上海初三物理电学压轴计算专题(有答案)

R 1

P

R 2 S

图13

3、(2014闵行一模24题)在如图11所示的电路中,电源电压为20伏,电阻R 1的阻值为15欧,滑动变阻器标有“50Ω,1A ”的字样,电压表的量程为“0~3V”或“0~15V ”。闭合电键后,电路正常工作。求:

(1)当电压表V 的示数为14伏时,电路中的电流。 (2)在滑片移动的过程中,求电路中电流的变化范围。

(3)若在电路中再串联一个电流表(电流表选用0~0.6安的量程),要使电路中的电流变化量最大,求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。

4、(2014黄埔一模22题)在图13所示电路中,电源电压可在3~6伏范围内调节。

①当通过滑动变阻器R2的电流为0.4安时,R2两端的电压为2伏,求变阻器R 2连入电路的阻值。

②若要使电路中电流可在0.2~0.6安范围内调节。求所用定值电阻的最大阻值R 1最大。

③现有标有“10Ω 2Α”、“20Ω 0.5Α”和“50Ω 1Α”字样的变阻器各一个,当电源电压为6伏且不变时,请选择符合电路电流及电阻R 1最大阻值要求的变阻器。

(a)选择标有_____________字样的变阻器。 (b)求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围。

图11

【考点精练四:选择电表量程问题】

7、(2014浦东新区一模21题)如图12所示电路中,电源电压为8伏且不变,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 1.5A ”字样,两电表为学校实验室常用电表。闭合电键S ,移动滑片到某位置时,电压表、电流表的示数分别为6伏和0.2安。求:

①滑动变阻器R 2接入电路的阻值; ②此时电流通过R1消耗的电功率P 1;

③选择合适量程,在移动滑动变阻器滑片的过程中,使两电表都能达到满刻度。 第一,请写出两电表所选的量程,并分别简述理由; 第二,在图12(b )中标出电压表示数最小时指针的位置。

8、(2014闸北一模22题)如图9所示电路,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“100Ω 2A”字样。

①当滑动变阻器R 2接入电路的阻值为20欧时,闭合电键S 电流表A的示数。

②要求选择合适的电表量程且量程不变,当电键S 闭合后,整个电路中的元件都不损坏的前提下,移动滑片,使滑动变阻器R2允许接入电路中的阻值变化量达到最大。(电流表A 的表盘如图10(a)所示,电压表V1 和V 2的表盘如图10(b )所示)。

a.电流表A 选择 安(选填“0~0.6”或“0~3”) 电压表V1选择 伏(选填“0~3”或“0~15”) 电压表V2选择 伏(选填“0~3”或“0~15”) b .满足要求时,求出滑动变阻器R 2接入电路中的阻值范围。

( a) (b)

图9 图10

图12 V (b) (a)

R 1

R 2

S

V

A

9、(2014金山一模21题)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值问为20欧姆,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”的字样。闭合电键S,滑片P 在某位置时两电流表示数分别为0.4安和1安。求: (1) 电源电压;

(2) 100秒内电流通过R1所做的功;

(3) 不改变上述滑动变阻器的位置,此时电阻R2连入电路的电阻值; (4) 若不改变电表所用量程,移动滑动变阻器的滑片P ,当某电表达到满刻度时,

电路消耗的总功率。

【考点精练五:电流最大变化量问题】

10、(2014虹口一模22题)在图10所示的电路中,电阻R 1的阻值为5欧,滑动变阻器上标有“20Ω 2Α”字样。现有电压为6伏的电源一个,表盘如图11(a )、(b)所示的电流表、电压表各一个。

① 若在AB 间接入电源,CD间接入电压表,闭合电键后,电压表示数为2伏,求通过电阻R1的电流I 1和此时变阻器R2连入电路的阻值。

② 请选择一个电表,将电源和选择的电表接入AB 、CD 间,要求移动变阻器的滑片P时通过变阻器的电流变化量?I 最大。

(a)写出选择的电表及电表接入的位置。

(b)求出通过变阻器的电流变化量的最大值?I 最大。

图10

R 1

R 2 S P

A B C D

图11

(a ) (b )

11、(2014嘉定一模24题)在图13所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R l 为30欧,滑动变阻器上标有“20Ω,2A”字样。当电键S断开时,电路中的电流表示数如图14所示。 求:(1)滑动变阻器连入电路中的电阻。

(2)闭合电键S 后,通过电阻R l 的电流。

(3)若用3欧或10欧的R 3替代R l ,再在 (选填“AB ”、“BC ”、“CD ”或“ED ”)两点之间

连接一个 (选填“电压表”或“电流表”),移动滑动变阻器的滑片P ,使电表示数变化量最大,且电路元件正常工作。应选R3为 欧,并求出该电表的示数最大变化量。

12、(2014杨浦一模26题)如图17所示电路,电源电压为12伏,且保持不变。电阻R1=60欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1Α”字样,电键S 断开时,电流表A 的示数为0.3安。

