中考物理电学培优专题12：极值、范围类动态电路计算

2021年中考物理电学培优专题12：极值、范围类动态电路计算

一、计算题

1.在如图(a)所示的电路中，电源电压为整数且保持不变，电阻R1为定值电阻，变阻器R2上标有

“20Ω2A”字样。

（1）若电阻R1阻值为15欧，闭合开关S，通过电阻R1的电流为1安，求：R1两端的电压U1；（2）电压表的表盘如图(b)所示，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数的范围为0.6~1.5安，求：电源电压U。

2.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，R2为滑动变阻器，闭合开关，当滑片P处于a端时，电流表示数为0.6A，求：

（1）电源电压；

（2）当滑片P处于b端时，电压表示数5V，滑动变阻器最大电阻R2为多少？

（3）若电压表量程为0−3V，为了保证电路安全，通过电路最小电流为多少？

3.如图所示，电源电压为6V，两个定值电阻R1=10Ω，R2=30Ω，请计算：

（1）只闭合S2时，电路中的电流；

（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能；

（3）S2断开，S1、S3闭合时，该电路的总功率。

4.在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。

（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？

（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：

①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为________Ω；

②将开关向________端（填数字）闭合，调节________，直至________；

③保持________，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。

（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为________V即可。

5.小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20Ω、R2＝30Ω，请计算：

（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流；

（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能；

（3）该电路的最大功率和最小功率之比。

6.如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。

求：

（1）灯泡正常工作时电阻为多大；

（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；

（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的取值范围

7.在如图所示的电路中，电源电压为12V，滑动变阻器的阻值范围在0至50Ω之间，闭合开关S，调节滑动变阻器，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表的示数为0.3A。求:

（1）定值电阻R1的阻值;

（2）当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)

（3）电流表接入电路中的量程是0至0.6A，在不改变电流表量程的情况下，为了保证电流表的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?

8.如图是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω2A”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为16V．灯泡电阻随温度变化。

（1）求定值电阻R0的阻值；

（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。

9.如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1=20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A”。

（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；

（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V,求R3的阻值；

（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围。

10.如图，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：

（1）电源电压；

（2）电阻R2的阻值；

（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。

11.如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，

电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）灯泡L的电阻；

（2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；

（3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。

12.图甲是温度自动报警器。控制电路中，电源电压U控=5V，热敏电阻R2的阻值与温度的关系如图乙所示；工作电路中，灯泡L标有“9V0.3A”的字样，R4为电子嗡鸣器，它的电流达到某一固定值时就会发声报警，其阻值R4=10Ω。在R2温度为20℃的情况下，小明依次进行如下操作：闭合开关S1和S2，灯泡L 恰好正常发光，此时R0的电功率为P0；将R1的滑片调到最左端时，继电器的衔铁刚好被吸下，使动触点与下方静触点接触；调节R3的滑片，当R3与R4的电压之比U3：U4=4:1时，电子嗡鸣器恰好能发声，此时

R0的电功率为P ′

0，P ′

:P0=4:9。已知电源电压、灯丝电阻都不变，线圈电阻忽略不计。求：