物理取值范圍題

1、精品文檔可編輯在如圖所示的電路中，電流表的量程為00.6A,電壓表的量程為 03V,求(畫出相應(yīng)的等效電路圖)(1)只閉合開關(guān)(2)只閉合開關(guān)時，電路消耗的功率為*時，燈泡及1正常發(fā)光,4W ,則電源電壓U= ?消耗的功率為0.64W ,則燈泡的電阻(寫出該小題的解題思路后再求解)(3)只閉合開S3時，在不損壞電流表、電壓表和燈泡的情況下，則變阻器R2的取值范圍是多少?解析【分析】(1)只閉合開關(guān)Si時，電路中只有電阻 心,根據(jù)電功率公式可求出電源電壓。(2)只閉合開關(guān)§2時，電阻與燈泡串聯(lián)。先由已知條件以及電功率公式求出電路中的電 流和電阻及3上的電壓，結(jié)合(1)中所得可求出燈泡上

2、的電壓，則燈泡的電阻可求。(3)只閉合開關(guān)$3時，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓會測 及2兩端的電壓。根據(jù)電流表 的量程為00.6A ,電壓表的量程為 03V,結(jié)合相關(guān)公式求出電表為極值情況下，變阻 器的電阻，再綜合討論可求出變阻器 區(qū)工的取值范圍。【解答】(1)只閉合開關(guān)§1時，電路中只有電阻,等效電路如下圖所示:尸上訂平根據(jù)電功率公式五可得,則電源電源為: V- V(2)只閉合開關(guān)時，電阻及3與燈泡串聯(lián)，等效電路如下圖所示:思路二t3此時流過燈泡、電阻的電流相等，即:64平' 4c= 0.4A由公式 1宜得電阻火；兩端的電壓為:一 一 入根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特性得燈泡上的電壓為

3、:-.-V由歐姆定律可得燈泡的電阻為：（3）只閉合開關(guān)時，滑動變阻器R?與燈泡串聯(lián)，電壓測R?兩端的電壓，等效電路如下Ri當(dāng)滑片左移時，在不損壞電流表和電燈的情況下有:lx < OAA即 I < 0.4A思路:心Ft*】I OAAR - 41 = 1QQ - 6Q = 4Q當(dāng)滑片右移時，在不損壞電壓表的情況下有：- - - V思蹌人=；/一=了一察=7所以變阻器區(qū)工的阻值范圍是4180?！军c評】本題的難點是第（3 ）問，應(yīng)從題中所給的電表的量程范圍結(jié)合相應(yīng)的公式求出兩電表分別取極值時，變阻器的阻值，由此可求出取值范圍。如圖所示，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變。小燈泡 Ri標(biāo)有&#

4、171;4VL6W”字樣2=20。浮動赤陽器兄3介 子樣，滑動變阻命 一允1A 。0 6A許通過的最大電流為，電流表的量程為,電壓表03V的量程為。請畫出每個小題的等效電路圖。卜(1)只閉合開關(guān) 52時,電壓表的示數(shù)為 2 則”2消耗的電功率 是多少？(2)在不損壞各路元件的情況下，若閉合所有開關(guān)，滑動變阻器為消耗的最大功率和最小功率之比為 3 1；若只閉合開關(guān)S3,小燈泡R、工消耗的電功率變化范圍是多少？答案 0.8W 0.225 W 0.9 W視頻講解;.加典個小郵序然喏嫡標(biāo).蟒電腳小燈跳摘媚鼾曳小優(yōu)贈L6W”祁.比=m HHS&研通過岷大電部1A，電躁的超加W6A 1檻1履程為他

5、郡HjH期都關(guān)朗,視農(nóng)的襁為北，崛眼觸功率是紗?(I)在礎(chǔ)骼路元件的制I下，若船所有開關(guān),耐I受阻器R掰懶最大功翱量慟率之比加:1 ； 若只舲膚歷.網(wǎng)泡跖血的電動聿變化艇是紗？在如圖所示的電路中，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變，電源電壓I小燈泡顯標(biāo)有作字樣，電流表的量程為IL，電壓表的 量程為"：”滑動變阻器 /的最大阻值為，請畫出該題的各個等效 電路圖.只閉合開關(guān)'和''時，電路消耗的功率為6W,則閉合開關(guān)羯、安和 %時,電路的總電阻H(2)在不損壞各元件的情況下，只閉合開關(guān)國時，凡消耗的最大功率為口， 只閉合開關(guān)'工時，出消耗的最小功率為烏，則鳥

