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1、壓軸專題17電學(xué)替換類問(wèn)題1 . (2018?奉賢區(qū)一模)如圖所示,電源電壓為6伏且不變,滑動(dòng)變阻器 R2上標(biāo)有“50Q 0.5A”字樣。閉合電鍵,移動(dòng)滑片 P到某位置時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)分別為 4.5伏和0.2安。求:(1)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。(2) 10秒內(nèi)通過(guò)電阻R1的電荷量Q。(3)現(xiàn)有“5Q1A”、“10Q 0.5A、“20Q 1A”三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,從中選擇一個(gè)來(lái)替換R2,要求:閉合電鍵后滑片P在移動(dòng)過(guò)程中,兩電表指針?lè)謩e達(dá)到某量程的滿刻度且電路能安全工作。應(yīng)選擇 規(guī)格的滑動(dòng)變阻器;滿足上述要求時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍。2. (2018?徐匯區(qū)二模)如圖(
2、a)所示,電源電壓為 18伏,且保持不變,定值電阻R1的阻值為5歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“ 60Q 1A”字樣,兩電壓表的規(guī)格相同。閉合電鍵S后,電流表示數(shù)為 0.6安,求:電壓表V1的示數(shù)電阻R2接入電路的阻值現(xiàn)用定值電阻R0替換電阻R1,要求:移動(dòng)變阻器的滑片 P,使電壓表V1和V2的指針?lè)謩e都能處于 如圖(b)所示的位置,且電路正常工作i)若電壓表V1和V2的指針?lè)謩e都能處于如圖(b)所示的位置,電壓表V1和V2的讀數(shù)一定為 伏, 理由是。ii)進(jìn)一步分析題目要求可知,當(dāng)電路中的電流 I達(dá)到1A時(shí)電路中的總電阻最小,此時(shí)電壓表V2的示數(shù)為 (均選填“最大值”或“最小值“),可分析推出:R0
3、的最小阻值為 歐。iii)通過(guò)計(jì)算求出定值電阻 R0的范圍。Ip3. (2019?松江區(qū)一模)如圖1所示電路中,滑動(dòng)變阻器R2是規(guī)格為“ 20歐2安”和“5歐3安”中的一個(gè)。閉合電鍵S:若電阻R1的阻值為20歐,電流表的示數(shù)為 0.4安,求:電阻 R1的兩端的電壓 U1。在電路中正確連入兩個(gè)電壓表,若用一定值電阻R0替換R1,當(dāng)變阻器連入電路的電阻恰為其最大阻值的一半時(shí),電流表的示數(shù)為0.3安,兩電壓表的示數(shù)分別如圖2 (a)、(b)所示。I .請(qǐng)判斷所選用變阻器的規(guī)格是 。n .請(qǐng)說(shuō)明電壓表所接的位置并求出對(duì)應(yīng)的電阻R0的值。.(2019?河?xùn)|區(qū)一模)在圖甲所示的電路中,字樣,電阻R2的阻值
4、為48 a.閉合開(kāi)關(guān)S.請(qǐng)解答下列問(wèn)題;電源電壓為24V且保持不變?;瑒?dòng)變阻器 R1上標(biāo)有“100Q1A9(1)通過(guò)電阻R2的電流是多少?(2)現(xiàn)用定值電阻R3來(lái)替換電阻R2,電流表選擇合適的量程,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器滑片P,使電流表A與A1的指針位置完全一樣,如圖乙所示,求出符合上述要求的定值電阻R3的阻值范圍。5. (2019?徐匯區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓恒定為6伏,定彳1電阻R1阻值為10歐。電鍵S比合時(shí),電流表示數(shù)為 1安。求:通過(guò)R1的電流。電源的電功率;現(xiàn)有三個(gè)滑動(dòng)變阻器,A: 50歐2安;B: 100歐1.5安;C: 150歐1安,請(qǐng)選擇其中一個(gè)替換定值電阻R1或R2
5、.要求:閉合電鍵 S,在保證各元件都能正常工作的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別在滑動(dòng)變阻器上的三個(gè)不同位置 a、b、c時(shí),電流表示數(shù)情況如下表所示。為滿足上述要求,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器 (填寫(xiě)代表滑動(dòng)變阻器的字母)替換定值電阻 (選 填“R1”或“ R2”),并說(shuō)明理由。滑片位置電流表示數(shù)(安)a0.5b1.1c1.46. (2017?上海)在如圖所示的路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20歐,閉合電鍵 S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8安和0.3安。求電源電壓U。求通過(guò)電阻R2的電流12。現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電源的電功率變化了
6、0.6瓦,求電阻R0的阻值。7. (2019?河北一模)如圖所示的電路中,電源電壓為18伏保持不變,電阻 R1阻值為10歐。滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“ 50Q1A”字樣,電壓表接“ 015V”量程。(1)閉合電鍵,將滑片 P移到某一位置時(shí),電流大小為0.5安。求電路中的總功率和電壓表的示數(shù);(2)若用電阻R3來(lái)替換R1,不改變電表的量程,確保電路所有元件均安全使用的情況下。要求:在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,電路中的最大電流恰好是最小電流的3倍,求滿足要求的 R3的阻值。IIR:-11八8. (2018?天門(mén))如圖所示,電源電壓不變,定值電阻Ri = 10Q.燈泡L標(biāo)有“ 12V 3W”字樣,當(dāng)S
