电学综合计算取值范围

电学综合计算取值范围

1.(12中考) 在如图所示的电路中，电流表的量程为0~0.6A ，电

压表的量程为0~3V ，R 3＝4Ω。画等效电路图并求：

（1）只闭合开关S 1时，电路消耗的功率为4W ，则电源电压U ＝？ （2）只闭合开关S 2时，灯泡R 1正常发光，R 3消耗的功率为0.64W ，则灯泡的电阻R 1＝？（写出该小题的解题思路后再求解）

（3）只闭合开关S 3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，则变阻器R 2的取值范围是多少？

答案：共4分（每缺画一个等效电路图扣0.5分，3个图最多扣1分） （1）只闭合开关S 1时，等效电路如图1-1

{P=UI=U 2

/R}

U = SQRT(P 3R 3) = SQRT(4×4) = 4（V ）

（2）思路和求解各1分，共2分

只闭合开关S 2时，等效电路如图1-2 思路一：

R 1=

R

－R

3

R = U I I = I 3= P 3′

R 3

思路二：

R 1= U 1

I 1

`‘

I 1= I

3= P 3′R 3 = 0.64

4 = 0.4（A ） U 3= P 3′R 3

= 0.64×4 = 1.6（V ）

U 1= U －U 3 = 4－1.6 = 2.4（V ） R 1= U 1I 1 = 2.4

0.4

= 6（Ω）

（3）共1分

只闭合开关S 3时，等效电路如图1-3

①当滑片左移时，在不损坏电流表和电灯的情况下有：

I A ≤0.6A I 1≤0.4A 思路：R 2=R －R 1

图1-2

U 1=U －U 3 U 3= P 3′R 3 I 1= I 3=

P 3′R 3

图1-3

即 I ≤0.4A

R = U I

R = U I = 4

0.4

= 10（Ω） R 2 = R －R 1 = 10－6 = 4（Ω）

②当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有：U 2≤3V 思路：

R 2 = U 2

I 2

U 1′= U －U 2 = 4－3 = 1（V ） I 1′= U 1′R 1 = 1

6 （A ）= I 2

R 2 = U 2I 2 = 3

1

6

= 18（Ω）

∴变阻器R 2的取值范围是4～18Ω

2.如图所示电路中，电源电压6V 恒定，电流表的量程为0～0.6A ，电压表的量程为0～3V ，灯L 1和L 2的规格分别为“6V 1.8W ”和“6V 1.2W ”，滑动变阻器R 的规格为“50Ω 1.5A ”，不计温度对灯丝电阻的影响。求：① 滑动变阻器的滑片P 放在a 端时，闭合开关S 1、S 2、S 3后，电流表的读数是多少?

② 若只闭合开关S 1、S 2，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，求整个电路消耗的功率范围。

3.如图所示电路中，电源电压12 V 保持不变，小灯泡L 的规格为“6V 3W ”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0~3 A 。

①当开关S 1、S 2都断开时，小灯泡L 恰能正常发光，R 1的阻值为多大? ②当开关S 1、S 2均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值范围

I 2= I 1′ I 1′=

U 1′R 1

U 1′=U －U 2

是多少？整个电路的电功率的变化范围是多少?

4.如图所示，电源电压为36 V，小灯泡标有“20 V 8 W”字样，电流表的量程为0～0．6 A，电压表的量程为0～1 5 V(假设小灯泡电阻不变)，滑动变阻器的阻值范围是0~100Ω。

(1)小灯泡的电阻和正常工作时的电流分别是多少7

(2)要保证电路元件不受损坏，滑动变阻器的阻值变动范围是多少

?

5.如图所示电路，电源电压不变，R1=18Ω，小灯泡标有“6V 3W”（电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。当只断开S2时，电流表示数为0.5A。求：

(1)电源电压；

(2)只闭合S1时，小灯泡消耗的电功率；

(3)只闭合S2时，在不超过电流表、电压表量程的情况下，小灯泡电压的变化范围。

6.如图所示，电源电压恒定，R1=18Ω，滑动变阻器R2的最大阻值是24Ω，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，电流表的量程为0~3A。

(1)当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，灯泡L恰好正常发光，则电源电压U为多大?

(2)当开关S1闭合，S2、S3断开时，通电5

分钟，电流通过灯泡

L 所做的功是多少?

(3)当开关S 1、S 2、S 3都闭合时调节滑动变阻器的滑片P ，在电流不超过电流表量程的情况下，电路中用电器总功率的最大值和最小值分别是多少?

答案：(1)R L = U 额 2/ P 额 =12Ω，I 1= P 额/ U 额 =0.5A ，U=I （R L +1/2R 2）=12V ；

(2)I 2=0.4A ；W=Q=I 2

Rt=576J ； (3)P 最大=UI 最大=12V ×3A=36W ，I 最小=7/6A P 最小=UI 最小=12V ×7/6A =14W

7. 图中电流表使用0.6安的量程，电压表使用3伏的量程，定值电阻R 1＝8Ω，灯泡电阻R 2＝5Ω，滑动变阻器的最大电阻R 3＝20Ω，求：

(1)开关S 1闭合，S 2断开，电流表的示数为0.25A ，电压表的示数为2.5V ，那么电源电压和滑动变阻器接入的电阻值各为多少？

(2)要测量灯泡在不同状态下的功率，将开关S 1断开，S 2闭合，移动滑动变阻器的滑片P ，为了保证电流表和电压表不超过其量程，滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围变化？

8.如图所示电路，电源电压18V 不变，，小灯泡R 3标有“5V 2．5W ”(电阻不变)，滑动变阻器R 2铭牌标有“100 0．4A ”，电流表的量程是0～0．6A ，电压表的量程是0～15V 。求：

(1)当闭合开关S l 、S 3，断开S 2时，电流表示数为0.6A ，求R 1的电阻； (2)当闭合开关S 1断开S 2、S 3时，求灯泡两端的电压

(3)只闭合S 2时，在所有元件都安全的情况下，小灯泡功率的变化范围。(请画出等效电路图

)