2021年中考物理壓軸培優(yōu)練《專題14電路的安全和最值》（含答案解析）

1、壓軸專題14 電路的安全和最值一選擇題（共11小題）1（2019宿遷）如圖所示，電源電壓6V保持不變，定值電阻R1標(biāo)有“10 0.5A”字樣：滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20 1A”字樣，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V，閉合開關(guān)S，下列做法能夠保證電路安全的是（）A電路中電流不超過0.6A BR1兩端電壓不超過3VC滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值在1020范圍內(nèi)變化D電路的總功率在1.83W范圍內(nèi)變化【答案】D?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U23V時(shí)，電路中的電流，Imin0.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且R1允許

2、通過的最大電流為0.5A，電流表的量程為00.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，故最大電流為0.5A，故A錯(cuò)誤；R1兩端電壓最大：U1大I大R10.5A105V，故B錯(cuò)誤所以，電路中的最大電流I大0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，電路消耗的總功率最大，電路中的總電阻：R12，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R2小RR112102，當(dāng)電壓表的示數(shù)U23V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大為：R滑10，則滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍可以為210，故C錯(cuò)誤；電路消耗的最大功率：P大UI大6V0.5A3W；（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)U

3、23V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路消耗的總功率最小，電路消耗的最小功率：P小UI小6V0.3A1.8W，所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為1.8W3W，故D正確。2（2018荊州）如圖所示的電路，電源電壓U12V保持不變，滑動(dòng)變阻器R0標(biāo)有“100 1A”，燈泡L標(biāo)有“6V 6W”（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），電流表量程為00.6A，電壓表量程為015V為了確保測(cè)量準(zhǔn)確，要求電表的示數(shù)不小于其最大測(cè)量值的，要使測(cè)量準(zhǔn)確并確保電路安全，下列判斷正確的是（）A燈泡L消耗的最小功率是0.24W B正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻是12C電路中電流的變化范圍是0.11A0.6A

4、 D滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是1448【答案】A?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R0串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）由PUI可得，正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻：RL6，故B錯(cuò)誤；（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL1A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為00.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，此時(shí)電路中的總電阻：R總20，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R0小R總RL20614；（3）因電表的示數(shù)不小于其最大測(cè)量值的，所以，電流表的最小示數(shù)I

5、小0.6A0.2A，故C錯(cuò)誤；此時(shí)燈泡兩端的電壓：ULI小RL0.2A61.2V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U0UUL12V1.2V10.8V，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R0大54，故D錯(cuò)誤；燈泡L消耗的最小功率：PL小ULI小1.2V0.2A0.24W，故A正確。3（2019眉山）如圖所示，電源電壓恒為4V，電壓表量程為“03V”，電流表量程為“00.6A”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20 1A”，小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”的字樣（燈絲電阻不變）。若通過小燈泡L的電流不超過額定電流，電流表、電壓表不能超過量程，則移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，下列說法中

6、正確的是（）電壓表示數(shù)變化范圍為1.5V3V滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變化范圍為0.6W0.75W小燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.2W1.25W滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍為1020ABCD【答案】A?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.5V，功率為1.25W，因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)U滑UUL4V2.5V1.5V，因1.5V3V，沒有超出電壓表的量程，所以，電壓表的最小示數(shù)為1.5V，則電壓表的示數(shù)變化范圍為1.5V3V，故正確；此時(shí)燈泡正常發(fā)光，即小燈泡的

7、最大實(shí)際功率為1.25W，由PUI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程“00.6A”，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，所以，電路中的最大電流I大IL0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R滑小3，故錯(cuò)誤；（2）燈泡的電阻：RL5，當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為3V時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的實(shí)際功率最小，則燈泡兩端的最小電壓：ULUU滑大4V3V1V，電路中的最小電流：I小0.2A，燈泡的最小功率：PL小（I?。?RL（0.2A）250.2W，所以，小燈泡的實(shí)際電功率變化范圍為0.2W1.25W，故正確；（3）滑動(dòng)