7、, Si,S2閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,當(dāng)S閉合,Si, S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為 4V,求(1)電源電壓和R2的阻值(2)當(dāng)S閉合,Si, S2斷開(kāi)時(shí),在1min內(nèi)電流通過(guò)Ri產(chǎn)生的熱量(3)若用一個(gè)滑動(dòng)變阻器 R3代替燈泡L,調(diào)節(jié)滑片,使所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電路的總功率是只閉合電路總功率的4倍,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值。9. (2018?長(zhǎng)寧區(qū)一模)如圖所示的電路,電源電壓為12伏保持不變,電阻 Ri的阻值為20歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“10Q 2A”字樣。閉合電鍵S,移動(dòng)滑片P到某位置時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器 R2的電流為1.4安。求:通過(guò)電阻Ri的電流|1。電路消耗的總功率 P?,F(xiàn)用定值電
8、阻R0替換電阻Ri,閉合電鍵,移動(dòng)滑片P,并保證電路能夠正常工作,通過(guò) a處的電流最大值為I2max;通過(guò)b處的電流最小值為Imin,且l2max=Imin.求電阻R0的阻值。10. (2018?青浦區(qū)一模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變, 電阻R1的阻值為20歐。閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為 0.8安和0.3安。求電源電壓U。求通過(guò)電阻R2的電流12?,F(xiàn)用電阻R0替換電阻Ri、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電流增大了 0.1安。請(qǐng)判斷被替換的電阻,并求出電阻R0的阻值。11. (2018?楊浦區(qū)一模)如圖所示的電路中,電源電壓為18伏,現(xiàn)有三個(gè)不同的定值電
9、阻R1、R2和R3可供接入電路 AB間,已知R1的阻值為60歐,R2阻值大于R3阻值(R2R3)。若電阻R1接入AB間,閉 合電鍵S后,電流表的示數(shù)如圖(a)所示。求此時(shí)電壓表的示數(shù) UAB ;求電阻R0的阻值。不改變兩電表的量程,取下電阻 R1,將電阻R2、R3先后替換R1接入AB間,發(fā)現(xiàn)每次替換后,電壓表或電流表分別有一個(gè)達(dá)到滿刻度【電壓表盤(pán)如圖(b)所示】。(1)求電阻R3的阻值;(2)求電路中接入 R2時(shí)電流表的示數(shù)。12. (2017秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考) 如圖所示電路中,電源電壓為12伏且不變,定值電阻 R1=18歐,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“ 10Q1A”字樣,閉合電鍵。當(dāng)電流表的讀數(shù)為
10、0.5安時(shí),求電阻 R1兩端的電壓U1。若電壓表選03伏量程,電流表選 00.6安量程,求滑動(dòng)變阻器 R2允許接入電路的阻值范圍。不改變電表量程,現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R0來(lái)替換電阻R1,要求:在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中,兩電表的指針?lè)謩e能達(dá)到所接量程的滿刻度處,且電路能正常工作。R0的可能取值范圍為 歐。(本空格不需要寫(xiě)解答過(guò)程)-13. (2017秋?江津區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,電源電壓可調(diào), 可知R1VR2, R2= 10Q,滑動(dòng)變阻器 R3的最大 阻值為15Q,請(qǐng)完成下列小題:(1)若調(diào)節(jié)電源電壓為10V,只閉合S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片在最左端時(shí),求電流表示數(shù);(2)若只閉合S2,調(diào)節(jié)電源
11、電壓,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)在1V-3V之間變化,求電源電壓的最大調(diào)節(jié)范圍;(3)調(diào)節(jié)電源電壓不變,若只閉合S1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片在最左端時(shí),電流表示數(shù)為0.5A;若同時(shí)閉合S1、S2、S3,電流表的示數(shù)為 3A,求R1的阻值。-1|04H1 III3處茨、 I I,/ 1|RsSi Ri14. (2017?徐匯區(qū)二模)在如圖所示電路中,電源電壓為 18伏,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)電路中電流為0.6安時(shí),求電路的總電阻值。在確保電路中各元件安全的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,滑動(dòng)變阻器的電阻變化范圍為8歐50歐;用定值電阻R0替換R1后,再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,滑動(dòng)變阻器
12、的電阻變化范圍變?yōu)?歐60歐。求該滑動(dòng)變阻器 R2的規(guī)格以及定值電阻 R1、R0的阻值,并寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。滑動(dòng)變阻器 R2的規(guī)格為“ 歐 安”;定值電阻的阻值 R1=歐;RQ=歐。15. (2017?橋西區(qū)模擬)如圖所示,燈 L上標(biāo)有“ 12V 3.6W”,定值電阻R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“ 50a 1A。閉合S1、S2,燈L正常發(fā)光。電流表、電壓表的量程分別為03A, 015V,求:(1)燈正常發(fā)光時(shí)的電阻;(2)滑動(dòng)變阻器允許連人的阻值范圍。(3)斷開(kāi)S1、S2,用一個(gè)新的電源去替代原來(lái)的電源,電流表、電壓表的量程分別為 00.6A, 03V .移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,要
