内容正文:
九物上专项训练
专项17.5与欧姆定律相关的电路安全问题
提分方法
(1)无论电流表还是电压表,它们的电路安全由其测量范围确定,通过电流表的电流不能超
过其测量范围,加在电压表上的电压也不能超过其测量范围。
(2)用电器和滑动变阻器的电路安全问题:为了保证用电器安全,应使用电器两端的电压不
高于其所能承受的最大电压,通过用电器和滑动变阻器的电流不高于其允许通过的最大电流。
(3)小结:解答电路安全问题时,依据“照顾弱者”的原则进行取值,即串联取小电流,并
联取小电压。
1、甲、乙两个定值电阻,甲标有“1021.0A”,乙标有“1520.6A”,把它们并联后接入电路中,
电路两端允许加的最高电压是V。
答案:9
解析:两个定值电阻两端各自允许加的最大电压
U甲=1甲R甲=1.0A×102=10V,Uz=1zRz=0.6A×150=9V
因并联电路中各支路两端的电压相等,故电路两端允许加的最高电压U=Uz=9V
2、甲、乙两个定值电阻分别标有“620.5A“1021A”的字样,丙是滑动变阻器,标有“2022A”
的字样,若将甲、乙串联起来接在电源上,则当电路中电流最大时,电源电压为V。若
将乙、丙并联起来,接在另一个电路中,为了安全,当干路电流最大时,总电阻是Ω(结
果保留一位小数)。
第一空答案:8
解析(甲、乙串联)
甲、乙两电阻串联,电路中各处的电流相等,电路中的最大电流为05A。
串联电路总电阻等于各分电阻之和:R总=R甲+Rz=6Q+10Q=16Q
最大电源电压:U=lmax(R甲+Rz)=0.5A×(6Q+10)=8V
第二空答案:3.3
解析(乙、丙并联)
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乙允许的最大电压:Uz=2Rz=1A×10n=10V
滑动变阻器允许的最大电压:U丙=丙R丙=2A×202=40V
并联电路各支路电压相等,电路允许最大电压U=10V。
通过乙的电流Iz=1A,滑动变阻器允许最大电流2A。
并联干路最大电流:I总=Iz+I丙=1A+2A=3A
干路电流最大时总电阻:R意。3
U 10V
≈3.32
3、多选,如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=52,滑动变阻器R2标有“2022A”的
字样,电压表的测量范围为0~3V,电流表的测量范围为0~0.6A。在保证电路安全的前提
下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向端移动的过程中,下列说法中正确的是
()
A.电压表示数变化范围是1心3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是1.5~3.6V
D.滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围是10~202
A
答案:BC
解析:由题图可知,开关S闭合,滑动变阻器R2与R1串联,电流表测电路电流,电压表测R两
端电压。
滑片P在b端时,滑动变阻器接入阻值最大:R总ma=R1+R2max=50+20n=25Q
电路最小电流:lmn一R稳mx
U
4.5V
=0.18A
25
R1两端最小电压:U1mimn=lmmR1=0.18A×50=0.9V
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3V
当R1两端电压达到电压表最大值3V时,电路最大电流:1max=
Uvmax
=0.6A
R1
50
电流表量程0~0.6A、滑动变阻器允许最大电流2A,故电路最大电流max=0.6A。
电压表示数变化范围:0.9~3V,A错误;
电流表示数变化范围:0.18~0.6A,B正确:
根据串联分压U=U1+U2:
R1电压最大3V时,R2最小电压:U2mm=U-U1max=4.5V-3V=1.5V
R1电压最小0.9V时,R2最大电压:U2max=U-U1min=4.5V-0.9V=3.6V
滑动变阻器两端电压变化范围1.5~3.6V,C正确。
U4.5V
电路电流最大时总电阻最小:R咖后06-750
滑动变阻器最小阻值:R2mim=R总mim-R1=7.50-50=2.50
滑动变阻器接入阻值范围2.5~20Ω,D错误。
4、如图所示的电路中,电源电压恒为18V,R1=102,滑动变阻器标有“4021.5A”字样,电
流表A1、A2的测量范围均为0~3A。闭合开关后,在该电路正常工作的情况下,下列说法正
确的是()
A.滑动变阻器接入电路的最小阻值是152
B.电流表A1的最大示数为3A
C.电流表A2的示数最小为1.8A
D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是18~402
答案:A
解析:由电路图可知,R1、R2并联,A1测R2支路电流,A2测干路电流。
并联支路电压等于电源电压,通过R的电流恒定:
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18V
14=R1100
=1.8A
干路电流表最大量程3A,则滑动变阻器支路最大电流:
2=1总max-l1=3A-1.8A=1.2A
滑动变阻器允许最大电流1.5A,故R2支路最大电流只能取1.2A,B错误。