8、變阻器的電功率：PR（UIRL）I（4VI5）I5（I210.8VI）5（I210.8VI+0.16W0.16W）0.8W（I0.4A）25，因電路中的電流范圍為0.2A0.5A，所以，當(dāng)I0.4A時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，最大為PR大0.8W，當(dāng)I0.2A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率最小，最小為PR小0.8W（0.2A0.4A）250.6W，所以，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變化范圍為0.6W0.8W，故錯(cuò)誤，綜上可知，正確。4（2017蘇州）如圖所示，電源電壓4.5V，定值電阻R0為l0，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20 2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“00.6A“、“03V”。閉合開關(guān)S，電路正常

9、工作時(shí)，下列敘述正確的是（）A電流表示數(shù)最大值為0.6A B電壓表示數(shù)范圍為1V3VC滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.5W D滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為510【答案】C。【解析】由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U03V時(shí)，電路中的電流：I0.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A，變阻器允許通過的最大電流為2A，所以，電路中的最大電流為0.3A，故A錯(cuò)誤；此時(shí)電路中的總電阻：R總15，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器接入電路中的最小阻值：R小R總R015105，則滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為520，故D錯(cuò)誤；

10、（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的最小電流：I小0.15A，電壓表的最小示數(shù)：U0I小R00.15A101.5V，所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V3V，故B錯(cuò)誤；（3）電路中電流的電流：I，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P2I2R（）2R，當(dāng)RR010時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，P2大0.50625W，所以，滑動(dòng)變阻器的功率達(dá)0.5W，故C正確。5（2018無錫）圖甲是模擬調(diào)光燈。電源電壓為4.0V；小燈泡額定電壓為2.5V，電流隨電壓變化的IU圖象如圖乙所示，小燈泡兩端電壓達(dá)到0.4V時(shí)“剛亮”；鉛筆芯長15cm、阻值為

11、30，其阻值與長度成正比?；匦吾楢固定在鉛筆芯右端，回形針P可以在鉛筆芯上自由滑動(dòng)，該調(diào)光燈在使用時(shí)，以下說法錯(cuò)誤的是（）A閉合開關(guān)，移動(dòng)P能連續(xù)調(diào)光B閉合開關(guān)，P滑到距A點(diǎn)10cm處，小燈泡的實(shí)際功率為0.15WC在距A點(diǎn)2.5cm處做標(biāo)記，可以提醒P向A滑過此處，小燈泡將不安全D小燈泡工作時(shí)，從“剛亮”到正常發(fā)光，實(shí)際功率變化范圍為0.048W0.75W【答案】B。【解析】A當(dāng)鉛筆芯電阻全部接入電路中時(shí)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，其各處的電流相等，所以，由I可知，電源的電壓：UUL+ILRP，即4.0VUL+IL30，由圖乙可知，燈泡兩端的電壓UL0.4V，通過燈泡的電流IL0.

12、12A時(shí)符合，此時(shí)小燈泡兩端電壓達(dá)到0.4V“剛亮”，所以，閉合開關(guān)，移動(dòng)P能連續(xù)調(diào)光，故A正確；B因鉛筆芯長15cm、阻值為30，其阻值與長度成正比，所以，P滑到距A點(diǎn)10cm處，接入電路中的電阻：RP10cm20，則電源的電壓：UUL+ILRP，即4.0VUL+IL20，由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL0.8V，通過燈泡的電流IL0.16A時(shí)符合，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率：PLULIL0.8V0.16A0.128W，故B錯(cuò)誤；CP滑到距A點(diǎn)2.5cm處，接入電路中的電阻：RP2.5cm5，則電源的電壓：UUL+ILRP，即4.0VUL+IL5，由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL2.5V，通過燈泡的電