13、求兩個(gè)電表先后均能達(dá)到滿刻度且電路正常工作。求允許替換電源的范圍。16. (2018?德州模擬)在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻 R1的阻值為10歐。閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為 0.9安和0.6安。(1)求電源電壓U。(2)求通過(guò)電阻R2的電流12。(3)現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,一個(gè)電流表示數(shù)變化了0.1安,另一個(gè)電流表示數(shù)不變。求電阻 Ro的阻值。17. (2018?黃浦區(qū)一模)如圖a所示電路中,電源電壓為24伏且保持不變,電阻 R1的阻值為10歐,所用電壓表表盤(pán)如圖(b)所示。閉合電鍵,電壓表示數(shù)為 8伏。求通過(guò)R1的電流I1;求電阻R2的阻值;4伏
14、。求電阻Ro的阻值?,F(xiàn)用電阻Ro替換R1、R2中的一個(gè),替換前后,電壓表示數(shù)增大了18. (2018?徐匯區(qū)一模)如圖所示,電源電壓為 18伏保持不變,定值電阻 R1的阻值為20歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“ 120Q1A”字樣,閉合電鍵 S后,電流表示數(shù)如圖所示。求:電阻R1兩端的電壓;現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1,同時(shí)將一個(gè)電壓表(該電壓表0- 3伏量程損壞)接入電路 a、b、c中的某P的過(guò)程中,兩電表均能達(dá)到滿刻度,兩點(diǎn)之間,要求:電流表、電壓表選取合適的量程,在移動(dòng)滑片且電路能正常工作,求替換電阻 R0的阻值范圍。19. (2019?青浦區(qū)一模)在圖(a)所示的電路中,電源電壓為 9伏,電阻R1
15、的阻值為10歐。閉合電鍵 S 電壓表的示數(shù)為5伏。求電阻R2兩端的電壓U2。求通過(guò)電阻R1的電流11?,F(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換后,發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)均變大,且電流表指針正好達(dá)到某量程的最大值,如圖(b)所示。請(qǐng)判斷被電阻 R0所替換的電阻,并求出電阻 R0的阻值。20.(2019?長(zhǎng)寧區(qū)二模)如圖所示的電路中, 電源電壓為9伏且保持不變,R1的阻值為10歐,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“ 5Q 2A”字樣。閉合電鍵 S后,電流表示數(shù)為 0.6安。求R1兩端的電壓U1。求10秒內(nèi)電流通過(guò)Ri所做的功。若用定值電阻R0替換電阻R1,在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,電流表示數(shù)都能達(dá)到 0.4安,則:
16、求電阻 R0 的阻值范圍。1121. (2019?嘉定區(qū)一模)在圖(a)所示的電路中,電源電壓保持不變,電流表的規(guī)格如圖( b)所示,電阻Ri的阻值為15歐。電鍵S斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為 0.8安。電鍵S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為 2安。求:d%一0. S 3j1L ,O O O(a)(b電源電壓。電阻R2的阻值?,F(xiàn)用標(biāo)有“ 20Q2A”字樣的滑動(dòng)變阻器R0替換電阻R1,閉合電鍵,移動(dòng)變阻器滑片P,在電路安全工作的情況下,電流表示數(shù)的最大變化量I最大。壓軸專題17電學(xué)替換類問(wèn)題1. (2018?奉賢區(qū)一模)如圖所示,電源電壓為6伏且不變,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“ 50Q 0.5A”字樣。閉合電鍵,移動(dòng)
17、滑片 P到某位置時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)分別為4.5伏和0.2安。求:(1)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。(2) 10秒內(nèi)通過(guò)電阻R1的電荷量Q。(3)現(xiàn)有 “5Q 1A、10Q 0.5A、20Q1A”三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,從中選擇一個(gè)來(lái)替換R2,要求:閉合電鍵后滑片 P在移動(dòng)過(guò)程中,兩電表指針?lè)謩e達(dá)到某量程的滿刻度且電路能安全工作。應(yīng)選擇 20Q 1A” 規(guī)格的滑動(dòng)變阻器;滿足上述要求時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍?!敬鸢浮浚?1)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為22.5Q;(2) 10秒內(nèi)通過(guò)電阻 Ri的電荷量 Q是2C;(3)應(yīng)選擇 20a 1A”規(guī)格的滑動(dòng)變阻器;滿足上述要求時(shí),滑動(dòng)變
18、阻器連入電路的阻值范圍是2.5W R2W 7.5 Qo_u【解析】:(1)由 R可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值: _U2_4,5V_R2i 0,2八 22.5(2)由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出 R1兩端電流,I = 11 = I2= 0.2AR1 的電荷量:Q= It=0.2A X 10s= 2C;10秒內(nèi)通過(guò)電阻U(3)由I R得電阻R1/7.5兩電阻串聯(lián),通過(guò)兩電阻的電流相等,要使兩電阻電壓相等,則兩電阻阻值應(yīng)相等,閉合電鍵后滑片P在移動(dòng)過(guò)程中,兩電表指針?lè)謩e達(dá)到某量程的滿刻度且電路能安全工作,即電流大于 0.5A,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選規(guī)格為“20Q 1A”的;題中要求電壓表能達(dá)的最大值,若選015V量
