初中物理-电学电路范围问题三大类

电路范围问题三大类

一．安全电路问题（求R滑范围）

1.串联电路滑变范围型问题

如图所示的电路图，电源电压为U总，定值电阻为R1,滑动变阻器规格为”R2,I2”,电流表量程为0-I3,电压表V1量程为0-U定max,电压表V2量程为0-U滑max 。为保证电路安全，求滑动变阻器滑动范围。

思路讲解：求滑动变阻器范围即可通过求滑动变阻器滑动的最大值和最小值得出。

1.求滑动变阻器最小值R滑min 。

解析思路：

①R滑min=R总min-R定

②R总min=U总/I总max

③I总max={I1=U定max/R定，I2,I3，I额} ，取其中的最小值

做题思路：

①I总max={I1=U定max/R定，I2,I3，I额（灯泡额定电流）} ，取其中的最小值

②R总min=U总/I总max

③R滑min=R总min-R定

【注意】①当定值电阻为灯泡时，灯泡有额定电流，即I额②定值电阻两端电压表或电压限定的作用为求滑变电阻最小值。

2.求滑动变阻器最大值R滑max 。

解析思路：

①R滑max=R总max-R定

②R总max=U总/I总min

③I总min=I定min=U定min/R定

④U定min=U总-U滑max

做题思路：

①U定min=U总-U滑max

②I总min=I定min=U定min/R定

③R总max=U总/I总min

④R滑max=R总max-R定

典例1.如图所示的电路图，电源电压为16V，定值电阻为5Ω,滑动变阻器规格为”50Ω,0.5A ”,

电流表量程为0-0.6A,电压表V1量程为0-3V,电压表V2量程为0-15V。为保证电路安全，求滑动

变阻器滑动范围。

典例2.如图12甲所示电路，电源电压恒为6V保持不变，小灯泡L标有“5V 0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌是“20Ω1A”，电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V.求：

（1)小灯泡正常发光时的电阻；

（2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值；

（3)若只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。

练习：

1．如图所示，电源电压恒为18V，定值电阻R1＝24Ω，为保证其正常工作，两端电压不得超过15V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，0.5A”，电流表量程为0～0.6A，闭合开关，调节滑动变阻器，当电流表示数为0.25A时：

（1）求R1两端的电压；

（2）求滑动变阻器R接入电路的阻值；

（3）为保证电路安全，求滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围。

2.如图8所示的电路中，电源电压为15伏，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20欧1安”字样。闭合电键S，移动变阻器的滑片P，电阻R1两端的电压为6伏。

①求通过电阻R1的电流I1。

②为保证电路安全工作，求变阻器R2接入电路的最小电阻值。

3.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，R3＝12Ω，假设灯泡电阻不随温度的变化而变化，当闭合S1，断开S2和S3时，电流表示数为0.5A；当闭合S2，断开S1和S3时，电流表示数为0.3A．求：

（1）电源电压；

（2）灯泡R1的电阻；

（3）当只闭合S3时，在不损坏电流表、电压表的情况下，变阻器R2的取值范围。

4.有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）现把该灯泡接入如图所示的电路中，电路的电源电压可调，滑动变阻器标有“50Ω1A”字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压调至8V，断开开关S2、S3闭合开关S1，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。

5.电源电压为18V不变，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1的电压，电流表串联在电路中。滑动变阻器R2上标有20Ω2A的字样，闭合开关S后，电流表的示数为1A，电压表的示数为4V．求

（1）R1的阻值

（2）电路中最小电流

（3）在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2接入的阻值范围。

6.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，R3＝12Ω，假设灯泡电阻不随温度的变化而变化。求

（1）只闭合S1时电流表示数为0.5A，则电源电压为多少？

（2）只闭合开关S2时，流过灯泡R1的电流为0.3A，则灯泡R1的电阻为多少？

（3）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少？

7.如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V 1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：

（1）小灯泡的电阻为多大？

（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？

（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。

8.如图所示电路，电源电压为7.5V且保持不变，电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～100Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．求滑片移动时，变阻器的取值范围。

9.如图所示的电路中，小灯泡L的规格为“6V 0.5A”（小灯泡正常发光时两端的电压为6V，电流为0.5A），且灯丝电阻保持不变，滑动变阻器R的最大阻值20Ω，当同时闭合开关S1、S2，滑片P置于最左端时，小灯泡L恰好正常发光，此时电流表示数为1.5A，求：

（1）小灯泡L的电阻；

（2）电源电压U和定值电阻R0的阻值；

（3）若电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．只闭合开关S2时，为保证电表不被损坏，则滑变阻器连入电路的阻值范围为多少？

10.在如图所示的电路中，电源电压4伏保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。移动滑动滑片P，求：

（1）当电流表的示数为0.4安时，此时滑动变阻器的阻值。

（2）在保证电路安全工作的情况下，电路中的最小电阻。