1、专题专题 13 讨论型电学综合计算讨论型电学综合计算 考点考点 01：电表的种类、位置及量程判断类电学综合计算：电表的种类、位置及量程判断类电学综合计算： 此种题型， 通常要求根据题目中的某些已知条件判断出电路中电表的种类， 或题目中给 出了电流表或电压表的示数或某些要求但需要对电流表或电压表的位置进行讨论， 然后利用 题目中的已知条件去求解其它物理量； 还可能是题目中给出了电表的种类和位置， 要求根据 题目要求，判断出电表所选量程，然后根据对电表的量程的判断读出电表的示数，然后进行 其它计算。 【帮你归纳】在求解此类题型时，应根据电流表或电压表自身的特点（如电流表必须与用电 器串联，而电压表
2、必须和用电器并联） ，对两种电表种类或位置先给出合理的猜想与假设， 如电流表不但可以放在串联电路的任何位置， 还可以和不同支路和电器串联， 还应注意电流 表还可能串联在并联电路的干路上； 而电压表不但可以和任何一个用电器并联， 还可以并联 在电源两端测电源电压； 即此题型必须对各种不同的情况进行探究与分析， 然后分析出电表 合理的位置， 然后根据电表的量程及读数进行计算； 电表没有指出量程但给出了指针的位置 时若没有给出量程， 应先根据题目要求判断出量程或或对电表的量程进行合理的假设， 然后 根据假设读出电表的示数，然后进行计算。 例例 1 1： （： （20202020湖南常德）湖南常德）如
3、图所示电路图中，已知定值电阻R1=R2=5，滑动变阻器Rg 的 最大阻值为 10，电源电压为 12V，电路中a处可能是电压表也可能是电流表。 (1)若只闭合开关 S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表 A2的示数为多大？ (2)若同时闭合开关 S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率 为多大？ 【变式【变式 1 1- -1 1】（20202020 石家庄四区联合二模试题）石家庄四区联合二模试题） 如图甲所示电源电压可调， 灯泡 L 上标有 “6V” 字样，R1的阻值为 6，R2上标有“20、2A”字样，电流表 A 选用的量程为 03A，电压 表量程为 015V、
4、 （1）闭合开关，调节滑动变阻器滑片至距左端五分之一时，电压表 V2的指针刚好指在满偏 刻度三分之二的位置，灯泡正常发光，求灯泡的额定功率。 (2) 用电阻 R0替换灯泡， 闭合开关 S， 调节滑片， 电流表和电压表的示数分别如图乙所示 （可 能重新选择了电表量程） ，求电源电压的可能值。 例例 2 2：（20192019 河北中考试题）河北中考试题） 如图 1 所示， 电源电压保持不变， 定值电阳 R110， R25， 滑动变阻器 R 的规格为“30、2.5A” ，电流表 A2选用 03A 的量程，电压表选用 015V 的量程；闭合个部开关，电流表 A1的示数为 1A 求： （1）电源电压。
5、 （2）若将表盘如图 2 所示的电流表 A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指 针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。 （3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合 S在保证电路安全的情况下，电源电压的 最大值。 【变式【变式 2 2- -1 1】 （2020 河北中考预测试题）河北中考预测试题）如图甲所示，电源电压可调，定值电阻 R1的阻值为 10，滑动变阻器 R2的最大阻值为 120，灯泡 L 规格为“4V、2W” ，且灯丝电阻不受温 度影响，只闭合开关 S，灯泡 L 恰好正常发光， （1）求：灯泡正常发光时的电阻和此时电源 电压。 （2）开关 S、S1、S2均闭合
6、，在电路上正确连入 A1、A2两个电流表，当变阻器的滑片 P 位 于中点时，两电流表的示数分别如图乙、丙所示，请判断电流表在电路中的位置并计算此时 的电源电压。 考点考点 02：电表指针偏转类电学综合计算题：电表指针偏转类电学综合计算题： 此类题型通常对两类题目进行考查： 1：电流表或电压表的位置已经确定，且题目中通常给出了电流表或电压指针的位置，但并 没有给出相应电表的量程，需要先确定量程，然后读出对应的示数，再根据电学相关的公式 去求解相关的物理量。 2：电流表或电压表量程均已经确定，并给出了指针偏转的角度，要求根据指针的位置读出 电表的示数，对电表的位置进行合理的猜想，并计算相关物理量的
7、计算。 【帮你归纳】 在求解此类题型时， 应先对题中所给出的电流表或电压表的量程或电表的位置 进行合理假设，然后再根据所假设的量程，读出题目中所给电表的多个不同的数值，然后利 用此读数，进行相关计算，并验证此量程及读数的合理性，然后排除不合理的猜想，利用合 理的假设及对应的数值去进行其它计算； 在要求对电表位置首先做出判断时， 应对可能的所 有情况进行讨论，验证其合理性，然后再进行对应的计算。 例例 1： （2018 河北中考试题）河北中考试题）如图 28 所示，电源电压不变，灯 L 的额定电压为 10V，滑动 变阻器的规格为“10、1A”闭合开关当滑片P置于距左端 1/3 处时，灯泡正常发光