19、程,因電壓表并聯(lián)在 R2兩端,電源電壓為 6V,則無(wú)論選擇哪一電阻都不能使電壓值達(dá)到15V,故電壓表量程只能為 03V;電流表也要能達(dá)到最大電流,UU電路中的最大電流I最大 R 3A,或I最大 R 0.6A_ U _617_R 最大2Q,由于R1= 7.5Q, R=2不合題意;R/最大6V0.6 A10Q,R2=R - R1= 10Q- 7.5Q=2.5Q,U2max=U1=3V,R2max= Ri = 7.5 Q,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是2.5W R2 7.5 Q2. (2018?徐匯區(qū)二模)如圖(a)所示,電源電壓為18伏,且保持不變,定值電阻R1的阻值為5歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“
20、60Q 1A”字樣,兩電壓表的規(guī)格相同。閉合電鍵S后,電流表示數(shù)為 0.6安,求:電壓表V1的示數(shù)電阻R2接入電路的阻值現(xiàn)用定值電阻 R0替換電阻R1,要求:移動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表 V1和V2的指針?lè)謩e都能處于如圖(b)所示的位置,且電路正常工作i)若電壓表V1和V2的指針?lè)謩e都能處于如圖(b)所示的位置,電壓表V1和V2的讀數(shù)一定為6 伏,理由是 如果示數(shù)為1.2V,則另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V,超出了量程 。ii)進(jìn)一步分析題目要求可知,當(dāng)電路中的電流 I達(dá)到1A時(shí)電路中的總電阻最小,此時(shí)電壓表 V2的示數(shù)為 最小值(均選填“最大值”或“最小值”),可分析推出:Ro的最小阻值為1
21、2歐。iii)通過(guò)計(jì)算求出定值電阻 R0的范圍?!敬鸢浮浚弘妷罕鞻1的示數(shù)為3V ;電阻R2接入電路的阻值為 25 Q;i) 6;如果示數(shù)為1.2V,則另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V,超出了量程;ii) 1A;最小值;12; iii)定值電阻Ro的范圍為1230 口?!窘馕觥浚河呻娐穲D可知,R1與R2串聯(lián),電壓表 V1測(cè)R1兩端的電壓,電壓表 V2測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。u由i R可得,電壓表vi的示數(shù):U1= IR1 = 0.6AX5Q=3V;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:U2= U - U1 = 18V - 3V= 15V,則電阻R2接入電路的阻
22、值:_u2_ 15VR2 /062 25i)由圖(b)可知,電壓表的量程為03V時(shí),分度值為0.1V,示數(shù)為1.2V,電壓表的量程為。15V時(shí),分度值為0.5V ,示數(shù)為6V ,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電壓表的示數(shù)為 1.2V時(shí),另一個(gè)電壓表的示數(shù)為16.8V,超出了量程,此種情況不可能;電壓表的示數(shù)為6V時(shí),另一個(gè)電壓表的示數(shù)為12V,此種情況可能;ii)由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知,電路中的電流最大為1A,當(dāng)電路中的電流I達(dá)到1A時(shí),電路中的總電阻最小,由U=IR可知,當(dāng)電路中的電流達(dá)到最大值時(shí),R0兩端的電壓最大,由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知,R2兩端的電壓最小,即
23、電壓表 V2的示數(shù)最小,此時(shí)電壓表 V1的示數(shù)為12V,電壓表 V2的示數(shù)為6V ,則R0的最小阻值:R0小12Q;iii)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表V2的示數(shù)為12V時(shí),R0的阻值最大,此時(shí)電路中的電流:則R0的最大值:_/小_ 6P rJT兩30Q,則定值電阻R0的范圍為12 30 口。3. (2019?松江區(qū)一模) 如圖1所示電路中,滑動(dòng)變阻器R2是規(guī)格為“ 20歐2安”和“ 5歐3安”中的一個(gè)。閉合電鍵 S:若電阻R1的阻值為20歐,電流表的示數(shù)為 0.4安,求:電阻 R1的兩端的電壓 U1。在電路中正確連入兩個(gè)電壓表,若用一定值電阻R0替換R1,當(dāng)變阻器連入電路的電阻恰
24、為其最大阻值的一半時(shí),電流表的示數(shù)為0.3安,兩電壓表的示數(shù)分別如圖2 (a)、(b)所示。I .請(qǐng)判斷所選用變阻器的規(guī)格是“20歐2安”。n .請(qǐng)說(shuō)明電壓表所接的位置并求出對(duì)應(yīng)的電阻R0的值。圖1出, 圖2(W【答案】:電阻R1的兩端的電壓為8V;I . “20歐2安”;n.電壓表V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為3V,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為2.4V時(shí),R0的阻值為8Q;電壓表V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為3V,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為12V時(shí),R0的阻值為40Q,電壓表V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為3V,電壓表V2并聯(lián)在電源兩端其示數(shù)為 12V時(shí),R0的阻值為30Q,電壓表V1并聯(lián)在電源
25、兩端其示數(shù)為15V,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為12V時(shí),R0的阻值為40 Qc【解析】:由圖1可知,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,U由I R可得,電阻R1兩端的電壓:U1= I1R1=0.4A X 120Q= 8V;I.用一定值電阻 R0替換R1,當(dāng)變阻器連入電路的電阻恰為其最大阻值的一半時(shí),電流表的示數(shù)為0.3 安,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可能為:U2 =R2= 0.3A20 Q= 3V 或 U2= IR2= 0.3A5 Q= 0.75V,由圖2可知,電壓表 Vi的示數(shù)為3V或15V,電壓表V2的示數(shù)為2.4V或12V,則變阻器的規(guī)格為“20歐2安”;n .由題意可知,滑動(dòng)變阻
