专题训练五 电路安全问题-（精练）【优+学案·赢在中考】2025年中考物理总复习（山东专用）

专题训练五电路 1.(多选)(2024·绥化中考)如图所示电路，电源 电压恒定，定值电阻R1=302,R2=162,电 流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动 变阻器R标有“10022A”字样.在电路安全 的条件下，闭合开关S,将开关S1接触点1，滑 动变阻器的滑片调到最左端时，电流表的示数 是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流 是I1,此时R1两端电压是U1;再将开关S1接 触点2，移动滑片过程中电路中的最大电流是 I2,下列选项正确的是( ) A.电源电压U=18V B.电压U1=9V C.电流I1：I2=1：5 D.开关S1接触点1时，滑动变阻器R的阻值 范围是0~502 2.(2024·苏州中考)图甲中，电源电压为12V、 电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变 阻器标有“？Ω1A”字样，虚线框内是一个定 值电阻或是一个小灯泡(6V0.5A).闭合开 关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围 最大，得到滑动变阻器的I一U图像如图乙. 则：①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为 6W;③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等 时，滑动变阻器的阻值为102；④滑动变阻器最 大阻值为202.以上结论正确的有() ↑A 0.4 8U/八 甲 A.③④ B.②③ C.①② D.①④ 3.(多选)(2024·齐齐哈尔中考)如图所示的电 路，电源电压保持不变.小灯泡的额定电压为 6V,滑动变阻器铭牌标有“5021A”字样， 物理·精练册SD 安全问题（答案P51) 电流表选用0~3A量程.先闭合开关S1,断开 开关S2,此时小灯泡正常发光；保持开关S1闭 合，再闭合开关S2,当滑动变阻器连入电路的 阻值为302时，电流表的示数为0.8A.则保 持开关S1、S2都闭合，忽略温度对灯丝电阻的 影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全 的情况下，下列说法正确的是( ) A.将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际 功率不变 B.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 2.5~502 C.通过电流表的电流最小值为0.72A D.电路的总功率最大值为9.6W 4.(2023·遂宁中考)如图甲所示电路，电源电压 恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上 标有“120Ω0.8A”的字样，电流表量程为 0~0.6A,电压表量程为0~15V.在保证电路 安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量 分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的 关系如图乙所示.则下列说法正确的是() ↑PW R2 0 810 甲 乙 A.电源电压为16V B.R1的阻值为252 C.电路总功率的最大变化量为10.8W D.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 10~1002 72 5.(2024·南充中考)如图所示，电源电压不变， 电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R1= 302,R2为滑动变阻器，其最大阻值为502， 滑动变阻器的滑片P在b端时，电流表的示数 为0.3A,则电源电压为 V,在保证电路 安全的情况下，滑动变阻器的功率范围 为 A 6.(2024·重庆中考)如图甲所示，电源电压不 变，电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~ 3V,定值电阻R1大于52，滑动变阻器R2的 规格为“2021A”,小灯泡L的电流随其两 端电压变化的图像如图乙所示.