8、，电流 表恰好满偏，电表表盘如图 29 所示，求（1）求灯泡的额定功率及电源电压。 （2）用定值电阻 R2替换小灯泡，再将另一个电压表 V2接入电路，其它部分电路连接不变， 闭合开关，当滑片 P 移动到某一位置时，两个电压表指针偏转角度相同，且表 V2示数大于 V1示数，两种电表指针偏转角度为 2:1，求 R2的可能值。 【变式【变式 1-1】 （2019 唐山路北模底考试唐山路北模底考试)如图甲所示电路,R 1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,小 灯泡的额定电压为 4 V。闭合开关 S、S 1 ,将滑片 P 置于中点,电压表示数为 5 V,灯泡正常发 光;断开 S 1 ,闭合开关 S、S 2
9、 ,将滑片 P 置于最右端,电流表示数为 0.3A。图乙是小灯泡的 I-U 图像。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻和电源电压。 (2)滑动变阻器 R 2 的最大阻值和定值电阻 R1的阻值。 (3)将电源改为可调电源,闭合 S、S 2 ,将电流表、电压表量程分别改为 00.6 A、03 V。要 求移动滑动变阻器滑片的过程中,两个电表均可能达到满刻度,且电路各元件安全,求电源电 压的调节范围。 例例2：（20202020河北中考模拟试题）河北中考模拟试题） 如图甲所示 ,电源电压不变 ,小灯泡 L的额定电压为6V , 滑 动变阻器 R1的规格为“40、2A” , 电流表的两个量程是 0 0.6A
10、, 0 3A.只闭 S，移动 滑片 P 使滑动变阻器接入电路的阻值为 12 时灯泡正常发光， 此时电路中的电流与灯及变 阻器两端电压的关系如图乙所示。 （1）求灯泡的额定功率和电源电压。 （2）若三个开关均闭合，将电流表 A2（A2与 A1的规格相同）接入电路，移动滑动变阻器滑 片 P 后，在保证电路安全的前提下，使两电流表同时达到满偏，求电阻 R0的可能阻值。 考点考点 03：电学元件替换类电学综合计算：电学元件替换类电学综合计算： 此考点通常是在正常的工作电路中， 用某个电学元件替换另一个电学元件， 然后对替换 的元件进行讨论并计算替换元件的规格。 例例 1 1：（20172017 河北中
11、考试题）河北中考试题） 如图 24 所示电源电压恒定， 滑动变阻器的规格为 “30、 1A” ， 在 AB 间接入一个规格为“12V、12W”的灯泡， 闭合开关，当变阻器的 1/5 阻值连入电路时， 灯泡正常发光. （1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压. （2） R0是图 25 所示的 Ra 和 Rb之间的任意取值的电阻， 当在 AB 之间接入 R0后， 闭合开关， 在保证电路安全的的情况下， 将滑片 P 从最右端向左端移动的过程中， 电流表示数均出现过 0.4A（电流表选择了 00.6A 量程）求：R0的取值范围和电压表示数的最大值及最小值. 【变式【变式 1-1】 （2021 河北中
12、考预测试题）河北中考预测试题）在如下图所示的电路中，电阻 R1的阻值为 20，滑 动变阻器 R2上标有“10.2.5A”字样，闭合开关 S，电流表 A 的示数为 0.9A。 （1）若电源电压为 6V，求：通过电阻 R1的电流 I1和变阻器 R2消耗的电功率 P2。 （2）若电源电压可变，电流表 A 选择“03A”量程，现用定值电阻 R0替换 R1，要求：电 源取 612V 之间的任一电压时，调节变阻器滑片 P，都能使电流表 A 的指针达到满刻度。 若 R0的阻值为 15，通过计算说明它能否满足上述要求。 能满足上述要求的定值电阻 R0的取值范围。 例例 2:（2020 唐山路北区一模试题）唐山
13、路北区一模试题）如图所示电路中，电源电压为 18V 且保持不变，电阻 R1 的阻值为 10，滑动变阻器 R2标有“200、1A”字样，电压表有“03V”和“015V” 两个量程，电流表有“00.6A”和“03A”两个量程。 （1）闭合开关将滑片 P 移到某一位置时， 电流大小为 0.5A， 求 R1的功率和电压表的示数。 （2）若用电阻 R3来替换 R1，选择适当的电表量程，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示 数变化最大，在保证电路安全的情况下，则满足要求的 R3的最大值和最小值各是多少？ 【变式【变式 2-1】 （20202020 邢台一模）邢台一模）在如图甲所示的电路中，灯泡 L 标有“3V