26、器兩端的電壓為3V,電路中的電流為 0.3A,電壓表V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為3V,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為2.4V 時(shí),Ro的阻值Ro電壓表Ro的阻值電壓表R0的阻值電壓表R0的阻值% 2AV0.3A8Q;V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為% 12V3V,電壓表V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為12V 時(shí),Ro0.3A40Q;V1并聯(lián)在R2兩端其示數(shù)為3V,電壓表V2并聯(lián)在電源兩端其示數(shù)為12V 時(shí),R0U -% 12V-31/0.34V1并聯(lián)在電源兩端其示數(shù)為為 12V30Q;15V,電壓表 V2并聯(lián)在R0兩端其示數(shù)為12V時(shí),R003A40 Qo4. (2019?河?xùn)|區(qū)一模)在圖甲所示的電路中,
27、電源電壓為24V且保持不變?;瑒?dòng)變阻器R1上標(biāo)有100 Q1A字樣,電阻R2的阻值為48 a.閉合開(kāi)關(guān)S.請(qǐng)解答下列問(wèn)題;(1)通過(guò)電阻R2的電流是多少?(2)現(xiàn)用定值電阻R3來(lái)替換電阻R2,電流表選擇合適的量程,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器滑片P,使電流表A與A1的指針位置完全一樣,如圖乙所示,求出符合上述要求的定值電阻R3的阻值范圍。0.6乙R2的電流是0.5A;【答案】:(1)通過(guò)電阻(2)定值電阻R3的范圍是10QW R3 IA1 ,當(dāng)電流表 A與A1的指針位置完全一樣時(shí),A應(yīng)取03安量程,Ai應(yīng)取00.6安量程;I2 最大=IA 最大一IA1 最大=3A 0.6A = 2.4A ,U 24V
28、R2最小,2最大2AA10Q;1924VI1最小R 最+ 100Q0.24AIA 最小= 511 最小=5X 0.24A = 1.2A ;I2 最小=IA 最小一|1 最小=1.2A 0.24A = 0.96A ;_ U 24V _/ 4 0*96/1R2最大上最小25 Q,則用定值電阻Rx來(lái)替換電阻R2,R3 的范圍是 10QWR3W25a;6伏,定彳1電阻 R1阻值為10歐。電鍵S閉5. (2019?徐匯區(qū)二模)在如圖所示的電路中,電源電壓恒定為合時(shí),電流表示數(shù)為 1安。求:通過(guò)R1的電流。電源的電功率;現(xiàn)有三個(gè)滑動(dòng)變阻器,A : 50歐2安;B: 100歐1.5安;C: 150歐1安,請(qǐng)
29、選擇其中一個(gè)替換定值電阻R1或R2.要求:閉合電鍵 S,在保證各元件都能正常工作的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別在滑動(dòng)變阻器上的三個(gè)不同位置a、b、c時(shí),電流表示數(shù)情況如下表所示。為滿足上述要求,應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器B、C (填寫(xiě)代表滑動(dòng)變阻器的字母)替換定值電阻R1 (選填“R1”或“ R2”),并說(shuō)明理由?;恢秒娏鞅硎緮?shù)(安)a0.5b1.1電源的電功率為6W; B、C; R1;【解析】: 由圖知,R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)干路中的電流,Ri的電流為:I1U _ 6Vr J ion0.6A電源電壓恒定為6伏,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,通過(guò) 電源的電功率: P=UI = 6VX 1A
30、 = 6W;在原電路中,通過(guò) R2的電流:I2=I-I1 = 1A -0.6A=0.4A,在原電路中,因通過(guò) Ri的電流Ii=0.6A,由表中數(shù)據(jù)知,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別在滑動(dòng)變阻器上的三個(gè)不同位置a、b、c時(shí),電流表示數(shù)(干路電流)分別為 0.5A、1.1A和1.4A,因滑片在a處時(shí),電流為0.5AV0.6A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故應(yīng)換下R1,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過(guò)R2的電流為0.4A保持不變,則通過(guò)替換 R1的變阻器的最小電流為:I1小= 0.5A - 0.4A= 0.1A;由歐姆定律可得,替換的變阻器連入電路中的電阻阻值至少為:U 6VR 160 Q,而變阻器A的最
31、大電阻為50Q,故不可行,而替換定值電阻的變阻器通過(guò)的最大電流為:I 大=1.4A 0.4A= 1A,根據(jù)BC變阻器允許通過(guò)的最大電流分別為1.5A和1A,所以只能選用滑動(dòng)變阻器B、C替換定值電阻R1。理由:因通過(guò)R1的電流|1 = 0.6A,由表中數(shù)據(jù)知,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別在滑動(dòng)變阻器上的三個(gè)不 同位置a、b、c時(shí),電流表示數(shù)分別為0.5A、1.1A和1.4A,因滑片在 a處時(shí),電流為 0.5AV0.6A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故應(yīng)換下Ri,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,通過(guò)R2的電流為0.4A保持不變,故通過(guò)替換R1的變阻器的最小電流為:I1 小=0.5A 0.4A= 0.1A;由歐