若闭合开关S, S1接1，在电路安全的情况下，滑动变阻器R2 允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压 为 V;若闭合开关S,S1接2，在电路安 全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最 小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为2. R ↑IIA X -FF A 0.2 0.过 0123456U 7.(2023·济宁中考)在如图所示的电路中，小灯 泡L上标有“6V3W”字样，电流表量程为 0~0.6A,电压表量程为0~15V,定值电阻 R。=162,滑动变阻器的最大电阻R为 1002.只闭合S1,滑动滑片P,使变阻器电阻 R.p=5R,此时电压表示数为10V.若电源电 压不变，不计灯丝电阻随温度的变化，求： (1)小灯泡的电阻. (2)电源电压， 73 (3)只闭合S2,在电表的示数不超过量程、灯泡 两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗 的总功率范围. X a R h Ro A 优学案赢在中考(3)水壶正常工作，若电热丝产生的热量80%被水吸收，则电 热丝产生的热量为Q=Q题=3.36X10J-4.2X101. 80% wQ- 由w=Q=P可得，该过程需要的时间为t=p=P 4.2×105J 1000w=420s. 14.解：(1)当开关接触2和3时，R1与R2串联接人电路，挂烫机 使用低温挡位工作，R,与R2串联的总电阻为R总=R1十 R2=48.42+48.42=96.82. 使用低温挡位正常工作时的电功率P:一R。=96.80 U2(220V)2 500W. (2)水吸收的热量是Q最=c水m水(t一to)=4.,2X 103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃-20℃)=6.72×10J. (3)当开关接触3和4时，只有R2工作，挂烫机处于高温挡 _U2(220V)2 位，高温挡位的电功率P商一R。=48.40 =1000W. 挂烫机高温挡位加热消耗的电能 W=P高t=1000W×80s=8×101J. 该挂烫机的加热效率7-8器×100%-62X0?× 8×104J 100%=84%. 专题训练三电路故障分析 1.A2.B3.C4.A5.B6.D7.D 8.有无有 9若电压表示数为U,电流表示数为是则R,短路；若电压表 示数为不，电流表示数为警则R:短路 10.方案一：闭合开关后移动滑片，电流表示数变化，则故障为R 断路；闭合开关后移动滑片，电流表示数不变，则故障为R2 断路 方案二：AB 解析：方案二：若定值电阻R1断路，用R。替换R1时，由电阻 的并联可知，电路的总电阻将变小，则由欧姆定律可知，电流 表(A的示数将变大；若变阻器R2断路，用R。替换R,时，如 果R。等于R1,则电流表(A的示数不变；如果R。大于R1,由 欧姆定律可知，电流表(A)的示数将变小；如果R。小于R1,由 欧姆定律可知，电流表(A的示数将变大.综上可知，如果选 用的电阻R。小于R1,当出现电流表④的示数变大时，可能 是R1断路，也可能是R2断路，则利用该电阻不能准确判断 出电路故障.所以，选用的电阻R。的阻值应大于或等于R, 故选AB. 11.不正确若R被短路，分析电路可知，灯泡也会被短路，造成 电源短路，此时电流表(A不会有示数，因此小明的说法不正 确，由题意可知，两个电流表都能正常工作，且示数相同，分析 电路可知，电流表④○在支路，电流表④在干路，此时两电表 示数相同，证明另一条支路没有电流，即发生了断路，因此应 是R断路 12.(1)断路(2)能19.8 专题训练四动态电路问题 1.D2.BC3.A 4.BC解析：C.当a、b同为电流表时，闭合S1和S2,电路被短 路，不符合题意；当a、b同为电压表时，闭合S1和S2,电压表a 测量R1和R2的总电压，为3V,电路的总电压为3V,故C正 确.B.电压表b测量R2的电压，为1V,R,两端的电压为U1= 3V-1V=2V,将a、b换为电流表，闭合S,断开S2,两电阻 并联，电流表b测量干路的总电流，电流表α测量通过R2的电 U 3V 流，为0.4A,则电阻R:的凰值为R:=-04A=7.5n,故 B正确.A.当a、b同为电压表时，闭合S1和S2,两电阻串联， 电流为1一是=品-品AR,的a维为R-华 U2=1V=2 V=150,故A错误.D.后一种情况中，电流表a测量通过 2 U 3V R:的电流，为0.4A,道过R的电流为1=R50=0,2A 电流表b测电路总电流，示数为I=I1十I2=0.2A十0.4A 0.6A,故D错误.故选BC. 5.C 6.变大不变7.4：18.4：31：5 9.解：(1)由电路可知，当闭合开关S和S,断开开关S2时，电路 中只有R3,所以此时R,两端的电压U3等于电源电压，即 U3=U=9V. (2)由电路可知，当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R: 和R?