14、、1.2W”字样，变 阻器 R1是“50、2A”和“20、1A”两种规格中的一个，当变阻器的滑片置于最右端时， 灯泡正常发光，整个电路消耗的电功率为 4.4W。 （1）灯泡 L 正常发光时的电阻。 （2）变阻器的规格。 （3）如果用一个电阻 R2替换灯泡 L，并将两个电压表接入电路，调节电源电压，然后将变 阻器的滑片置于中点，闭合开关，电流表的示数保持不变，两个电压表的示数如图乙、丙所 示，求电阻 R2消耗的功率。 考点考点 04：动态电路类电学综合计算：动态电路类电学综合计算： 此考点通常有两种题型： 1：滑片移动型动态电路的计算：此类题通常是在某个电路中通过滑片 P 的移动使变阻器的 阻值
15、发生了变化， 从而改变了电路中的电流或某个用电器两端的电压， 进而计算某些物理量 或计算某个物理量的变化值。 2：多开关型动态电路的计算：此类题通常是电路中有多个开关，通过某些开关的通、断， 改变了电路的连接情况，然后对不同的电路中的某些物理量进行计算。 例例 1： （： （2020 邵阳中考）邵阳中考）如图所示的电路中，电源电压不变，已知 R1=10，当 S 闭合，断 开 S1和 S2时，电流的示数为 0.2A；当 S2断开，S 和 S1闭合时，电流表的示数为 0.8A，求： （1）S 闭合，S1和 S2断开时，电压表的示数。 （2）定值电阻 R2的阻值。 （3）当 S1断开，S 和 S2闭
16、合时，电路的总功率。 【变式【变式 1 1- -1 1】（20202020 河北中考说明检测试题）河北中考说明检测试题）如图所示的电路中，电源电压为 5V，小灯泡 L 的额定电压为 4V，额定功率模糊不清，滑动变阻器 R1的最大阻值为 20，定值电阻 R2的 阻值为 25，电压表量程 03V，电流表量程为 00.6A。 （1）已知小灯泡 L 正常发光时的电阻是 10，则小灯泡 L 的额定功率是多少。 （2）只闭合开关 S、S2、S3，移动变阻器的滑片使电流表示数为 0.5A 时，滑动变阻器 R1的 功率是多少。 （3）只闭合开关 S 和 S1，移动滑动变阻器的滑片在保证各元件安全工作的情况下，
17、得到小 灯泡的 IU 关系图像如图乙所示，滑动变阻器 R1连入电路的阻值范围是多少。 例例 2:2:（20202020 德州中考）德州中考）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 正常发光时的电阻为 6 ，闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P，从最上端 a 滑到最下端 b 的过程中，电流表示 数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，求： （1）小灯泡的额定功率和定值电阻 R0的阻值。 （2）滑动变阻器的最大阻值。 （3）电路总功率的变化范围。 1 1： （： （20202020 雅安中考）雅安中考）在如图所示的电路中，电压表为 12V 且不变，电阻 R1的阻值为 10， （1）闭合开关，求电
18、流表的示数 I。 （1）现有滑动变阻器 R2，其规格为“20、1.5A” “50、1A”或“50、1.5A”中的一个， 将 R1分别以串联和并联的连接方式接入 M、N 接线柱，闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑片， 观察不同连接方式中电流表的两次示数分别为 2.5A 和 0.2A. 请通过计算判断所用滑动变阻器 R2的规格。 在电路元件安全工作的条件下，判断：哪种连接方式中滑动变阻器的最大电功率较大，求 出该最大功率 P。 2:（2020 唐山路北区二模试题）唐山路北区二模试题）如图所示的电路中，电源电压 16V 且保持不变，灯泡 L 上 标有“6V、2.4W”字样，R1的阻值为 20，滑动变阻
19、器 R2上标有“50、1A”字样，电流 表有）00.6A 和 03A 两个量程，电压表有 03V 和 0-15V 两个量程。 （1） 只闭合 S、S1调节滑动变阻器滑片使灯泡 L 正常发光， 求此时变阻器连入电路的阻值。 （2）只闭合 S、S2，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的条件下，R1的最大功率为 多少。 （3）只闭合开关 S 和 S2时，用定值电阻 R0来替换电阻 R1，并选择合适的电表量程，要求 在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片 P，可使所有电表的示数均能达到各自的 最大值，求符合上述条件的所有可能的定值电阻 R0的值。 3 3： （： （20202020 河北中考压