32、姆定律可得,替換的變阻器連入電路中的電阻阻值至少為:_ tJ 61/ _R1 1。小 60 ,而變阻器A的最大電阻為50故不可行;而替換定值電阻的變阻器通過(guò)的最大電流為: I大=1.4A - 0.4A=1A,根據(jù)BC變阻器允許通過(guò)的最大電流分別為1.5A和1A,所以只能選用滑動(dòng)變阻器B、C替換定值電阻R1。6. (2017?上海)在如圖所示的路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20歐,閉合電鍵 S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8安和0.3安。求電源電壓U。求通過(guò)電阻R2的電流12?,F(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電源的電功率變化了 0.6瓦,
33、求電阻R0的阻值。是I1|1-【答案】:電源電壓U為6V;通過(guò)電阻R2的電流I2為0.5A;現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電源的電 功率變化了 0.6瓦,電阻R0的阻值為10或15Q?!窘馕觥浚河呻娐穲D可知,R1與R2并聯(lián),電流表 A測(cè)干路電流,電流表 A1測(cè)電阻R1支路的電流。閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8A和0.3A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I = 0.8A,通過(guò)電阻R1的電流|1=0.3A,并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由歐姆定律可得,電源電壓:U= U1 = I1R1=0.3A X 20
34、Q=6V;由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得,通過(guò)R2的電流:29I2= I I1=0.8A 0.3A = 0.5A;由題知,用電阻 R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化;若用R0替換電阻R1,則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化,電流表A1的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化,同時(shí)干路電流也會(huì)發(fā)生變化,即電流表A的示數(shù)發(fā)生變化,不符合題意;因此只能是用R0替換電阻R2;替換前電源的電功率:P總=UI=6VX0.8A = 4.8W;替換后電源的電功率變化了0.6W,則此時(shí)電源的電功率可能為:P 總=P總、+P=4.8W+0.6W =5.4W, P 總=P 總P=4.8W0.6W=4.2W;
35、并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,替換前后Ri的電流和功率均不變,則 Ri 消耗的功率: Pi = UIi=6VX0.3A=1.8W;因替換后Ri與R0并聯(lián),且電源的電功率等于各電阻消耗功率之和,所以,電阻R0消耗的功率可能為:P0=P 總Pi = 5.4W 1.8W= 3.6W, P0 =P 總”P(pán)i= 4.2W 1.8W = 2.4W,u2=由P R可得,R0的阻值可能為:R0U2 (6V)2P 3.6W10 Q, R0U2 _ (GV)?2AW15Q,即電阻R0的阻值為10或15才能滿足題中的要求。7. (2019?河北一模)如圖所示的電路中,電源電壓為18伏保持不變,電阻 R1
36、阻值為10歐?;瑒?dòng)變阻器R2上標(biāo)有“ 50Q1A”字樣,電壓表接“ 015V”量程。(1)閉合電鍵,將滑片 P移到某一位置時(shí),電流大小為0.5安。求電路中的總功率和電壓表的示數(shù);(2)若用電阻R3來(lái)替換R1,不改變電表的量程,確保電路所有元件均安全使用的情況下。要求:在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,電路中的最大電流恰好是最小電流的3倍,求滿足要求的 R3的阻值。-1-【答案】:(1)電路中的總功率為 9W,電壓表的示數(shù)為 13V;(2) R3的阻值為9 或25Q?!窘馕觥浚河呻娐穲D可知,定值電阻 Ri和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓。(1)當(dāng)電路中的電流I = 0.5A時(shí),電路的總功
37、率:P=UI = 18Vx 0.5A= 9W,u由I R可得,Ri兩端的電壓:U1=IR1 = 0.5AX10Q= 5V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電壓表的示數(shù):U2= U - U1 = 18V - 5V = 13V;(2)用電阻R3來(lái)替換R1后,由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知,允許通過(guò)的最大電流為1A,181/則電路中的最大電流可能為 1A、可能為 3 (即變阻器接入阻值為 0時(shí)),181/18V- 15V 3V電路的最小電流可能為可能為“3 +(即變阻器接入阻值最大為50a時(shí)),& R3(即電壓表滿偏時(shí)),因電路中的最大電流恰好是最小電流的3倍,則有以下幾種情況:1SV電路中的最大
38、電流為1A,最小電流為“3 + 時(shí),則有:18Kxr % + 5 on 1A=33,解得:R3 = 4Q,則電壓表的最大示數(shù):國(guó)U2大=|小R2大 3A x 50a=16.7V15V,故此種情況不可能;3V電路中的最大電流為 1A,最小電流為 &4時(shí),則有:31/x1A=3%,解得:R3=9Q,則電壓表的最大示數(shù):1U2大=U-I小R3=18V 3A X9Q= 15V,此種情況可能;18V18y電路中的最大電流為餐,最小電流為% + 500時(shí),則有:18718V_ *% . 3 % + 5。解得:R3=25Q,電路中的最大電流和最小電流分別為:_18U_18P63 25110.72AV1A,品
39、 + 500 25(1 + 50Q 25 AA則電壓表的最大示數(shù):6U2大=I小R3 25Ax 50 = 12V,此種情況可能;電路中的最大電流為181/3V%時(shí),187*33Vx 3 “X ,此種情況不可能;綜上可知,R3的阻值為9或25Q。8. (2018?天門(mén))如圖所示,電源電壓不變,定值電阻R1= 10Q.燈泡L標(biāo)有“ 12V 3W”字樣,當(dāng)S, S1,S2閉合時(shí),燈泡L正常發(fā)光,當(dāng)S閉合,S1, S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為 4V,求(1)電源電壓和R2的阻值(2)當(dāng)S閉合,S1, S2斷開(kāi)時(shí),在1min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的熱量(3)若用一個(gè)滑動(dòng)變阻器 R3代替燈泡L,調(diào)節(jié)滑片,使所有