6、 ：鳥='答案解：(1)只閉合開關(guān) 羯和8時,等效電路圖如圖所示閉合開關(guān).、色和國時,等效電路圖如圖所示燈泡的電阻因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和 所以，電路中的總電阻：=(2)只閉合開關(guān)51時,等效電路圖如圖所示電路中的電流為時，電壓表的示數(shù)：5=U-lUt = 2AV< 3F,則電路中的電流最大為"心"，此時品 消耗的電功率最大R =產(chǎn)& = (0£A)sx6Q = 2.16IF ；只閉合開關(guān)“宴時，等效電路圖如下圖所示：當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流最小，燈泡消耗的電功率最小 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和 所以，此時也兩端

7、的電壓th =仃-打；=61/-3爐=31用消耗的最小功率為：2.161V _ 72（）7rjr _ IK答:閉合開關(guān)、M和'”時,電路的總電阻為視頻講解3.1M15:37解析只閉合開關(guān)多和'”時,電路為總的簡單電路，根據(jù) "求出“的ir2電阻；閉合開關(guān)多、生和的時，電阻”1與燈泡乂并聯(lián)，根據(jù) R求出 燈泡的電阻，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻；(2)只閉合開關(guān)時，*與“串聯(lián)，電壓表測國兩端的電壓，電流表測電 路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電路中的電流為1Mt4時電壓表的示數(shù)，然后與電壓表的量程相比較確定電路中的電流，根據(jù)尸=f /求出國的最大功率

8、；只閉合開關(guān)房時,燈泡與幾串聯(lián)，電壓表 測 島兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電路 中的電流最小，燈泡消耗的電功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出 用戶=兩端的電壓，根據(jù) H求出最小功率，進(jìn)一步得出答案.在如圖乎示的電路中，電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變相 邛一£-| 源電壓u=wRMT泡晶標(biāo)有（陋舊字樣，電瓶表的量程為口-女機電壓表的易程為吟w浦動變阻器鼎的聯(lián)H ”204!，請畫出該題的各個等效電路外一只閉合開關(guān)Si和品時.電路消耗的功率為州則閉合開關(guān)品.扁和8時曲路的總電阻斤=?在不損壞各元件的情況下只閉合開關(guān)梟時I川消耗的最大功率為A，只閉臺開 美國

9、時能耗的最小功率為月,則用:月=?2.9M14:10解析分析：本題考查電路動態(tài)分析和電功率的計算。解答：(1)只閉合開關(guān)S*2時，電阻 區(qū)2和燈泡串聯(lián)在電路中，電壓表 測量燈泡兩端電壓，等效電路如圖甲。P 根據(jù)公式R 一為一了RiUI =R ,可得小燈泡的電阻為(4V)2L6W2V1() Q=1() Q,所以電路電流為-0.2 A r,電阻"2消耗的功率為P2 = I2R2 = (0.2A)2 x 20fi = 0.8W(2)閉合所有開關(guān)時，電阻 ”2和滑動變阻器并聯(lián)在電路中，電lb乙涔表測鼻區(qū)3支路電流等六攵電路如圖乙流表例里支路電流，等雙電路如圖乙。P = UI。0 6A根據(jù)公式

10、“W,，可得，電流表量程為u u,u八，則I = 0.6 A0I ().2 A由啟曰11網(wǎng)-七，所以 ii,電流最小時，滑動變阻器接入電路電阻最大，則滑動變阻器的最大阻值為6V【C0.2AAc =/?_ + /?3100 + 300二015 A只閉合開關(guān)S3時，小燈泡H1和滑動變阻器區(qū)3串聯(lián)在電路中，電流 表測電路中電流，電壓表測量小燈泡兩端電壓，等效電路如圖丙。/兩端口大“兩廂取大電壓為3 V< 4V,此時電流為，最大功率為Pi=U/i = 3Vx0.3A=0.9W".最小電流為Ri1的最小功率為P1C =年均=(0.15A)2 xlOQ = 0.225W 故小燈Ba0.22

11、5W-0.9W泡 消耗的電功率變化范圍為。題目來源：2015年山東省青島市初中學(xué)業(yè)水平考試：物理 考點多檔位問題，電學(xué)綜合計算。如圖所示的電路中，電源電壓和各燈泡的阻值均保持不變。電流表的量程 為0-3A ,燈泡&的電阻用上10 Qo請畫出該題的各個等效電路圖。(1)只閉合開關(guān) 應(yīng)，應(yīng)時，電流表的示數(shù)為1A。當(dāng)將滑動變阻器撥至中 點時，再將 的閉合時，電流表的示數(shù)為1.5A ,則在不損壞電流表的情況 下，滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比為多少？(2)只閉合 陽時，電路消耗的最大功率為 田；只閉合力,電時，電路消 耗的最小功率為燈；只閉合叼，澗,且時，電路消耗的最小功率為目。

