1、 2024河北物理中考备考重难专题:电学计算题典例精讲例 如图甲所示电路,小灯泡L上标有“2.5 V1.25 W”字样,滑动变阻器R2上标有“10 1 A”字样.闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,此时电压表示数为2 V,求:(1)小灯泡L正常发光时的电阻;(2)若电流表选用00.6 A量程,电压表选用03 V量程,在确保电路各元件安全的情况下,求电路消耗的最大电功率(假定灯丝电阻保持不变);(3)若更换电源,只闭合开关S、S2,移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变),当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时,其
2、中一个表指针达到满偏,另一个表指针在刻度盘处.求定值电阻R1的可能值.实战演练1.(2022河北18题)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“00.6 A”,电压表量程为“015 V”.闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36 A,电压表的示数为3.6 V.(1)求R0的阻值;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2.求P1P2.2.(2022河北预测卷)如图所示,电源电压为12 V且保持不变,小灯泡L标有“6 V3 W”字样,滑动变
3、阻器的规格为“20 1 A”,电压表的量程为015 V,电流表的量程为00.6 A.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围;(3) 调节滑片,当小灯泡正常发光时,保持滑片的位置不变,用定值电阻R0替换小灯泡L,替换前后,电路的总功率变化了1.2 W.求R0可能的电阻值.参考答案典例精讲例 解:(1)根据电功率的变形式P可知,小灯泡L正常发光时的电阻R灯5 (2)闭合开关S、S1,小灯泡L和滑动变阻器R2串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压.移动滑片使小灯泡正常发光,此时小灯泡两端的电压为2.5 V,滑动变阻器R2两端的电压为2 V,故电源电压
4、U电U灯U滑2.5 V2 V4.5 V由I可知,小灯泡正常发光时的电流I灯0.5 A为了保证电路各元件安全,通过电路的最大电流为0.5 A,则电路消耗的最大电功率PmaxU电ImaxU电I灯4.5 V0.5 A2.25 W(3)只闭合开关S、S2,电阻R1和滑动变阻器R2串联.因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,所以由图乙可知,电流表选择的量程为00.6 A,此时电路中的电流为0.5 A.若电压表的量程为015 V,则其示数为12 V,滑动变阻器的阻值为R滑24 10 ,滑动变阻器R2上标有“10 1 A”,故不符合题意;若电压表的量程为03 V,则其示数为2.4 V,滑动变阻器接入电路的
5、阻值为R滑4.8 10 ,符合题意;若电流表达到满偏0.6 A,则电流表示数增大了I0.6 A0.5 A0.1 A电压表则减小了U2.4 V3 V0.4 V因串联电路总电压等于各分压之和,所以R1两端电压变化量和电压表示数变化量相等,则由I可知,定值电阻R14 若电压表示数达到满偏3 V,则电压表的示数增大了U3 V2.4 V0.6 V根据串联电路电压规律可知,R1两端电压变化量也为0.6 V,电流表示数减小了I0.5 A0.6 A0.1 A由I可知,定值电阻R16 所以,定值电阻R1的阻值可能为4 或6 .实战演练1.解:(1)由题图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,
6、电压表测定值电阻两端的电压根据题意及欧姆定律得,定值电阻R0的阻值R010 (2)根据题意,当滑动变阻器滑片移至中点时滑动变阻器两端的电压U滑UU018 V3.6 V14.4 V通过滑动变阻器的电流即电路中的电流I0.36 A所以滑动变阻器一半的阻值40 则滑动变阻器的最大阻值R滑240 80 (3)当电流表示数最大为0.6 A时定值电阻R0两端的电压U0ImaxR00.6 A10 6 V15 V电压表可以正常工作所以电路消耗的最大功率P1UImax18 V0.6 A10.8 W当电压表改接在R两端,R两端的电压最大为15 V时,R接入电路的电阻最大,此时电路中的功率最小R0两端的电压U0UU
7、滑18 V15 V3 V此时电路中的电流Imin0.3 AR接入电路的电阻R滑50 R滑所以电路中的最小功率P2UImin18 V0.3 A5.4 WP1P210.8 W5.4 W212.解:(1)小灯泡正常发光时的电阻RL12 (2)电流表的量程为00.6 A,小灯泡规格为“6 V3 W”,所以,电路中的最大电流:I大IL0.5 A此时电路中的总电阻:R总24 滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小R总RL24 12 12 电压表的量程为015 V,电源电压为12 V,所以滑动变阻器接入电路的阻值可以达到最大值,即为20 故滑动变阻器R接入电路的阻值范围为1220 (3)用定值电阻R0替换小灯泡L,替换之前,小灯泡正常发光 通过电路的电流:I0.5 A由串联电路中各部分两端电压之和等于总电压可得:U滑UU额12 V6 V6 V所以R滑RL12 由题知,用电阻R0替换L,R滑保持不变,总功率的变化量为1.2 W则由PUI可得串联电路电流的变化量:I0.1 A若电流减小0.1 A,则此时通过电路的电流:I0II0.5 A0.1 A0.4 A则电路中的总电阻为:R总30 R0R总R滑30 12 18 若电流增大0.1 A,则此时通过电路的电流:I0II0.5 A0.1 A0.6 A则电路中的总电阻为:R总20 R0R总R滑20 12 8 综上所述:电阻R0可能的电阻值为18 或8