40、開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)電路的總功率是只閉合 電路總功率的4倍,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值。Ri iI1 p-.i1 iii=jl_【答案】:(1)電源電壓為12V, R2的阻值為20Q;(2)當(dāng)S閉合,Si, S2斷開(kāi)時(shí),在1min內(nèi)電流通過(guò)Ri產(chǎn)生的熱量為96J;(3)此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值是12?!窘馕觥浚?1)當(dāng)S, Si, S2閉合時(shí),燈泡與電阻R2并聯(lián),由于燈泡L正常發(fā)光,電源電壓U=U額=12V當(dāng)S閉合,&, S2斷開(kāi)時(shí),電阻 R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)量 R的電壓,_ui_ 4V _ p 10Q 則電流I 10.4A,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可得:U2= U
41、 - U1 = 12V - 4V=8V ,_U由i R可得:_U2_ 8V _R2,042 20 q;(2)當(dāng)S閉合,S1, S2斷開(kāi)時(shí),電阻 R1、R2串聯(lián), 22.R1 廣生的熱量 Q1 = I R1t= (0.4A) X 10QX 60s=96J;(3)若用一個(gè)滑動(dòng)變阻器 R1代替燈泡L,使所有開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),電阻R2、R3并聯(lián),U2 (72 -H則總功率P總1 R? ”3,當(dāng)只閉合S時(shí),電阻R1、R2串聯(lián),_ U2則總功率P總21 + 2;已知:P總、1=4P總2; +&)_20Qx (10fl + 20fl)_解得:R33/?2一%3x20010。12 Qo9. (2018?長(zhǎng)寧區(qū)一模
42、)如圖所示的電路,電源電壓為 12伏保持不變,電阻 R1的阻值為20歐,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“10Q 2A”字樣。閉合電鍵S,移動(dòng)滑片P到某位置時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器 R2的電流為1.4安。求:通過(guò)電阻R1的電流11。電路消耗的總功率 P。現(xiàn)用定值電阻 R0替換電阻R1,閉合電鍵,移動(dòng)滑片P,并保證電路能夠正常工作,通過(guò)a處的電流最大值為I2max;通過(guò)b處的電流最小值為Imin,且l2max=Imin.求電阻R0的阻值?!敬鸢浮浚和ㄟ^(guò)電阻R1的電流為0.6A;電路消耗的總功率為 24W;電阻R0的阻值為15QO【解析】:由電路圖可知,R1與R2并聯(lián)。因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,通過(guò)電阻
43、R1的電流:U 12VI1出 20J10.6A;移動(dòng)滑片P到某位置時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流為1.4安,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流:I= l1+l2=0.6A+1.4A =2A,電路消耗的總功率:P=UI = 12Vx 2A = 24W;定值電阻R0替換電阻R1后,R0與R2并聯(lián),由滑動(dòng)變阻器的銘牌可知允許通過(guò)的最大電流為2A,即a點(diǎn)的最大電流I2max=2A,因I2max= Imin,即b點(diǎn)的最小電流為 2A ,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),干路電流最小,12V 12V+U U則 R。/ Imin,即 R。2A,解得:Ro=15Q010. (2018?青浦
44、區(qū)一模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20歐。閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為 0.8安和0.3安。求電源電壓U。求通過(guò)電阻R2的電流12?,F(xiàn)用電阻R0替換電阻Ri、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電流增大了 0.1安。請(qǐng)判斷被替換的電阻,并求出電阻R0的阻值?!敬鸢浮浚?1)電源電壓為6V;(2)通過(guò)電阻R2的電流為0.5A;(3)電阻R0的阻值可能為10QO【解析】:由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表 A1測(cè)電阻R1支路的電流,電流表 A測(cè)干路電流。(1)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流I = 0.8A,通過(guò)電阻R1的
45、電流I1=0.3A,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,U所以,由 R可得,電源的電壓:U= I1R1 = 0.3AX20 Q= 6V;(2)通過(guò)電阻R2的電流:I2= I - I1=0.8A 0.3A = 0.5A;(3)由題知,用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個(gè),替換前后,只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,且電流增大了 0.1安,若用R0替換電阻R1,則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化,電流表 A1的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化,同時(shí)干路電流也會(huì)發(fā)生變化,即電流表 A的示數(shù)發(fā)生變化,不符合題意;因此只能是用 R0替換電阻R2,此時(shí)干路電流為:I = I+AI=0.8A+0.1A =0.9A,因并聯(lián)電路中各