并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点可 知，R2和R?两端的电压都等于电源电压，根据欧姆定律可得， U 9V 通过R:支路的电流为1：=R,=4500.2A U 9V 通过R支路的电流为1=R。-300=0.3A 根据并联电路电流的特点可知，此时干路电流为I=I2十I,= 0.2A+0.3A=0.5A, 因此电流表的示数为0.5A. (3)由电路可知，当闭合开关S,断开开关S1和S2时，R1和R 串联，电压表测R,两端电压，电流表测电路电流，此时电压表 示数为6V,则电路中电流为了-尽=00=0,2A, 根据串联电路电压的特点可知，R,两端的电压为U1=U U3'=9V-6V=3V. 则R1消耗的电功率为P=U1I'=3V×0.2A=0.6W. 专题训练五电路安全问题 1.BCD解析：A.闭合开关S,将开关S接触，点1时，滑动变阻器 R和R1串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流.滑动 变阻器的滑片调到最左端时，电路中只有R1,则电源电压为 U=IR1=0.8A×302=24V,故A错误.BD.电压表量程为 0~15V,根据串联分压原理，当电压表示数最大为15V时，滑 动变阻器R接入电路的阻值最大，电流最小，则此时R,两端 的电压为U1=U-Uv*=24V-15V=9V,则电路中的最小 _U=9V 电流为1-R,30n0.3A,则滑动变阻器R接入电路的 _Uv*=15V 最大阻值为R=-0.3A=500.电流最大为0,8A,而 电流表量程为0~3A,所以滑动变阻器R的阻值范围是0 502,故BD正确.C.再将开关S1接触点2，滑动变阻器R和 R2串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路电流.当R的 阻值为0时，电路中电流最大为12是-得81.5A,则电 1-0.3A=1,故 路中的最小电流1与最大电流1，之比为工，5A方 C正确.故选BCD. 2.A解析：分析电路可知，虚线框内元件和滑动变阻器串联，电 压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路电流.①由图乙 可知，滑动变阻器的电流和电压成一次函数关系，根据串联分 压规律可知，虚线框内元件的电流和电压也成一次函数关系， 而灯泡的电阻是变化的，所以虚线框内是定值电阻，故①错误， ②由图乙可知，电流最小时，滑动变阻器两端的电压为8V,则 此时虚线框内定值电阻两端的电压为U定=U电一U播=12V U定4V 8V=4V,定值电阻的阻值为Rx=0.4A=100,当滑 动变阻器两端的电压最小时，电路中的电流最大，此时定值电 阻两端的电压为Ux'=U。一Umin=l2V-6V=6V,电路中 的最大电流为1：=12发=00.6A,电路的最大功 率为Pmx=U电Imx=12VX0.6A=7.2W,故②错误.③根 据P=R,滑动变阻器和定值电阻串联，电流相等，所以虚线 框内定值电阻和滑动变阻器的功率相等时，二者电阻相等，即 滑动变阻器的阻值为10，故③正确.④当电压表示数最大为 8V时，电流为0.4A,此时滑动变阻器阻值最大为R大= U潘大=8V I min -0.4A=20D,故④正确.故A正确. 3.ACD解析：先闭合开关S1,断开开关S2,此时小灯泡正常发 光，说明灯泡两端的电压为6V,电源电压等于灯泡的额定电 压，即电源电压为6V;保持开关S闭合，再闭合开关S2,灯泡 与滑动变阻器并联，电流表测千路电流，当滑动变阻器连入电 路的阻值为302时，电流表的示数为0.8A,因并联电路中各 U 支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流【取=R= 30D=0.2A.因并联电路中千路电流等于各支路电流之和， 6 V 所以通过灯泡的电流IL=I一IR=0.8A一0.2A=0.6A.由 人0 U 6V 可得，女泡的电阻RL=0,6A=10n.A将滑动变 U 阻器的滑片向右移动，其接入电路的电阻变大，由I=尺可知， 通过滑动变阻器的电流变小，因并联电路中各支路独立工作、 互不影响，所以灯泡两端的电压和通过它的电流不变，实际功 率不变，故A正确.B.滑动变阻器允许通过的最大电流为1A, U 6V 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值R本=关-A=6, 滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以，滑动变阻器允许接入电 路的阻值范围是6~502，故B错误.C.