12、已知尸1：尸2：瑪工42:充：叫，則心的阻值各為多少？答案(a)見解析(b)見解析解析【分析】(1)只閉合開關(guān)局，S4時電路為燈泡&的簡單電路，電流表測電 路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；當(dāng)將滑動變阻器撥至中點時，再將 電閉合時，燈泡J與滑動變阻器阻值的一半并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路獨立工作、互不影響可知通 過J的電流不變，利用并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的電流， 根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻， 進(jìn)一步求出滑動變阻器的最大阻值；當(dāng)滑片位于最右端時,滑動變阻器消耗的電功率最小,根據(jù)尸=7T求出其最小值；當(dāng)電流表的示數(shù)為3A時，滑

13、動變阻器消耗的電功率最大，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過滑動變阻器的最大電流，利用P=UI求出滑動變阻器可以消耗的最大功率，然后求出滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比。(2)只閉合g時，兩燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最小為0時，電路消耗的總功率最大；只閉合$4,的時，燈泡它與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路消耗的電功率最??；當(dāng)只閉合啊,弱，對時，燈泡G與滑動變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路消耗的電功率最?。桓鶕?jù)電阻的串聯(lián)和 了表示出自、燈、色，進(jìn)一步結(jié)合功率關(guān)系求出 電，的的阻 值?！窘獯稹?1)只閉合開關(guān)瓦,S4時，等

14、效電路圖如圖甲所示：用o U «_圖里2閉合時，等效電路圖如圖乙所示:根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓： 當(dāng)將滑動變阻器撥至中點時，再將S葭U圖乙并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，此時通過燈泡Z的電流不變，并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，通過 正4的電流： 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由此可得:= 2001 U 10 k -= =2 4 lA0.5J滑動變阻器的最大阻值：一：一 ,-4一當(dāng)滑片位于最右端時，滑動變阻器消耗的電功率最小，即為:V2 (10/)2/mm = = -" = 2.5當(dāng)電流表的示數(shù)為3A時，滑動變阻器消耗的電功率最大，此時通過滑動 變阻器的電流

15、為：Wh = 3A- A = 2A滑動變阻器消耗的最大電功率為：滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比為：& ="一3門-2.5印-1(2)只閉合0且電路消耗的功率最大時，等效電路圖如圖丙所示:D 口 Q_網(wǎng)內(nèi)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，電路消耗的最大功率:只閉合S4,邑且電路消耗的功率最小時，等效電路圖如圖丁所示:0gfflT電路消耗的最小功率:只閉合如,心，$5且電路消耗的功率最小時，等效電路圖如圖戊所示:U圖優(yōu)電路消耗的最小功率:而女尸2：瑪二 42:35:3Q,則產(chǎn)2私+治35 5 ,即沖二當(dāng)+ 5&|Q" _ % + % 42 _ 7產(chǎn)3

16、-我+我-3。- 5 ,即=+ 2&由兩式可得：&=2?？?，& = 30 a。答：(1)在不損壞電流表的情況下，滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比為8:1; (2) /和R?的阻值分別為20Q、30 Qo【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電 功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的判斷，對 學(xué)生分析問題解決問題的能力要求較高。如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，燈泡L標(biāo)有“6V3W，定值電阻 的阻值為以】，滑動變阻器R的最大阻值為電壓表的量程為限初丁 當(dāng)電壓表的示數(shù)為 8V時，燈泡恰好正常發(fā)光，忽略溫度變化對燈泡電阻的

17、 影響.求：電源電壓U(2)滑動變阻器連入電路的電阻值為時,燈泡消耗的實際功率在不超過燈泡額定電壓和電壓表量程的情況下，滑動變阻器接入電路的電阻值的變化范圍.答案解:(1)由得:P0$ 八片上的電壓為5 1Rt = 0,5.4 x8fl = J V總電壓I； = Uk 4 F% I 5 = iw(2)由得:IL LI燈泡的實際功率為：Pir = /27? =(a44)2xl2J! = L92llr當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器連入電路的阻值_ wJlfNfTt -'廣、廠. Kj'E;m;當(dāng)電壓表達(dá)最大量程時，燈泡和 吊 兩端的電壓為電路中電流為：1? = = 0 15A/?&#

18、163; + ih此時滑阻接入電路的阻值：場=18V- 151/= 3F15y 八=lunO().154所以，在不超過燈泡額定電壓和電壓表量程的情況下，滑阻的阻值變化范圍為談.答：(1)電源電壓為"J ；(2)燈泡實際消耗的功率為 L92田滑動變阻器接入電路的電阻值的變化范圍為1(1四口在如圖所示的電路中,電源電壓恒為I”、小燈泡L標(biāo)有“ H)L一”的字樣, %二1佗，滑動變阻器顯的最大阻值為2g，電流表的量程為“TR .電 壓表的量程為假如燈泡的電阻不隨溫度的變化而變化 ，畫出相應(yīng)的 等效電路圖，回答問題.閉合開關(guān) 島，片 ,國，求此時電流表A的示數(shù)(寫出解題思路并解出)(2)只閉