求:① R 2连入电路的阻值;

② 闭合电键S 并移动滑片,使电流表A 的示数与S闭合前相比变化量最小,求R 2

连入电路的阻值及电流表A示数变化的最小值。

13、(2014静安青浦一模24题)在图8所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2Α”字样。闭合电键S 后,电路中的电流为0.3安。

① 求电阻R 1两端的电压U 1。

② 求此时变阻器R 2连入电路中的电阻。

③ 移动变阻器的滑片P ,使电流表示数的变化量最大,并求出电流表示数的最大变化量 I 。

R 2 P A

S

R 1

V

图17

【考点精练六:电压最大变化量问题】

14、(2014奉贤一模22题)如图9所示,电源电压为6伏保持不变,定值电阻R 1的阻值为5欧,滑动变阻器R2标有“20Ω1Α”字样,闭合电键S 后,电流表示数为0.4安。求:

(1)电阻R1两端的电压;

(2)此时滑动变阻器R 2连入电路的阻值;

(3)现将一个表盘如图9所示的电压表接入电路,要求在移动变阻器滑片P 的过程中电压表示数的变化量最大,则电压表应接在 两点之间(选填:“ab 或a c”、“ab 或bc ”或“ac 或bc ”); (4)电压表示数的最大变化量ΔU 最大。

15、(2014松江一模22题)在图12(a)所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R 1的阻值为10欧。闭合电键S,电流表A 的示数如图12(b)所示。求:

①电阻R 1两端的电压U 1。

②此时滑动变阻器R 2连入电路的阻值。

③现有标有“20Ω 2A ”、“50Ω 1A”字样的滑动变阻器可供选择,去替换R 2,要求:在移动变阻器滑片

图8 R 1

R 2 S P

A

(a ) 图12 (b )

(a ) 图15 (b )

A

R 1

P

R 2 S

V

P的过程中,定值电阻两端电压的变化量最大。 选择:标有________字样的滑动变阻器。求:定值电阻R 1

两端电压的最大变化量 U 1。

16、(2014长宁一模25题)在图15(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,定值电阻R 1的阻值为20欧,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S ,移动变阻器R 2的滑片P 到某一位置时,电压表V 的示

数如图15(b)所示。

① 求定值电阻R 1消耗的电功率P 1。 ② 求变阻器R 2连入电路的阻值。

③ 现用阻值分别为10欧、30欧的定值电阻替换R 1,求:在移动变阻器滑片P 的过程中,电压表示数的最大变化量。(写出电压表V 示数最大变化量的计算过程)

=2.4伏×0.12安=0.288瓦1分

②U2=U-U1=6伏-2.4伏=3.6伏1分

R2=U2/I1分

=3.6伏/0.12安=30欧1分

③用阻值为10欧的定值电阻R1'替换R1。1分

当变阻器R2的滑片P滑至左端时,变阻器连入电路的电阻为零,定值电阻R1'两端的电压最大,即为电源电压6伏。

当变阻器R2的滑片P滑至右端时,变阻器连入电路的电阻为50欧,电路中的电流I'为最小,电阻R1'两端的电压U1'最小。

I'=U/(R1'+R2最大)=6伏/(10欧+50欧)=0.1安

U1'=I'R1=0.1安×10欧=1伏1分

电压表V示数的最大变化量△U1=U-U1'=6伏-1伏=5伏1分

四、学法升华

一、知识收获

电学压轴常考题型

阻值范围、指针偏转、讨论电流变化量、讨论电压变化量、替换电阻

二、方法总结

1.明确电表所测对象:

一般电学压轴计算的电路图较为简单,电表的测量对象也比较明确,但要注意电路在变化过程中是否会有短路和断路的现象出现。

2.判断电表所选量程:

量程的判断要注意题目中给出的数据,电流表一般根据滑动变阻器的铭牌可以判断,大多数情况下选择小量程;电压表的量程可以结合题目的限制条件和电源电压判断,这个时候可能会有两个量程都可以的情况,这个时候就要分类讨论。

3.明确物理量之间的关系:

明确题目要求的物理量之间的关系,比如串联电路中,电压之和是一个定值,并联电路中没有发生变化的支路电压电流都不变。

4.明确题目限制条件:

题目一般会明确给出所要达到的目的,即为限制条件,但有些时候需要学生自己去“挖掘”条件,这类条件比较隐含,比如单串联电路电源电压是18伏时,两个用电器上的电压表量程都只能是0~15伏。

电学计算,难题比较集中在串联电路中,因为它的情况较并联电路更多一些,不过一旦掌握规律,串联电路的题目也无非是按部就班。串联电路的计算规律,实际上就是动态电路的定量分析,需要学生有一定的分析能力,比如: 电流表最大时,定值电阻两端电压最大,滑动变阻器两端电压最小;

滑动变阻器两端电压最小时,定值电阻两端电压最小,电路中的电流最小。

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