20、轴卷）河北中考压轴卷）如图所示的电路中，小灯泡的额定功率为 1.8W，定值电阻 R1的 阻值 5，滑动变阻器 R2的规格为“50、1A”,电流表可选用 00.6A 和 03A 量程，电 压表可选用 03V 和 015V 量程，闭合开关 S1和 S2，断开开关 S3，调节滑动变阻器的滑片 至中点位置，小灯泡恰好正常发光，此时电路中的电流为 0.3A。 （1）求电源电压。 （2）更 换电源，当电源电压为 12V 时，闭合开关 S1和 S3，断开 S2，移动滑片使两个电表的指针偏 转相同的角度（电表量程可换） ，则此时滑动变阻器连入电路的电阻是多大？ （3）求出（2）中电路的最大功率和最小功率的比值
21、。 4:4:（20202020 河北中考压轴卷）河北中考压轴卷）如图所示的电路中，小灯泡的额定功率为 1.8W，定值电阻 R1的 阻值 5，滑动变阻器 R2的规格为“50、1A”,电流表可选用 00.6A 和 03A 量程，电 压表可选用 03V 和 015V 量程，闭合开关 S1和 S2，断开开关 S3，调节滑动变阻器的滑片 至中点位置，小灯泡恰好正常发光，此时电路中的电流为 0.3A。 （1）求电源电压。 （2）更 换电源，当电源电压为 12V 时，闭合开关 S1和 S3，断开 S2，移动滑片使两个电表的指针偏 转相同的角度（电表量程可换） ，则此时滑动变阻器连入电路的电阻是多大？ （3）
22、求出（2）中电路的最大功率和最小功率的比值。 5 5：（：（20182018 兰州中考）兰州中考）如图甲所示，电阻 R1的阻值为 20，滑动变阻器 R2上标有“50、 2A”的字样，当滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端时，闭合开关 S，电流表的示数为 0.3A。 （1）求电源电压 U。 （2）若将一只电压表并联接在该电路 AB、BC、或 AC 两端，调节滑动变阻器 R2的滑片 P， 使电压表的指针指在图乙所示的位置， 请指出电压表所有可能连接的位置， 并求出滑动变阻 器 R2对应的电阻值。 6:（20192019 上每中考上每中考）在如图所示的电路中，电源电压为 12V 且保持不变，电阻 R1
23、的阻值为 10，滑动变阻器 R2上标有“1A“字样，开关 S 闭合后，电压表 V 的示数为 5V。求： （1）通过电阻 R1的电流 I1. （2）电路正常工作 10s 后，电流通过电阻 R1做的功为 W1，移动滑动变阻器的滑片 P，电源 电压和电压表示数比值最大为 3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。 7： （： （2020 河北中考说明检测试题）河北中考说明检测试题）在如图所示的电路中，电阻 R1的阻值为 10，滑动变阻 器 R0上标有“20、2A”字样，灯泡 L 上标有“6V、3W”字样，所用电表规格如图乙所 示。 （1）若电源电压为 12V，S 接触点 2，移动变阻器的滑片 P，使灯
24、泡 L 正常发光，求此时滑 动变阻器连入电路的阻值。 （2）若电源电压可变，S 接触点 1，使该电源电压满足如下要求：在此电路中选择合适的 电表量程后， 移动变阻器的滑片 P， 能使两电表的指针分别达到满刻度， 且不损坏电路元件。 求能满足要求的电源电压的范围及变阻器 R0连入电路中的最大阻值。 8： （： （2020 上海华师大附中自招模拟）上海华师大附中自招模拟）在如图所示的电路中，电源电压为 6V 且保持不变，定 值电阻 R1的阻值为 10，滑动变阻器 R2上标有“2A”字样，闭合开关 S，电流表 A 的示 数为 1A，求： （1）电流表 A1的示数。 （2）此时滑动变阻器连入电路的阻值
25、 R2. （3）移动滑片 P，在电路安全工作的情况下，电流表 A 与 A2的比值最大为 3，求通过移动 滑片，电流表 A 示数的最大变化量I。 9 9： （： （20192019 荆州中考）荆州中考）如图所示，电源电压为 4.5V 且不变，灯泡 L 上标有“3V、1.5W”字样， 滑动变阻器 R2上标有“15、1A”字样，定值电阻 R1的阻值约为 10，电流表量程为 0 3A，电压表量程为 03V，不考虑灯丝的电阻受温度影响，求： （1）灯泡正常发光时电阻为多少。 （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大。 （3）当开关 S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件
26、安全的情况下，滑动变阻器 R2的 取值范围。 1010： （20202020 张家口模拟试题）张家口模拟试题） 在如图所示的电路中， 电源电压不变， 滑动变阻器的规格为 “20 、2A”和“50、1.5A”中的一个，闭合开关后，电压表示数为 6V （1）若小灯泡的 IU 图像如乙图所示，开关闭合后，求小灯泡的电阻和消耗的电功率。 （2） 若将小灯泡 L 换成另一个定值电阻 R0， 再在电路中正确串联两个电流表， 闭合开关后， 当变阻器连入电路的阻值为最大阻值的一半时，电流表表盘如 图丙、丁所示，通过计算求 出 R0的可能值，并判断所用变阻器的规格。 （结果可保留一位小数） 。 11:11:（2