46、支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,替換前后通過(guò)Ri的電流不變,此時(shí)通過(guò)Ro的電流可能為:Io= I Ii=0.9A 0.3A = 0.6A ,則R0的阻值可能為:10QO11. (2018?楊浦區(qū)一模)如圖所示的電路中,電源電壓為 18伏,現(xiàn)有三個(gè)不同的定值電阻Ri、R2和供接入電路 AB間,已知R1的阻值為60歐,R2阻值大于R3阻值(R2R3)。若電阻R1接入AB間,閉 合電鍵S后,電流表的示數(shù)如圖(a)所示。求此時(shí)電壓表的示數(shù) UAB ;求電阻R0的阻值。不改變兩電表的量程,取下電阻R1,將電阻R2、R3先后替換R1接入AB間,發(fā)現(xiàn)每次替換后,電壓表或電流表分別有一個(gè)達(dá)到滿刻度【電壓表盤(pán)如圖
47、(b)所示】。(1)求電阻R3的阻值;(2)求電路中接入 R2時(shí)電流表的示數(shù)?!敬鸢浮浚呵蟠藭r(shí)電壓表的示數(shù) Uab為14.4V;電阻R0的阻值為15Q;(1)電阻R3的阻值為15 ; (2)電路中接入 R2時(shí)電流表的示數(shù)為 0.2A。由圖可知,電流表的量程為0-0.6A,分度值為0.02A,則電流表示數(shù)為 0.24A;u電阻Ri接入AB間,由I R可知AB間的電壓為:UAB = IR1 = 0.24AX60Q= 14.4V;UU 18V=由I R可知電路的總電阻為:R / 0.24/1 75 q;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知Ro的阻值為:R0=R-Ri = 75Q- 60Q=15Q;不改變兩電表
48、的量程,取下電阻R1,將電阻R2、R3先后替換R1接入AB間,已知R2阻值大于R3阻U值,I及可知電阻越大,電路中的電流越??; 根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,電阻越小分擔(dān)的電壓越?。还式尤隦2阻時(shí),電壓表滿偏,接入 R3阻時(shí),電流表滿偏;U 18V(1)接入電阻R3時(shí),電路中的電流為:I=0.6A;此時(shí)電路的總電阻為:R / ,64 30Q;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知R3的阻值為:R3= R - R0=30Q- 15Q= 15Q;(2)接入電阻R3時(shí),R3兩端的電壓為:U3=|R3=0.6AX 15Q=9V,故此時(shí)電壓表的量程應(yīng)選擇 0-15V接入電阻R2時(shí),此時(shí)電壓表滿偏,即R2時(shí)兩端電壓為1
49、5V;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,此時(shí)R0的兩端的電壓為:U0= 18V - 15V = 3V;_yo_ 3V _ p i cn 此時(shí)電路中的電流為:I2 00.2A;在串聯(lián)電路中,各處電流是相同的,故電路中接入R2時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A。12. (2017秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考) 如圖所示電路中,電源電壓為12伏且不變,定值電阻 R1=18歐,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“ 10Q1A”字樣,閉合電鍵。當(dāng)電流表的讀數(shù)為 0.5安時(shí),求電阻 R1兩端的電壓U1。若電壓表選03伏量程,電流表選 00.6安量程,求滑動(dòng)變阻器 R2允許接入電路的阻值范圍。不改變電表量程,現(xiàn)設(shè)想用定值電阻R0來(lái)替換電阻R1,要求:
50、在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中,兩電表的指針?lè)謩e能達(dá)到所接量程的滿刻度處,且電路能正常工作。R0的可能取值范圍為1520歐。(本空格不需要寫(xiě)解答過(guò)程)艮IT-【答案】:電阻R1兩端的電壓為9V;滑動(dòng)變阻器R2允許接入電路的阻值范圍為 26Q;1520。【解析】:由電路圖可知,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。當(dāng)電流表的讀數(shù)為 0.5安時(shí),U由I R可得,電阻R1兩端的電壓:U1=IR1 = 0.5AX18Q= 9V;當(dāng)電流表的示數(shù)I大=0.6A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:127大0.6420 Q,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以
51、,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R2小=R-R1=20- 180= 2Q,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,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓:U1 = U - U2 大=12V - 3V=9V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:,3大9V _ W/?i 十日口 180 I(號(hào)女I小 1 上天,即上大,解得:R2大=60,所以,滑動(dòng)變阻器 R2允許接入電路的阻值范圍為2 6Q;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為0,電路中的電流最大I大=0.6A時(shí),Ro的阻值最大;U 127 20Q,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí),電流表的示數(shù)也最大時(shí),R0的阻值最?。?一 064 ,R0min15 Q,所以R0的取值范圍為1520a.13. (2017秋?江津區(qū)校級(jí)期中)如圖所示,電源電壓可調(diào),可知R1R2, R2=10Q,滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為15Q,請(qǐng)完成下列小題:(1)若調(diào)節(jié)電源電壓為10V,只閉合S2,移動(dòng)滑動(dòng)變
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