人教版物理九年级电路安全极值问题（取值范围）易错点+难点

试卷更新日期：2021-12-01 类型：竞赛测试

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一、计算题

1. 如图所示电路，电源电压和灯泡L阻值均保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡L标有“12V 6W”字样，定值电阻R₀=18Ω．只闭合开关S、S₂ ，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表示数为3V；当滑动变阻器滑片P移到最右端时，电压表示数为5V．求：

(1)、灯泡L的电阻值；

(2)、电源电压；

(3)、只闭合S和S₁ ，移动滑动变阻器的滑片P时，若两电表的示数均不超过量程，电路消耗的总功率的范围．

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2. 如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡L标有“12V6W”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”，闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），求：

(1)、小灯泡L正常发光时的电流；

(2)、滑动变阻器的电阻允许调节的范围；

(3)、灯泡消耗的最小功率．

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3. 在如图甲所示的电路中，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：

(1)、电源电压和定值电阻R₀；

(2)、若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R₀消耗的功率范围。

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4. 如图所示的电路中，电源电压为18V且不变，灯泡L上标有“15V 5W”字样（灯泡电阻不随温度变化），电阻R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R₂上标有“45Ω 1A”字样，电压表选用“0～3V”量程，电流表选用“0～3A”量程。求：

(1)、开关S、S_l闭合，S₂断开，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，求小灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值；

(2)、开关S、S₂闭合，S_l断开，当电压表示数为2V时，电阻R₁的电功率；

(3)、电压表改为“0～15V”量程，开关如何断开、闭合时电路的总功率最小，最小功率为多少？

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5. 如图所示电路中， R₀=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证长时间电路安全工作，求：

(1)、当S闭合，S₁、S₂都断开时，滑动变阻器的滑片移到最右端时，小灯泡在1min内消耗的电能为17.28J。则电源为多少伏。

(2)、当S闭合，S₁、S₂都断开时，电路消耗的最大功率。

(3)、当S、S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值。

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6. 在图所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R₂允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A₁的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A₁示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

(1)、求电阻 R₁的阻值；

(2)、求此时经过变阻器 R₂的电流I₂；

(3)、移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R₂消耗的最小电功率与最大电功率之比P₂min∶P₂max。

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7. 如图所示的电路中，电源电压恒定，R₁=8Ω，滑动变阻器R₂标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，断开开关S₂ ，闭合开关S、S₁ ，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，问：

(1)、电源电压有多大？

(2)、灯泡L的额定功率有多大？

(3)、断开开关S₁ ，闭合开关S、S₂ ，在不损坏电路元件的前提下，R₂接入电路的阻值范围？

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8. 在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R₁的阻值为10欧，滑动变阻器R₂上标有“50欧1安”字样，电压表表盘如图（b）所示。闭合开关S，电路中的电流为0.6安。

(1)、求电阻R₁两端的电压。

(2)、现用一定值电阻R₀替换电阻R₁ ，替换后要求：在电路安全工作的情况下，移动变阻器滑片，能使电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍，求满足条件的R₀阻值。

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9. 如图所示，电源电压4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡电流不超出额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，求：

(1)、小灯泡的额定电流；

(2)、滑动变阻器连入电路的阻值变化范围多少；

(3)、整个电路消耗的功率范围。

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10. 如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“6V 1.2W”字样（忽略灯丝电阻变化）， $R_{2} = 10 Ω$ 。当只闭合S₁时，电压表示数为6V；当只闭合S₂时，电流表示数为0.2A。

(1)、当只闭合S₁时，求电阻R₂在1min内消耗的电能。

(2)、求该电路消耗的最大功率。

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11. 如图甲所示电源中，电源电压不变， $R_{1} = 20 Ω$ ，滑动变阻器 $R_{2}$ 上上标有“ $5 Ω 3 A$ ” 字样，闭合开关 $S_{1}$ ，断开 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ ，电流表示数如图乙所示，求：

(1)、电源电压U？

(2)、通过开关的断开与闭合，合理选择电表量程后，在电路安全前提下移动 $R_{2}$ 的滑片，求整个电路最小电功率与最大电功率各为多少？

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12. 如图甲所示的电路中，电源电压不变，R₀为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应，求：

(1)、滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值R_a和R_b；

(2)、电源电压；

(3)、滑动变阻器消耗的最大电功率。

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13. 如图甲所示的电路中，R₀为定值电阻，R₁为滑动变阻器（其最大阻值为40Ω）．闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R₁消耗的电功率随R₁电阻变化关系如图乙所示，根据图像信息．求：

(1)、电路中最小电流；

(2)、电源电压；

(3)、R₀消耗的最大电功率．

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14. 为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究．现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L₁和L₂各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示．求：

(1)、小灯泡L₂的额定电流．

(2)、将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能．

(3)、将小灯泡L₂与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示．闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值．

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15. 在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。

(1)、求灯泡L的额定功率。

(2)、当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。

(3)、若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。

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