当滑动变阻器接入电 路中的电阻最大时，干路电流最小，所以通过滑动变阻器的最 U 6 V 小电流为I小==00=0.12A,道过电流表的电流最小 值为I卷小=I小+I=0.12A十0.6A=0.72A,即电流表的示 数最小为0.72A,故C正确.D.滑动变阻器允许通过的最大电 流为1A,此时通过电路的总电流I'=I大十I1=1A十0.6A= 1.6A,则电路的最大总功率P=UI'=6V×1.6A=9.6W, 故D正确.故选ACD. 4.D解析：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器 R2两端的电压，电流表测量电路中的电流.由图乙可知，当R, 两端的电压为8V时，R2的电功率为4W,由P=UI可知，此 52 _P:_4W_ 时电路中的电流1，=云一8V=0.5A,根据串联电路的电压 特点和欧姆定律可知，电源电压U=IR1十8V=0.5AX R1十8V①.当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为 W,由P=UI可知，此时电路中的电流I2=工二10V 0.4A,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压 U=I2R1+10V=0.4A×R1+10V②.联立①②两式可解 得，电源电压U=18V,R1=202,故AB错误.根据题意可知， 滑动变阻器允许通过的最大电流为0,8A,电流表的量程为0~ 0.6A,为保证电路安全，电路中的最大电流为I大=0.6A,则 电路中的最大总功率P大=UI大=18V×0.6A=10.8W. =号可知，电路中的最小总电阻R小==。.6A=300, 据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 R2小=R一R1=302一202=102；根据电压表量程可知，R2 两端的最大电压为15V,根据串联电路的电压特，点可知，R] 两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V,电路中最小 电流1，发-品一0.15A,电路中的最小落功车P, =18VX0.15A=2.7w,由18可知，滑动变阻器接入 U2*_15V 电路的最大阻值Rk==0.15A=100,所以，电路总功 率的最大变化量△P=P大-P=10.8W-2.7W=8.1W, 故C错误.滑动变阻器允许接入电路的阻值范图为 10~100,故D正确. 5.243.6~4.8W解析：滑动变阻器的最大阻值为502，滑动 变阻器的滑片P在b端时，电路的总电阻为R惑=R1十R,= 30n十502=802，电流表的示数为0.3A,电源电压为U= IR燕=0.3A×80=24V.电源电压不变，电流表的量程为 U 0~0.6A,电路安全电流为0.6A,由I=尺可得，R1的电压 U1=I1R1=0.6AX302=18V,根据串联分压原理得，R2的 电压U2=U一U1=24V一18V=6V,滑动变阻器消耗的最小 电功率P=U2I1=6VX0.6A=3.6W.根据P=IR可 2 知，滑动变阻器的功率可表示为P=1R,=（R十RR,= U2R2 U2R2 U2 (RR)(R,-K:4Rk:RR:4 一.当 R2 U2 R,=R:时，滑动变阻器的功率最大，为P=4R, (24V)2 4X300=4.8W,在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的功 率范围为3.6~4.8W. 6.4.540解析：当闭合开关S,S1接1，灯泡和滑动变阻器R2 串联，电压表测量R?两端的电压，根据串联分压知识可知，R 阻值越大，分压越多，电压表量程为0~3V,则滑动变阻器最 U1 大分压为3V,此时通过滑动变阻器的电流大小为1=尺 500.2A,由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2A时，其 3 两端的电压为1.5V.则电源电压为U=U1十U=3V十 1.5V=4.5V.若闭合开关S,S1接2，定值电阻R1和滑动变 阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表 测量串联电路的电流，当滑动变阻器阻值最大时，电源电压可 表示为(R,十Rmx)XImini=4.5V①.当滑动变阻器阻值最小， 即阻值为0时，电路中电流最大，电路中允许通过的最大电流 是最小电流的1.5倍，则电源电压可表示为R1×1.5×Imm= 4.5V②，联立①②可得，R1=402,Imn=0.075A,故R1的阻 值为402. 7.解：1)已知灯泡的额定电压和额定功率，由P= R可得，灯泡 U每(6V)2 的电阻R一P=3W=120 (2)只闭合S,R。