13、流IL0.3A時(shí)符合，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，所以，在距A點(diǎn)2.5cm處做標(biāo)記，可以提醒P向A滑過此處，小燈泡兩端的電壓超過額定電壓將不安全，故C正確；D小燈泡“剛亮”時(shí)的實(shí)際功率：PLULIL0.4V0.12A0.048W，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的實(shí)際功率：PLULIL2.5V0.3A0.75W，所以，小燈泡工作時(shí)，從“剛亮”到正常發(fā)光，實(shí)際功率變化范圍為0.048W0.75W，故D正確。6（2019南京）如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R0的阻值為10，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30，電阻箱Rx最大阻值為999.9，電流表量程為00.6A，電壓表量程為03V閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）AS

14、1、S2均向左閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為20BS1、S2均向右閉合，電路允許消耗的最大功率為2.7WCS1向左、S2向右閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為60DS1向右、S2向左閉合，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來的2倍【答案】D?！窘馕觥浚?）閉合開關(guān)S，S1、S2均向左閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)Ux3V時(shí)，電阻箱Rx接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和：U0滑UUx4.5V3V1.5V，因串聯(lián)電路中總電阻等于各

15、分電阻之和，所以，電路中的電流：I10.0375A，Rx允許接入電路的最大阻值：Rx大80，故A錯(cuò)誤；（2）閉合開關(guān)S，S1、S2均向右閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)U03V時(shí)，電路中的電流：I20.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為00.6A，所以，電路中的最大電流為0.3A，則電路允許消耗的最大功率：P大UI24.5V0.3A1.35W，故B錯(cuò)誤；（3）閉合開關(guān)S，S1向左、S2向右閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R0和Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的

16、示數(shù)U0x3V時(shí)，電阻箱Rx接入電路中的電阻最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑UU0x4.5V3V1.5V，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I30.05A，則R0和Rx的最大總阻值：R總60，所以，Rx允許接入電路的最大阻值：Rx大R總R0601050，故C錯(cuò)誤；（4）閉合開關(guān)S，S1向右、S2向左閉合，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表被短路，電流表測(cè)電路中的電流，設(shè)此時(shí)電路的總電阻為R總Rx+R0+R滑，即RxR總R0R滑，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R總Rx+R0+R滑，即RxR總R0R滑，由R可知，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R總2（R

17、x+R0+R滑），則RxRx（R總R0R滑）（R總R0R滑）R總R總2（Rx+R0+R滑）（Rx+R0+R滑）Rx+R0+R滑Rx，所以，Rx2Rx，即只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來的2倍，故D正確。7（2017眉山）如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，R030，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 1A”，電流表的量程為“00.6A”，小燈泡上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣。不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全，則（）A當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是420B當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，電路消耗最大功率是3.6WC當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，電路消耗的總功率最小值為2

18、.4WD當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是15【答案】D?！窘馕觥緼、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)。由P可得，小燈泡電阻RL6，由PUI可得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：I0.5A，當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電阻最小，則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R小6；滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 1A”，則最大阻值R大20，故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是620；故A錯(cuò)誤；B、S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與L串聯(lián)，電阻最小時(shí)電流最大，其最大電流：I最大0.5A電路消耗最大功率P最大UI最大6V0.5A3W；故B錯(cuò)誤；C、S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，通過R0

19、的電流：I10.2A，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，此支路上的電流最小，則I20.3A，則干路上的電流I最小I1+I20.2A+0.3A0.5A，電路消耗的總功率最小值P最小UI最小6V0.5A3W，故C錯(cuò)誤；D、由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，則電路消耗的總功率最大，電路中的總電阻R總10，滑動(dòng)變阻器與R0并聯(lián)，則 ，即：，解得R滑15故D正確。8（2019達(dá)州）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30，電壓表的量程為015V電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是（）A電源電壓為20VBR1的阻值為5C為了保證電壓表不

20、被燒壞，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為430D開關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W【答案】D?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓。（1）由圖乙可知，當(dāng)R210時(shí)U112V，當(dāng)R220時(shí)U18V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流分別為：I，I，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且電源電壓保持不變，所以，電源的電壓：UI（R1+R2）I（R1+R2），即（R1+10）（R1+20），解得：R110，故B錯(cuò)誤；電源的電壓UI（R1+R2）（10+10）24V，故A錯(cuò)誤；（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)U115V時(shí)，電路中的電流最大，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，此時(shí)