27、020 石家庄石家庄 40 中一模）中一模）如图所示电路中，电源电压为 18V 且不变，R1的阻值为 10 ，滑动变阻器 R2上标有“40、2A”字样，电流表量程为”00.6A“，电压表量程为“0 15V” ，闭合开关 S 后，电流表示数为 0.4A。 求（1）此时 R1两端的电压 U1和 R1的功率。 （2）此时滑动变阻器接入的阻值是多少。 （3）若用定值电阻 R0替换 R1，保证电路安全，在移动滑片 P 的过程中，电流表示数能达到 满偏的三分之二，求电阻 R0的取值范围。 1212： （2021 河北中考预测试题）河北中考预测试题）在如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R 1
28、的阻值为 6，滑动变阻器 R 2上标 有“20 、2A”字样，两电流表的表盘均为如图（b） 所示。 （1）只闭合电键 S1，其中一个电流表的示数为 1A。求电源电压。 （2）同时闭合电键 S 1和 S2，在移动滑片 P 的过程中，电流表 A 1示数的最小值。 （3）当把滑片 P 移动到某一位置时，电流表 A 1指针偏离零刻度的角度为 ，电流表 A2 指针偏离零刻度的角度为 。若 ：=35，通过计算确定此时变阻器 R 2的阻值大小。 13： （2020 河北沧州八中模拟试题）河北沧州八中模拟试题）在图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器 R2上标有“100、 1A”字样。闭合开关 S 后电
29、流表 A的示数为 0.5A，电压表 Vl的示数为 10V，电压表 V2的示数为 6V 求： （1）定值电阻 R1的阻值 （2）此时滑动变阻器 R2消耗的电功率 P2。 （3）请用定值电阻来替换电阻 R1，并选择合适的电表量程。要求：在不更换电表量程的情 况下， 移动变阻器的滑片 P， 使所有电表的示数都能达到各自的最大值， 且电路能正常工作。 第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：_。 第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值。 （写明必要理由） 。 1414： （2018 上海上海许汇区物理试题）许汇区物理试题）在图 9 所示的电路中，电源电压恒定为 6V，定值电阻 R1 阻值为 10
30、。开关 S 闭合时，电流表示数为 1A 求： （1）通过 R1的电流 （2）电路的电功率。 （3）现有三个滑动变阻器，A：50、 2A B：100、 1.5A C：150、 1A，请选择 其中一个替换定值电阻 R1或 R2。要求：闭合电键，在保证各元件都能正常工作的情况下， 移动滑动变阻器的滑片分别在滑动变阻器上的三个不同位置 a、b、c 时，电流表示数情况如 下表所示。为满足上述要求，应选用滑动变阻器 （填写代表滑动变阻器的字母）替 换定值电阻 （选填“R1”或“R2” ） ，并说明理由。 1515： （2020 滦州市一模）滦州市一模）如下图所示的电路中，电源电压为 18V 且不变，电阻
31、R1为定值电 阻，灯泡标有“10V、3W”字样，滑动变阻器 R2上标有“20、1A”字样，所用的电表为 学校实验室常用的电表， 电流表量程为 “00.6A、 03A” ； 电压表量程为 “03V” ， 015V” （1） 只闭合开关 S 和 S1， 调节滑动变阻器的滑片， 当灯泡正常发光时， 求电路中电流大小。 （2）只闭合开关 S 和 S2，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 12V，电流表的示数为 0.4A，求电阻 R1的电阻。 （3）只闭合开关 S 和 S2，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表和电压表偏转角度相同（可 能重新选择了电表量程） 且整个电路能够安全工作， 讨论并计算此时电流表
32、示数的可能值？ 16:16:（2019 广东江门调研试题）广东江门调研试题）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R1=10， 滑动变阻器 R2标有“20、2A”字样，现将两个电流表 A1、A2分别串联在电路中，当滑动 变阻器 R2的滑片 P 从一点向另一点移动过程中，电流表 A1的示数始终为 0.6A，电流表 A2 的示数从 1.2A 减小到 1.0A 则： （1）电流表 A1串联在哪处电路中，说明理由。 （2）10s 内电流通过 R1所做的功。 （3）滑动变阻器连入阻值的变化量R2. 1717： ： 20202020 唐山路南区二模）唐山路南区二模） 如图甲所示电路中， 电源电压不变