与滑动变阻器R串联，滑动变阻器电阻 Rp=5R=5X100n=200, 电路电流1-是：-8公-05A 电源电压U=I(R。+Rm)=0.5A×(162+202)=18V. (3)只闭合S2时，L与R串联，电压表测变阻器两端的电压，电 流表测电路中的电流 由P=U可得，灯泡正常工作时的电流1L一立=。V .PL_3W_ 0.5A, 电流表量程为0~0.6A,因串联电路的电流处处相等， 所以，为了保证各元件的安全，电路中最大电流Imx=I.=0.5A, 最大功率Px=UIax=18VX0.5A=9W. 电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V时，滑动变 阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，则灯泡两端的最 小电压U'=U-U潘大=18V-15V=3V, L'=3V 电路中的最小电流1==11'-R:=20=0.25A, 电路消耗的最小功率Pmn=UI mini=18V×0.25A=4,5W. 所以电路消耗的总功率范围为4.5~9W. 第17讲 生活用电 1.D2.C3.A4.D 5.并火线88003.6×10 6.C 7C解析：根据I=大致估算家庭电路中的最大电流.家中功 率最大的用电器一般为空调，功率大约为1000W,家中功率 不可能超过十台空调同时工作的功率，功率最大时电流最大 _P_10X1000W≈45A,故家庭电路空气开关的额定电 1=0 220V 流应略大于这个值.故C符合要求. 8.C解析：A.照明灯的开关接在了零线与灯泡之间，不会造成 电路电流过大、空气开关跳闸，故A不符合题意.B.电能表上 标有“220V10(40)A”的字样，电路中允许的最大电功率 P最大=U1最大=220VX40A=8800W.正在使用的所有用电 器总功率小于8800W,所以造成空气开关跳闸的原因不是用 电器的总功率过大，故B不符合题意.C.电热水壶的内部电路 短路时，闭合电热水壶上的开关，会造成电路电流过大，空气开 关跳闸，故C符合题意.D.若接入电热水壶的插座短路，在电 热水壶插头接入插座之前，电路电流就会过大，造成空气开关 跳闸，故D不符合题意.故选C 9.如图所示。 火线 零线 10.(1)地热传递 解：(2)电暖器工作时的最大电流为1高= P商=2000W 220V 9.1A,9.1A<10A, 所以此插座能满足该电暖器正常使用. (3)一天耗电为W=W高+W低=P商t商+P每t低=2000× 10-3kW×2h+800×10-3kW×4h=7.2kW·h. (④间时使用电饭钢和电磁护，总功率较大，根据1一号可知。 电路中总电流较大，根据焦耳定律Q=IRt可知，干路导线 相同时间内产生的热量较多，容易使家庭电路的干路导线过 热引发火灾. 第18讲 电与磁 1.D2.B3.B4.C 5.A、BC6.S顺时针 7.如图所示， iB 8.(1)90(2)右(3)① 9.C10.D11.C 12.S(或南)向上 13.如图所示. ----S 14.(1)灵敏电流计(2)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中 电流的方向有关 15.解：(1)由图乙可知，受控电路30min内工作了20min,消耗 的电能为W=Pt=1200W×20×60s=1.44×10J. (2)当衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R。与 R,并联，由并联电路中电压的规律知，R。两端的电压为 U。=U=3V. 通过电阳风，的电流为1，受-。-06的A (3)当室温上升至28℃时冷却系统开始工作前，控制电路只 有热敏电阻接入电路，此时R。断路，通过热敏电阻的电流最 大为0.15A,电阻最小时恰好衔铁被吸下，因此可以求出R: U 的最小阻值Rm=-0,15A=20D 衔铁被吸下瞬间，冷却系统开始工作，温度不再上升，而是下 降，电阻R,开始变大，但由于衔铁被吸下后定值电阻R。被 接入电路，R。与R,并联，当控制电路中的总电流小于0.15A 时，衔铁才会被弹回，此时经过R,的电流为I,=I一I。= 0.15A-0.03A=0.12A. U 3V 此时R,的阻值最大为R,=0.12A=250. 故热敏电阻R,的阻值变化范围为202≤R,≤252. 第19讲信息、材料、能源与可持续发展 1.C2.B3.D4.B5.A 6.(1)可再生机械二(2)电磁波增加 产生(3)810 解析：(3)风力发电机工作1分钟发电量为W=Pt=1200kW× 品0-20kW·h风力发电机叶片转功一图的发电量为 2.5kW·h,则风力发电机叶片的转速即每分钟转动的圈数 见0W三8，若风力发电机叶片的转速与风速成正比， 当风速为20时，转速为每分钟转动2×8圈，即n'=16圈.风