21、電路中的電流：I大1.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U2小UU124V15V9V，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R2小6，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為630，故C錯(cuò)誤；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，則P小14.4W，故D正確。9（2016重慶）如圖所示電路，電源電壓恒為6V，定值電阻R1為10，滑動(dòng)變阻器R2的規(guī)格為“20 0.5A”，電壓表量程為03V，電流表量程為00.6A則（）A電壓表測(cè)量的是電阻R1兩端的電壓B當(dāng)變阻器R2的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電壓表的

22、示數(shù)變小C為了保證電路中各元件安全工作，變阻器R2接入電路的阻值范圍是210D當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8時(shí)，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量是53.3J【答案】C。【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表并聯(lián)在R2兩端測(cè)R2兩端的電壓，故A錯(cuò)誤；（1）當(dāng)變阻器R2的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由I可知，電路中的電流變小，由UIR可知，R1兩端的電壓變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流0.5A，電流表量程為00

23、.6A，所以，電路中的最大電流I大0.5A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，此時(shí)電路中的總電阻：R12，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器接入電路中的最小值：R2小RR112102，當(dāng)電壓表的示數(shù)U2大3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，R1兩端的電壓：U1UU2大6V3V3V，電路中的電流：I小，即，解得：R2大10，變阻器R2接入電路的阻值范圍是210，故C正確；（3）當(dāng)變阻器R2接入電路中的阻值是8時(shí)，電路中的電流：IA，通電1min電阻R1產(chǎn)生的熱量：Q1I2R1t（A）21060s66.7J，故D錯(cuò)誤。10（2017重慶）如圖甲為一個(gè)超聲波加濕器，如圖乙為其內(nèi)部濕度

24、監(jiān)測(cè)裝置的簡(jiǎn)化電路圖。已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30，電流表的量程為0200mA，電壓表的量程為09V濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖象如圖丙所示，其阻值最大為120（圖中未畫出）。則在電路安全工作的前提下，計(jì)算可得出（）AR的電流最小值為80mA BR的電功率最大值為0.9WCR0的電功率最小值為0.3W D裝置能監(jiān)測(cè)濕度最大值為90%【答案】C?！窘馕觥坑蓤D可知，定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián)，電壓表測(cè)量濕敏電阻R兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流；A、若濕敏電阻R的阻值最大為120，此時(shí)電路中的電流最小，則此時(shí)最大總電阻：R總R0+R最大30+120150，所以最小電

25、流為I最小0.08A80mA；此時(shí)濕敏電阻R兩端的電壓：URI最小R最大0.08A1209.6V9V，由于電壓表量程為09V，則電流為80mA時(shí)濕敏電阻R兩端的電壓會(huì)超過電壓表的量程，所以電路中的最小電流不能為80mA，故A錯(cuò)誤；B、由歐姆定律可得，電路中的電流I，則濕敏電阻R的電功率：PRI2R（）2R，所以，當(dāng)RR030時(shí)，R的電功率PR最大，則PR最大1.2W，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，濕敏電阻R的阻值越大，其兩端的電壓也越大，由于電壓表量程為09V，則濕敏電阻R兩端的電壓最大為9V時(shí)，此時(shí)濕敏電阻R的阻值最大，電路中的電流最小；則根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各電阻兩端的電壓之

26、和可知，R0兩端的電壓：U0最小UUR最大12V9V3V，則R0的最小電功率：P0最小0.3W，故C正確；D、濕敏電阻R兩端的電壓最大為9V，電路中的電流：I最小0.1A，根據(jù)歐姆定律可知，R的最大電阻為：R最大90；由圖乙可知能監(jiān)測(cè)濕度的最大值為80%，故D錯(cuò)誤。 11（2016成都）（多選）如圖1所示電路中，電源電壓不變，R1是定值電阻，R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導(dǎo)體EF、FG、GH連接而成，其中一段是銅導(dǎo)體，其電阻可忽略不計(jì)，另兩段導(dǎo)體的阻值與自身長成正比，P是與R2良好接觸并能移動(dòng)的滑動(dòng)觸頭。閉合開關(guān)S將P從H端移到E端時(shí)，電流表示數(shù)I與P向左移動(dòng)距離x之間的關(guān)系如圖2所