33、， 小灯泡的额定电压为 10V， 变阻器 R 的规格为“10、1A” ，只闭合开关 S、S1，当滑片 P 位于中点时，电流表指针到 达满刻度的三分之二处，灯泡正常发光，电表表盘如图乙所示。 （1）求灯泡正常发光时的电阻和电源电压。 （2）将另一电压表 V2接入电路，只闭合开关 S、S2当滑片 P 置于某一位置时，电压表 V2 与 V1的示数之比为 4:1，电压表 V1与电流表指针偏转角度相同，求变阻器 R 消耗的电功率 的可能值。 18： （2017 保定一模）保定一模）如图甲所示，电源电压可调，L 的规格为“2V、1W” ，且灯丝电阻不 受温度影响，电压表量程为“03V”和 015V” ，滑
34、动变阻器 R 的最大阻值为 20。 （1）调节电源电压至 U 只闭合 S1，移动滑片，在电压的示数不超过量程时，灯泡消耗的最 小功率为 0.25W，求：灯丝电阻和 R 接入电路的最大阻值。 （2）调节电源电压至 U只闭合 S2，滑片 P 从 a 移到 b 的过程中，两表的电流与电压的关 系图像如乙所示，滑片在 a 和 b 点时，电压表指针均指到满偏刻度的三分之二位置， （电压 表重新选择了量程） ，求：电源电压 U。 19： （20202020 铜仁中考）铜仁中考）如图所示，电源电压可调，小灯泡 L 标有“4V、1.6W”滑动变阻器 R1 标有“40、1A”的字样，电流表的量程为 00.6A，
35、电压表的量程为 03V（不考虑温度 对灯丝的电阻影响）求： （2）小灯泡 L 的阻值是多少？ （3）当 S、S1、S2均闭合，将滑动变阻器的滑片 P 移到中点时，电流表的示数为 0.45A，电 压表的示数为 3V，则 R2消耗的电功率是多少？ （3）将电源电压调到 6V，闭合开关 S 断开 S1和 S2，在确保电路安全的前提下，则滑动变阻 器 R1允许接入电路的阻值范围。 20:（2021 上海中考预测试题）上海中考预测试题）在图 10 所示的电路中，电源电压为 6V 且不变电阻 R1的 阻值为 10， 滑动变阻器 R2上标有 “50 2A” 字样， 闭合开关 S， 电流表示数为 0.2A 求
36、： （1）电压表的示数。 （2）电阻 R2连入电路的阻值。 （3）若移动滑动变阻器滑片 P 到某位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求 此时电压表和电流表的示数 专题专题 13 讨论型电学综合计算讨论型电学综合计算 考点考点 01：电表的种类、位置及量程判断类电学综合计算：电表的种类、位置及量程判断类电学综合计算： 此种题型， 通常要求根据题目中的某些已知条件判断出电路中电表的种类， 或题目中给 出了电流表或电压表的示数或某些要求但需要对电流表或电压表的位置进行讨论， 然后利用 题目中的已知条件去求解其它物理量； 还可能是题目中给出了电表的种类和位置， 要求根据 题目要求，判断出电表
37、所选量程，然后根据对电表的量程的判断读出电表的示数，然后进行 其它计算。 【帮你归纳】在求解此类题型时，应根据电流表或电压表自身的特点（如电流表必须与用电 器串联，而电压表必须和用电器并联） ，对两种电表种类或位置先给出合理的猜想与假设， 如电流表不但可以放在串联电路的任何位置， 还可以和不同支路和电器串联， 还应注意电流 表还可能串联在并联电路的干路上； 而电压表不但可以和任何一个用电器并联， 还可以并联 在电源两端测电源电压； 即此题型必须对各种不同的情况进行探究与分析， 然后分析出电表 合理的位置， 然后根据电表的量程及读数进行计算； 电表没有指出量程但给出了指针的位置 时若没有给出量程
38、， 应先根据题目要求判断出量程或或对电表的量程进行合理的假设， 然后 根据假设读出电表的示数，然后进行计算。 例例 1 1： （： （20202020湖南常德）湖南常德）如图所示电路图中，已知定值电阻R1=R2=5，滑动变阻器Rg 的 最大阻值为 10，电源电压为 12V，电路中a处可能是电压表也可能是电流表。 (1)若只闭合开关 S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表 A2的示数为多大？ (2)若同时闭合开关 S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率 为多大？ 【答案】(1)电流表 A2的示数为 0.6A 或 1.2A；(2)若同时闭合开关 S1、S2，将滑动
39、变阻器触 片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为 28.8W 或 0。 【解析】 (1)只闭合开关 S1， 滑动变阻器的触片滑至最左端， 则变阻器接入电路的阻值最大。 若a处接的是电压表，则定值电阻 R1、R2和变阻器串联，电流表 A2测电路的电流，那么此时 电路的电流：I=U/R1+R2+R3则 I=12V/（5+5+10）=0.6A；若a处接的是电流表，则电 路是滑动变阻器单独工作的简单电路，此时电路中的电流：I=U/R3=12V/10=1.2A. (2)同时闭合开关 S1、S2，滑动变阻器的触片滑至其中点，则变阻器接入电路的阻值为 5。 若a处接的是电压表， 则电路是电阻R1单独工作
