1、小专题(十一)电路安全问题类型1串联电路如图所示，电源电压恒为7 V，电压表量程为03 V，电流表量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“6 V3 W”字样闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，电压表示数变化范围为_；滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为_；电流表示数变化范围为_【拓展训练1】如图所示，电源电压保持6 V不变，电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，定值电阻R1的规格为“10 0.5 A”，滑动变阻器R2的规格为“20 1 A”闭合开关，为了保证电路安全，在滑动变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器R2允
2、许接入电路阻值的变化范围为_，电阻R1消耗的最大电功率为_W. 拓展训练1图 拓展训练2图【拓展训练2】(2018威海)如图所示，R1的阻值为5 ，滑动变阻器R2的最大阻值为40 ，电源电压保持4.5 V不变，电流表量程为“00.6 A”，电压表量程为“03 V”为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为_，R1消耗的最小功率为_W.类型2并联电路如图所示，电源电压为12 V，定值电阻R1为12 ，滑动变阻器R2标有“50 1 A”字样，电流表A1量程为03 A，A2量程为00.6 A当滑动变阻器的滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为_A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为_W. 【拓展训练1
3、】如图所示，变阻器R标有“20 1.5 A”字样，灯L标有“6 V3 W”的字样，当只闭合S1时，灯L正常发光，再闭合S2，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数_，电流表示数_(填“变大”“变小”或“不变”)；保持S1、S2闭合，如果电流表所接量程是03 A，电压表所接量程是015 V，则电路消耗的总功率变化范围是_【拓展训练2】(2018荆州)如图，已知电源电压为24 V，R2上标有“100 3 A”的字样，灯泡上标有“12 V3 W”的字样，电流表A1的量程为00.6 A，电流表A的量程为03 A. (1)求灯泡正常工作时的电阻；(2)当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电
4、阻；(3)当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围1(2018岳阳)如图，电源电压恒为4.5 V，电流表的量程为“00.6 A”，电压表的量程为“03 V”，灯泡上标有“2.5 V1.25 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器R的规格为“20 1 A”闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中()A电流表的示数最大为0.6 AB灯泡消耗的最小功率为0.13 WC电路消耗的最大电功率为2.8 WD滑动变阻器接入电路的最小电阻为4 第1题图 第2题图2(2018泸州)如图所示的电路，电源电压恒为9 V，电压表量程为06 V，滑动变阻器R的规格为“30 1 A
5、”，灯泡L标有“6 V3 W”字样闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在满足以上条件的情况下，电流表的量程应选_(填“00.6 A”或“03 A”)最恰当，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为_；电路中电流的最小值应为_A.3(2018自贡)如图所示的电路中，电源电压为6 V并保持不变，电压表的量程为03 V，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“5 V2.5 W”字样闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡
6、两端电压不允许超过额定电压，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)4(2018遂宁改编)如图所示电路，电源电压18 V恒定不变，小灯泡上标有“12 V”的字样，滑动变阻器的规格为“200 1 A”，电流表量程为“00.6 A”，电压表量程为“015 V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2 s内对小灯泡L做功12 J，不考虑温度对电阻的影响求：(1)小灯泡L正常发光时的电流；(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全5如图所示，电源电压为6 V，滑动变阻器R1标有“10 2 A”的字样，当滑动变阻器滑片P在最右端时，闭合
7、开关S，电流表A1示数为0.5 A求：(1)R2的阻值；(2)此时电流表A的示数；(3)若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P，电路消耗的总功率范围 答案例113 V29 0.30.5 思路点拨0.5 A0.61IL0.512 7 V6 V1 VR滑拓展训练11020 0.9拓展训练22.50.45例20.4819.2思路点拨干路电流滑动变阻器R2所在支路1 A0.6 A1.6 A拓展训练1不变变小4.812 W拓展训练2(1)RL48 (2) 闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L正常发光， U1U总UL24 V12 V12 VIIL额0.25 AR148 (3)当S、S1、S
8、2都闭合时，R1、R2并联，U1U2U总24 VI10.5 AI干max3 A，I2 maxI干maxI13 A0.5 A2.5 AP2 maxUI2 max24 V2.5 A60 WR2max100 时，P2 min5.76 WR2的电功率范围为5.7660 W专题精练1D2.00.6 A60.253.滑动变阻器的滑片移到最左端，其阻值最大，即R20 ，且R与L串联又小灯泡的电阻为RL10 通过小灯泡的电流IL0.2 A又由PUI知，欲使电路消耗的总功率最大，电流应该尽量大，当小灯泡两端电压达到电压表量程，即UL3 V时，电路中电流最大，功率最大则I最大0.3 AP总UI最大6 V0.3 A
9、1.8 W4.由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)灯泡正常发光的电压UL12 V，t2 s时电流对小灯泡做的功W L12 J，由WUIt可得，小灯泡L正常发光时的电流：IL0.5 A(2)因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6 A，变阻器允许通过的最大电流为1 A，所以，电路中的最大电流I大0.5 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小由I可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：R总36 ，RL24 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小R总RL36 24 12 当电压表的示数UR15 V
10、时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：ULUUR18 V15 V3 V则电路中的最小电流：I小 A则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大120 则滑动变阻器接入电路的阻值在12120 的范围时才能保证电路的安全5由电路图可知，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R2支路的电流(1)并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，R2的阻值：R212 (2)此时通过滑动变阻器的电流：I10.6 A并联电路中干路电流等于各支路电流之和，此时电流表A的示数为：II1I20.6 A0.5 A1.1 A(3)电路消耗的最小总功率：PminUI6 V1.1 A6.6 W由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为2 A，则干路中的最大电流：II1I22 A0.5 A2.5 A电路消耗的最大总功率：PmaxUI6 V2.5 A15 W在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P，电路消耗的总功率范围为6.615 W.