27、示。已知R110，則（）AEF導(dǎo)體每1cm的電阻為2BGH導(dǎo)體的電阻為5C當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，x的值為31cmDP位于x0cm及x23cm兩處時(shí)，R2消耗的功率相等【答案】CD?！窘馕觥慨?dāng)滑片位于E端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，由圖象可知，I大0.6A，由I可得，電源的電壓：UI大R10.6A106V，當(dāng)滑片位于H端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小由圖象可知，I小0.2A，則電路中的總電阻：R總30，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：REHR總R1301020，由于滑片P從H端向E端移動(dòng)，由圖象的拐點(diǎn)可知：GH15cm，F(xiàn)

28、G25cm15cm10cm，EF35cm25cm10cm，中間一段電流無變化，故FG是銅導(dǎo)線，由圖象可知，當(dāng)滑片P位于F點(diǎn)時(shí)，電路中的電流I0.4A，則總電阻：R總15，則EF段的總電阻：REFR總R115105，AEF導(dǎo)體每1cm的電阻0.5/cm，故A錯(cuò)誤；BGH導(dǎo)體的電阻RGHREHREF20515，故B錯(cuò)誤；C當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，電路中的總電阻R總12，此時(shí)R2接入電路中電阻R2R總R112102，長度為4cm，則x35cm4cm31cm，故C正確；D當(dāng)x0cm時(shí)，R2消耗的功率P2I小2R2（0.2A）2200.8W，當(dāng)x23cm時(shí)，電路中的電流I0.4A，R25，則R2消耗的

29、功率P2I2R2（0.4A）250.8W，D正確。二計(jì)算題（共10小題）12（2019荊州）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V 1.5W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“15 1A”字樣，定值電阻R1阻值為10，電流表量程為03A，電壓表量程為03V，不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為多大；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，電路最小總功率為多大；（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍【答案】（1）燈泡正常工作時(shí)電阻為6；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，電路最小總功率為3.375W；（3

30、）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器R2的取值范圍為 312?！窘馕觥浚?）根據(jù)P得，燈泡正常工作時(shí)電阻：RL6；（2）當(dāng)開關(guān) S、S1、S2 閉合，S3 斷開時(shí)，燈泡 L被短路，定值電阻 R1與滑動(dòng)變阻器R2 并聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值最大為15時(shí)，電路總電流最小，電路總功率最小，通過 R1的電流：I10.45A，通過滑動(dòng)變阻器R2的電流：I20.3A，電路最小總功率：P最小U（I1+I2）4.5V（0.45A+0.3A）3.375W；（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2 斷開時(shí)，R1斷路，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓

31、燈泡的額定電流：I額0.5A；因?yàn)闊襞蓊~定電流I額0.5A，電流表量程為 03A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“15 1A”字樣，所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為 I最大I額0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器 R2阻值最小，則電路最小總電阻：R最小9滑動(dòng)變阻器R2最小阻值：R2最小R最小RL963；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?03V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為 U23V 時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值最大，此時(shí)電路中電流：I最小0.25A，滑動(dòng)變阻器R2最大阻值：R2最大12，綜上所述滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為 312。13（2018秋渝中區(qū)校級(jí)月考）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈

32、泡L標(biāo)有“4V，1.6W”字樣，小燈泡L的IU圖象如圖乙所示。定值電阻R220，電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V只閉合開關(guān)S、S2和S3，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P至最右端時(shí)，電流表示數(shù)為0.45A時(shí)，R2消耗的電功率為1.25W求：（1）電源電壓；（2）滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值；（3）只閉合開關(guān)S和S1，在保持各元件安全工作的情況下，滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的取值范圍是多少？【答案】（1）電源電壓為5V；（2）滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為25；（3）在保證各元件安全工作的情況下，滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是2.512?！窘馕觥浚?）只閉合開關(guān)S、S2和S3，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1

