,则电路中的电流为
则电路消耗的电功率为
(3)由图知,电压表与滑动变阻器并联,滑动变阻器的电阻越大,则电压表的示数越大,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流最小,由串联电路分压的规律可得
则
当灯正常发光时,其两端的电压为2.5V,此时变阻器接入电路的阻值最小
则
故滑动变阻器的阻值范围是4Ω~10Ω。
答:(1)灯泡的电阻5Ω;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,电路的总功率为1.35W;
(3)为了保护各电表和元件,滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围是4Ω~10Ω。
18.(1)36Ω;(2)1920J;(3)0.5A,12W~60W
【详解】解:(1)当S闭合、S1断开,滑片P滑到变阻器的中点时,电阻R1和R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图2可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是12V,由欧姆定律可知
①
当开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,R的最大阻值和R1并联,电流表测量干路中的电流,由图3可知,电流表的量程是0~3V,电流表的示数是2A,由欧姆定律可知
②
由①②得到
R=36Ω,R1=18Ω
(2)当开关S、S1均闭合,变阻器的滑片P滑到a端时,电流通过电阻R1在1min内产生的热量
(3)当S闭合、S1断开,电阻R1和R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中的电流
变阻器两端的电压
U滑=IR=A×36Ω=16V>15V
超过电压表的量程,所以当电压表的示数为15V时,变阻器连入电路的电阻最大,电路中最小电流
电路的最小功率
P最小=UI最小=24V×0.5A=12W
电流表的量程为0~3A,滑动变阻器的最大电流为0.25A,因此通过电路的最大电流是2.5A,电路的最大功率
P最大=UI最大=24V×2.5A=60W
整个电路的总功率变化范围是12W~60W。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值是36Ω;
(2)当开关S、S1均闭合,变阻器的滑片P滑到a端时,电流通过电阻R1在1min内产生的热量是1920J;
(3)若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下,通过电阻R1的最小电流是0.5A,整个电路的总功率变化范围是12W~60W。
19.(1)0.5A;(2)3Ω;(3)滑动变阻器R更换为最大阻值为12Ω的
【详解】解:(1)由P=UI得,小灯泡正常发光时的电流为
(2)闭合开关,小灯泡L与R串联,小灯泡正常发光时,电路中的电流为
I=IR=IL=0.5A
滑动变阻器两端的电压为
UR=U-UL=4.5V-3V=1.5V
连入电路的电阻为
(3)小灯泡电阻为
电压表的指针正好指在最大刻度处,即UR′=3V,则小灯泡两端的电压为
此时电路中的电流为
滑动变阻器R接入的最大阻值为
所以滑动变阻器更换为最大阻值为12Ω的,可满足电路需求。
答:(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A;
(2)要想使小灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的电阻是3Ω;
(3)见解析。
20.(1)9V;(2)30Ω;(3)5.4W
【详解】解:(1)只闭合开关时,电路中只有电阻和串联,电压表测量电阻两端的电压,电阻两端的电压为
电源电压
(2)电阻的阻值
只闭合开关时,电路中只有电阻和串联,此时电路的总电阻为
电阻的阻值
(3)开关均闭合时,被短路,电阻和并联,则通过电阻的电流为
通过电阻的电流为
此时电路消耗的总功率
答:(1)电源电压是9V;
(2)电阻R2的阻值是30Ω;
(3)开关均闭合时电路消耗的总功率是5.4W。
答案第1页,共2页
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