40、的简单电路， 此时变阻器消耗的电功率为0； 若a处接的是电流表，则电路中定值电阻 R1和变阻器 R3并联，电阻 R2被短路，此时变阻器 消耗的电功率：P=U 2/R 3=(12V) 2/5=28.8W. 【变式【变式 1 1- -1 1】（20202020 石家庄四区联合二模试题）石家庄四区联合二模试题） 如图甲所示电源电压可调， 灯泡 L 上标有 “6V” 字样，R1的阻值为 6，R2上标有“20、2A”字样，电流表 A 选用的量程为 03A，电压 表量程为 015V、 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片至距左端五分之一时，电压表 V2的指针刚好指在满偏 刻度三分之二的位置，灯泡正常发光，求
41、灯泡的额定功率。 (3) 用电阻 R0替换灯泡， 闭合开关 S， 调节滑片， 电流表和电压表的示数分别如图乙所示 （可 能重新选择了电表量程） ，求电源电压的可能值。 【答案】 （1） （1）6W （2）6V 或 18V。 【解析】 （1）由电路图可知 ，V1测量的是 L 两端的电压，V2测量的是灯泡和变阻器两端 的总电压， 当滑片 P 移到变阻器左端 1/5 位置时， 电压表 V2的指针刚好指在满偏刻度的 2/3, 即此时 U2=（2/3）15V=10V，R2=1/520=4,而此时灯泡正常发光，灯泡两端电压为 其额定电压即 U额=U1=6V，此时 R2两端电压 U2=10V-6V =4V,
42、由此可知通过 R2的电流 IR2=4V/4 =1A；因为是串联电路，所以通过灯泡的电流也为 1A，则灯泡的额定功率 P额=U额I额=6V 1A=6W。 （2） 如果电流表 A 选用 03A 量程， 其示数为 2.5A， 超过了变阻器允许通过的最大电流 2A， 所以电流表 A 只能选用 0-0.6A 量程；电路中的电流为 0.5A 时，R1两端电压为 U1=0.5A6 =3V，电压表 V1的示数可能是 2V 或 10V，电压表 V2的示数可能是 3V 或 15V；当电压表 V2 的示数为 3V 时， 电压表 V1的示数为 2V， 电源电压等于 R1两端电压与电压表 V2的示数之和， 即电压电压为
43、 6V；当电压表 V2的示数为 15V 时，电压表 V1的示数是 10V，而不能为 2V（因 为如果电压表 V1的示数为 2V，那么 R2两端的电压为 13V，此时 R2=13V/0.5A=2620此 时 R1两端电压仍为 3V，所以电源电压为 U=15V+3V=18V。所以综合上述分析可知，电源电压 的可能值为 6V 或 18V。 例例 2 2：（20192019 河北中考试题）河北中考试题） 如图 1 所示， 电源电压保持不变， 定值电阳 R110， R25， 滑动变阻器 R 的规格为“30、2.5A” ，电流表 A2选用 03A 的量程，电压表选用 015V 的量程；闭合个部开关，电流表
44、 A1的示数为 1A 求： （1）电源电压。 （2）若将表盘如图 2 所示的电流表 A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指 针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。 （3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合 S在保证电路安全的情况下，电源电压的 最大值。 【答案】 （1）电源电压为 10V（2）变阻器接入电路的可能值为 10、5、25（3）在保 证电路安全的情况下，电源电压的最大值为 27.5V。 【解析】 （1）由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器 R 和定值电阻 R1并 联，电流表 A1测通过 R1的电流 I11A，电压表测电源电压，由欧姆定律得，电
45、源电压：U I1R11A1010V。 （2）将 A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当 A3串联在干路中 时，由于 I11A，则 A3选用 03A 的量程，由题意知，干路中的电流：I(2/3)3A 2A，通过滑动变阻器的电流：I滑1II12A1A1A，此时滑动变阻器的阻值：R滑1 U/I滑 1=10V/1A10；当 A3与 R 串联时，A3可选用 03A 和 00.6A 的量程：若 A3选用 03A，则有 I滑22A，此时滑动变阻器的阻值：R滑2U/I滑 2=10V/2A5；若 A3选用00.6A， 则有I滑30.4A， 此时滑动变阻器的阻值： R滑3U/I滑3=10V/0.