33、的滑片P至最右端時(shí)，燈泡被短路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值和R2并聯(lián)，電流表測(cè)總電流，即I總0.45A；因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓，所以根據(jù)P可得電源電壓：U5V；（2）此時(shí)通過R2的電流：I20.25A；由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可得，通過滑動(dòng)變阻器R1的電流：I1I總I20.45A0.25A0.2A，由I可得滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值：R125；（3）只閉合開關(guān)S和S1，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)PUI可得，燈正常工作時(shí)的電流：IL0.4A，根據(jù)PUI可得，燈泡正常工作時(shí)的電阻；RL10；電流表量程為00.6A，燈正常工作時(shí)的電流為0.4A

34、，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中的最大電流為I最大0.4A，此時(shí)燈正常發(fā)光，此時(shí)連入電路中的阻值最小；由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器R1的最小阻值：R滑小RL102.5；因電壓表的量程為03V，由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)最大為U滑大3V時(shí)，變阻器連入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和，燈泡兩端的最小電壓：UL最小UU滑大5V3V2V，由圖乙可知，此時(shí)通過燈的電流為電路中的最小電流，則I最小0.25A，由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，變阻器連入電路中的最大電阻：R滑大12，故滑動(dòng)變阻器R1允許的取值范圍是2.512。14（2016達(dá)州）如圖所示，電

35、源電壓不變，L是標(biāo)有“12V，6W”的小燈泡，且其電阻不隨溫度變化，R116，滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻值為24，只閉合S，S2時(shí)燈L恰能正常發(fā)光。求：（1）電源電壓。（2）同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí)，電流表的示數(shù)。（3）當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù)。【答案】（1）電源電壓為12V。（2）同時(shí)閉合開關(guān)S，S1，S2且滑片P位于最下端B時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25A。（3）當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，電路的最小總功率和此時(shí)電壓表的示數(shù)分別為2.25W和4.5V?！窘馕觥浚?）只閉合S，S2時(shí)，電路為燈泡的基本電路；由于燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓，即1

36、2V；（2）同時(shí)閉合開關(guān)S、S1、S2且滑片P位于最下端B時(shí)，燈L、R1、滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，并且滑動(dòng)變阻器的全部阻值接入電路，電流表測(cè)得是R1與滑動(dòng)變阻器兩條支路的電流之和；電路的總電阻：R總9.6；電流表的示數(shù)：I1.25A；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí)，R1、滑動(dòng)變阻器以及燈泡串聯(lián)；由P可知，燈絲的阻值：RL24；電路中最小電流：I最小0.1875A；電路的最小總功率：PUI最小12V0.1875A2.25W；由歐姆定律可知，電壓表的示數(shù)：UI最小RL0.1875A244.5V。15（2017達(dá)州）如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V1.6W“字樣，電阻R120，滑動(dòng)變阻器

37、R2允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V。（1）只閉合開關(guān)S2時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，則電源電壓和電阻R1消耗的電功率分別是多少？（2）在不損壞各電路元件的情況下，若閉合所有開關(guān)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為2：1，則只閉合開關(guān)S3，小燈泡L消耗的電功率變化范圍是多少？【答案】（1）電源電壓為6V，電阻R1消耗的電功率為0.8W；（2）只閉合開關(guān)S3，小燈泡消耗的電功率變化范圍是0.4W0.9W。【解析】（1）由P可得，小燈泡的阻值：RL10，只閉合開關(guān)S2時(shí)，L與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)L兩端的電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流

38、：I0.2A，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：UI（RL+R1）0.2A（10+20）6V，R1消耗的電功率：P1I2R1（0.2A）2200.8W；（2）閉合所有開關(guān)時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電流表測(cè)通過R2的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，其消耗的電功率最小，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率：P2小，因滑動(dòng)變阻器R2允許通過的最大電流為1A，電流表的量程為00.6A，所以，通過滑動(dòng)變阻器的最大電流I2大0.6A，則滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率：P2大UI2大，因滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為2：1，所以，則R220