此时滑动变阻器最小阻值:
U 18V
R2min=
=152
21.2A
A正确。
滑动变阻器接入最大阻值402时,支路最小电流:
U 18V
二。402045A
干路最小电流:
Imim=1+2=1.8A+0.45A=2.25A
C错误。
滑动变阻器阻值变化范围15~402,D错误。
5、如图所示的电路中,定值电阻R1=62,滑动变阻器R2的规格为“2021A”,电源电压为4.5V
且保持不变。电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为03V。
(1)为保护电路,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值为9Ω时,电流表、电压表的示数分别是多少?
解:由题图知,闭合开关,定值电阻与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表
测滑动变阻器R2两端的电压。
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(1)当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,因电流表的
测量范围为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则电路中
的最大电流Imax=0.6A,此时电路中的总电阻最小,
U4.5V
R=
Imax 0.6A
=7.52,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R2mim=R-R1=7.52-62=1.52;
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器两端的电压最大为
U2max=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
U2max U-U2max
R2max
R1
即
3V
4.5V-3V
解得R2max=122,
2max
62
故滑动变阻器接入电路中的阻值范围是1.5122。
(2)R2=92时,求电表示数
电路总电阻:R总=R1+R2=62+90=150
电路电流(电流表示数):「=·_4.5y
=0.3A
R总150
滑动变阻器两端电压(电压表示数):U2=1R2=0.3A×92=2.7V
答
(1)滑动变阻器接入阻值范围为1.52122;
(2)电流表示数为0.3A,电压表示数为2.7V。
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专项17.5与欧姆定律相关的电路安全问题
1、甲、乙两个定值电阻,甲标有“1021.0A”,乙标有“1520.6A”,把它们并联后接入电路中,
电路两端允许加的最高电压是V。
2、甲、乙两个定值电阻分别标有“620.5A”“1021A”的字样,丙是滑动变阻器,标有“2022A”
的字样,若将甲、乙串联起来接在电源上,则当电路中电流最大时,电源电压为V。若
将乙、丙并联起来,接在另一个电路中,为了安全,当干路电流最大时,总电阻是2(结
果保留一位小数)。
3、多选,如图所示,电源电压恒为4.5V,定值电阻R1=5,滑动变阻器R2标有“2022A”的
字样,电压表的测量范围为0~3V,电流表的测量范围为0~0.6A。在保证电路安全的前提
下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向端移动的过程中,下列说法中正确的是
()
P
A.电压表示数变化范围是1心3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是1.5~3.6V
D.滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围是10~202
4、如图所示的电路中,电源电压恒为18V,R1=102,滑动变阻器标有“4021.5A'”字样,电
流表A1、A2的测量范围均为0~3A。闭合开关后,在该电路正常工作的情况下,下列说法正
确的是()
A.滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
B.电流表A1的最大示数为3A
C.电流表A2的示数最小为1.8A
D.滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是18~402
R
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5、如图所示的电路中,定值电阻R1=62,滑动变阻器R2的规格为“2021A”,电源电压为4.5V
且保持不变。电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V。
(1)为保护电路,滑动变阻器接入电路中的阻值范围是多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值为9Ω时,电流表、电压表的示数分别是多少?
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