19、合開關(guān)§時,為保證各電路元件安全使用，求此時滑動變阻器 品 的可調(diào)范圍和燈泡L的電功率的變化范圍答案解:閉合開關(guān)牌, 8 ,尾短路,此時為和L的并聯(lián)電路，如圖所示: 用心由“小燈泡L標(biāo)有“ iegh ”的字樣”可得小燈泡電阻12V2g則此時電流表A的示數(shù)= 1.24 -+ IL6A = LHA(2)只閉合開關(guān) 卬時,此時為L和冉的串聯(lián)電路，如圖所示:為保證各電路元件安全使用，此時此時最大電流為燈泡的額定電流，則U - th 12V*- H iV則變阻器接入電路的最小阻值風(fēng)穴 '',因為變阻器的阻值可以調(diào)到最大阻值 20歐，燈泡與變阻器串聯(lián)，它們的最大總電阻為U12 V

20、無第=a+坨詼大=200 + 20n = 40SJ1'= = . = (k3_4R 近 1(|(>則電流為 總，則變阻器兩端最大L% 大=馱”、=仇 3*4x 2OS2 = 6U ,則燈泡兩端電壓為 以肝=1"，燈泡的電阻不變，根據(jù)尸=15可得， 小=銖=(0,34fx20n = L8 附 ,F處大=J 源=(O.5,4)2x2Of3 = 5 卬 ,則滑動變阻器 /的可調(diào)范圍為“2和！，燈泡L的電功率的變化范圍為L8g W .答:閉合開關(guān)產(chǎn) 產(chǎn)，止匕時電流表A的示數(shù)為© ；(2)此時滑動變阻器 12的可調(diào)范圍為1“"如“，燈泡L的電功率的變化范11:

21、50閉合開關(guān)公產(chǎn)，S ,凡短路,此時為用和L的并聯(lián)電路，據(jù)此可畫圖 根據(jù)歐姆定律分別求得支路上的電流，然后可以知道此時電流表 A的示數(shù)；(2)只閉合開關(guān) 卬時,此時為L和層的串聯(lián)電路，據(jù)此可畫圖；為保證各電 路元件安全使用，根據(jù)小燈泡L標(biāo)有“"”句”的字樣，可求得此時最大電 流，根據(jù)這點可以算出變阻器接入電路的最小阻值；下載安裝如圖所示的電路中，電源電壓為8V,滑動變阻器 R*的最大阻值為 加“！，電流表的量程為 1卜口也1 ,電壓表的量程為5y.求:只閉合開關(guān) ':時，電流表示數(shù)為0，”.則為多少？弓，Pi(2)只閉合開關(guān)一時,電壓表示數(shù)為4V,此時小燈泡L正常發(fā)光.則小燈

22、泡L的額定功率 L 為多少？開關(guān),、 士、都閉合時，為保證各電路元件安全使用，則滑動變阻器的可調(diào)范圍是多少？|<(s>解:(1)只閉合開關(guān)Sl時,電路為民的簡單電路，電流表測電路中的電流，由"可得，用的阻值：!? = != '' = 405?；024;(2)只閉合開關(guān) .時，/與燈泡l串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測 燈泡兩端的電壓，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻之和，所以，品兩端的電壓：5 =燈一(rL = ”一 4/=4V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電路：Ri 400,因燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等，所以，小燈泡的額定功率：P

23、l = Ui f = 4Vx(l,14 = 04ir；開關(guān) ,、邕都閉合時，”與佗并聯(lián)，燈泡L和電壓表被短路, 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過”的電流：_ r; sv 當(dāng)電流表的示數(shù)為時滑動變阻器接入電路中的電阻最小因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過壯的電流：h =r-h - 0.64 - 0.2A = 0.44則滑動變阻器接入電路中的最小阻值- r* R 必=205 i卜 0.4-4,所以，變阻器的可調(diào)范圍為2削27Mm 答:川的阻值為口 ;(2)小燈泡L的額定功率 R為口川；開關(guān)SO"都閉合時，為保證各電路元件安全使用，則滑動變阻器 品的可調(diào)范圍是21m幽.解析只閉合開關(guān) 卬時,電路為吊的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出 用的阻值；(2)只閉合開關(guān) 鼻時，閉與燈泡L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測J?.燈泡兩端的