39、，只閉合開關(guān)S3時(shí)，RL于R2串聯(lián)，電壓表測(cè)RL兩端的電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)UL3V時(shí)，電路中的電流：I10.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為00.6A，所以，電路中的最大電流為0.3A，則小燈泡RL消耗的最大電功率：PL大I12RL（0.3A）2100.9W，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，RL消耗的電功率最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的最小電流：I20.2A，小燈泡R1消耗的電功率：PL小I22RL（0.2A）2100.4W，所以，小燈泡RL消耗的電功率變化范圍是0.4W0.9W。16（2018達(dá)州）如圖所示的電路中，小燈泡上標(biāo)有“6V 3.6W

40、”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻為40當(dāng)只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合，滑片滑到A端時(shí)，A1、A2的示數(shù)之比是3：1（燈的電阻保持不變）。求：（1）電源電壓。（2）當(dāng)只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，小燈泡兩端的實(shí)際電壓。（3）小燈泡消耗的最小電功率（不能為0）。【答案】（1）電源電壓為18V；（2）當(dāng)只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，小燈泡兩端的實(shí)際電壓為3.6V；（3）小燈泡消耗的最小電功率為0.4W。【解析】（1）小燈泡上標(biāo)有“6V 3.6W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3.6W，燈的額定電流：I0.6A，燈正

41、常發(fā)光時(shí)的電阻：RL10，當(dāng)只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈與變阻器串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，故燈的電壓為6V，電路中的電流為0.6A，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，電源電壓：UUL+U滑6V+I0.5R滑6V+0.6A2018V；（2）當(dāng)只閉合S、S2，滑動(dòng)變阻器的滑片P在A端時(shí)，燈與變阻器的最大電阻串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)，R串聯(lián)RL+R滑10+4050，由歐姆定律，小燈泡兩端的實(shí)際電壓：U實(shí)I實(shí)RL103.6V（3）所有開關(guān)都閉合，滑片滑到A端時(shí)，R2與變阻器的最大電阻并聯(lián)，電流表A2測(cè)R2的電流，電流表A1測(cè)總電流，A1、A2的示數(shù)之比是3：1，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過變

42、阻器的電流為R2的2倍，根據(jù)分流原理，R224080；當(dāng)燈的電流最小時(shí)，根據(jù)PI2R，燈的實(shí)際功率最小，由圖知，當(dāng)R2與燈串聯(lián)，即閉合S3時(shí)，電路的總電阻最大，電路的電流最小，I小0.2A，故小燈泡消耗的最小電功率：PI小2RL（0.2A）2100.4W。17（2019達(dá)州）如圖所示，電源電壓保持不變，R2為定值電阻，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到A端時(shí)，L正常發(fā)光；閉合所有開關(guān)時(shí)整個(gè)電路1min消耗的電能為540J已知電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V求：（1）電源電壓。（2）R

43、2的阻值。（3）在保證電路安全的前提下，只閉合S1時(shí)移動(dòng)滑片P使電路消耗的功率最小，若此時(shí)電路的最小功率為P1；只閉合S2時(shí)移動(dòng)滑片P使電路消耗的功率最大，若此時(shí)電路的最大功率為P2則P1和P2的比是多少。【答案】（1）電源電壓為6V；（2）R2的阻值為6；（3）P1和P2的比是5：12。【解析】（1）只閉合S1、將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到A端時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路，因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，所以，由燈泡正常發(fā)光可知，電源的電壓UUL6V；（2）閉合所有開關(guān)時(shí)，燈泡L與電阻R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，其功率為3W，由P可得，燈泡1min消耗的電能：W