46、4A25， 所以，变阻器接入电路的阻值可能为 10、5、25。 （3）只闭合 S 时，R 和 R2串联，电压表测 R 两端的电压，电流表 A2测电路中的电流，由 题意知，电路中的最大电流：I最大2.5A，当电压表示数最大时，即 UV15V，新电源电 压最大，此时 R2两端的电压：U2I最大R22.5A512.5V，则新电源电压的最大值： U最大UV+U215V+12.5V27.5V。 【名师点睛】 本题主要考查动态电路分析和欧姆定律的应用， 难点是电表量程的判断及电源 电压最大值的判断，需要分情况讨论，有一定的难度。 （1）由电路图可知，闭合全部开关， R2被短路，滑动变阻器 R 和定值电阻
47、R1并联，电流表 A1测通过 R1的电流，电压表测电源 电压，由欧姆定律求出电源电压：UI1R11A1010V。 （2）将 A3接入电路，开关 全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当 A3串联在干路中时，根据并联电路特点和欧姆 定律出滑动变阻器接入的阻值；当 A3与 R 串联时，A3可选用 03A 和 00.6A 的量程， 再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值； （3）只闭合 S 时，R 和 R2串联，电压表测 R 两端的电压，电流表 A2测电路中的电流，由题意知电路中的最大电流，当电压表示数最大 时，新电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路电压特点求出电源电。 【变式【变式 2 2- -1
48、1】 （2020 河北中考预测试题）河北中考预测试题）如图甲所示，电源电压可调，定值电阻 R1的阻值为 10，滑动变阻器 R2的最大阻值为 120，灯泡 L 规格为“4V、2W” ，且灯丝电阻不受温 度影响，只闭合开关 S，灯泡 L 恰好正常发光， （1）求：灯泡正常发光时的电阻和此时电源 电压。 （2）开关 S、S1、S2均闭合，在电路上正确连入 A1、A2两个电流表，当变阻器的滑片 P 位 于中点时，两电流表的示数分别如图乙、丙所示，请判断电流表在电路中的位置并计算此时 的电源电压。 【答案】 （1）8，9V （2）一个电流表与 R2串联，一个电流表串联在干路上，24V 【解析】 （1）
49、，只闭合开关 S 时，电阻 R1与 RL串联， 此时灯正常发光， RL=U2/P=16/2W=8 ,因为灯正常为发光所以，此时电路中电流：I=P/U=2W/4V=0.5A,所以电源电压 U=0.5A （8+10）=9V。 （2）开关 S、S1、S2均闭合时，灯 L 被短路，R1与 R2并联，由乙图可知，当 A1选择 00.6A 量程时，电流为 0.4A，当选择大量程时，电流为 2A；同量当 A2选择 00.6A 量程时，电 流为 0.56A，选择 03A 量程时，电流为 2.8A；又因此时 R1/R2=1/6 所以此时两个支路的电 流之比为 6:1 或 1:6，由上面两个表的示数可知，若两个表均在支路，则不符合两电流表的 读数， 所以两个电流表必然一个在支路， 一个在干路， 且此时支路与干路电流为 1:7 或 6:7， 根据电流表的四个可能读数可知，只有 1:7 或 7:1 符合，所以一个电流表必然与 R2串联，电 流为 0.4A，干路电流为 2.8A，所以此时电源电压 U=0.4A60=24V 即为所求。 考点考点 02：电表指针偏转类电学综合计算题：电表指针偏转类电学综合计算题： 此类题型通常对两类题目进行考查： 1：电流表或电压表的位置已经确定，且题目中通常给出了电流表或电压指针的位置，但并 没有给出相应电表的量程，需要先确定量程，然后读出对应的示数，再根据电学相