44、LPLt3W60s180J，則1min內(nèi)R2消耗的電能：W2WWL540J180J360J，由WUItt可得，R2的阻值：R260s6；（3）由PUIt可得，燈泡的電阻：RL12，只閉合S1時(shí)，燈泡L與變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)U13V時(shí)，燈泡兩端的電壓：ULUU16V3V3V，此時(shí)電路中的電流：I0.25A，電路的最小功率：P1UI6V0.25A1.5W；只閉合S2時(shí)，R2與變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電流表的示數(shù)I0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R1R264，所以，電路中的最大電流為0.6A，此時(shí)

45、電路的功率最大，則P2UI26V0.6A3.6W，則P1：P21.5W：3.6W5：12。18（2019遂寧）如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光臺(tái)燈電路圖，電源電壓高于燈泡L額定電壓且恒定不變，燈泡L上標(biāo)有“6V 9W”的字樣，當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時(shí)，L正常發(fā)光，R0在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是45J；當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，調(diào)節(jié)滑片P使滑動(dòng)變阻器接入電阻為滑動(dòng)變阻器總阻值的時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為3.24W不考慮燈絲電阻受溫度的影響求：（1）小燈泡L的額定電流。（2）電源電壓。（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值。（4）小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率。【答案】（1）小燈泡L的額定電流為1.5A；（2）電源電壓

46、為9V；（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值12；（4）小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率為1W?！窘馕觥浚?）由PUI可得，小燈泡L的額定電流：IL1.5A；（2）當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時(shí)，R0與L串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且L正常發(fā)光，所以，電路中的電流IIL1.5A，由QWUIt可得，R0兩端的電壓：U03V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：UUL+U06V+3V9V；（3）燈泡和R0的阻值分別為：RL4，R02，當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，R、R0、L串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片P使滑動(dòng)變阻器接入電阻為滑動(dòng)變阻器總阻值的時(shí)，由PUII2R可得，電路中的電流：I0.9A，電路的總

47、電阻：R總10，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：RR總R0RL10244，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12。（4）當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，且滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，則電路中的最小電流：I小0.5A，小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率：PL小I小2RL（0.5A）241W。19（2018南充）如圖，電源電壓一定，已知燈泡L標(biāo)有“6V，7.2W”字樣（燈電阻不受溫度影響），R110當(dāng)S、S1，閉合，且滑片P在a端時(shí)，燈正常發(fā)光；當(dāng)S、S2閉合，且P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A。（1）求燈泡L的電阻阻值。（2）求滑動(dòng)變阻器Rx的最大值。（3）通過對(duì)S

48、、S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，請(qǐng)求出電路總功率的最小值。【答案】（1）燈泡L的電阻阻值為5。（2）滑動(dòng)變阻器Rx的最大值為40。（3）電路總功率的最小值為0.72W?！窘馕觥浚?）燈泡L標(biāo)有“6V，7.2W”字樣，由P可得，燈泡L的電阻阻值：RL5；（2）由電路圖知，當(dāng)S、S1閉合，且滑片P在a端時(shí)，電路為L的簡(jiǎn)單電路，燈正常發(fā)光，所以電源電壓：UU額6V；當(dāng)S、S2閉合，R1與Rx串聯(lián)，P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí)，電流表測(cè)電路中的電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得總電阻：R1Rx，即：10Rx，解得：Rx40；（3）因?yàn)镽LR1，所以當(dāng)閉合S、S2，并且滑片在b

49、端時(shí)，R1與Rx的最大阻值串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，電路總功率的最小值：P最小0.72W。20（2019德陽）如圖甲，電源電壓保持不變，小燈泡上標(biāo)有“8V”字樣，電流表的量程為01.2A，如圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的圖象。滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為20，定值電阻R2的阻值為9，當(dāng)閉合S和S2、斷開S1、滑動(dòng)變阻器的滑片移到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）電源電壓是多少？（2）閉合S和S1、斷開S2，為保證電流表的安全，滑動(dòng)變阻器的取值范圍為多少？（3）閉合S和S2、斷開S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到17.5時(shí)，這時(shí)小燈泡的功率為3.2W，此時(shí)電流表的讀數(shù)為多少？【答案】（1）電源電壓是18V；（2）閉合S和S1、斷開S2，為保證電流表的安全，滑動(dòng)變阻器