S电学计算压轴题1.在图1所示的电路中,电源电压为6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“20Ω 2A”字样。
闭合电键S 后,电压表V 的示数如图2所示。
⑴ 求通过电阻R 1的电流I 1。
⑵ 求此时变阻器连入电路的电阻R 2及它消耗的电功率P 2。
⑶ 现有 规格为“0.3安 500欧”和“2安 50欧”的滑动变阻器各一个。
请选择其中一个变阻器替换图1中的R 2,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。
选择:规格是________________滑动变阻器。
求出:电压表示数的最大变化量ΔU 。
2.在图3所示电路中,R 1=20欧,滑动变阻器R 2标有“50欧,2安”字样,闭合电键S ,移动变阻器滑片P 至中点,电流表示数如图4所示,(1)求此时电压表示数,请在电压表中标出量程及大小。
(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中,电路的最大总功率。
(3)在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,用新的电源去替换原来的电源,要求,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。
求满足上述要求替换电源的电压(求电源电压范围)。
3.在图5所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R 1的阻R 1PSVR 2 图2图3 S R 1 A P R 2 V V 0 5 10 15 0 1 2 3 3 15 - 0.22 0 1 2 A 0 0.40.6 0.6 3 - 图4值为30欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A ”字样。
闭合电键S 后,电压表V 的示数为9伏。
求:① 通过电阻R 1的电流I 1。
② 此时变阻器R 2消耗的电功率P 2。
③ 现有几种定值电阻和变阻器的组合:甲(5欧、“10欧 2安”),乙(5欧、“50欧 1安”),丙(10欧、“20欧 2安”),丁(10欧、“50欧 1安”)。
请选择合适的组合替换R 1、R 2。
要求:在移动变阻器滑片P 的过程中,电压表示数的变化范围为6~3伏。
选择:___________(请写出所有的组合,用“甲”、“乙”、“丙”、“丁”表示)4.在图6所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R 的阻值为10欧。
①求闭合电键S 后电流表A 的示数I 。
②求通电10秒,电阻R 消耗的电功W 。
③现有“50Ω 1A ”、“10Ω 2A ”的滑动变阻器两个,请选择一个接入电路a 、b 、c 、d 中的某两点,要求:电键S 闭合后电流表的示数变大,且为S 断开时的三倍。
选择:将变阻器_______________接入电路中____________两点间,使变阻器接入电路的电阻值为____________欧。
求出:电键闭合前、后,电流表示数的变化量I 。
5.在如图7所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电阻R 1的阻值为35欧,R 2上有“200Ω 1A ”的字样。
闭合电键S ,移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时,电压表的示数为7.5伏。
求:(1) 电路中的电流及电路消耗的总功率;S R 1R 2PVA图6ASRab图8(b )AR 1PR 2 SV(a )(2) 现有三个电阻:10欧、30欧、50欧,请选择其中一个电阻R 0替换R 1,在电路正常工作的前提下,使变阻器滑片在移动过程中电表达到满刻度的次数要最多(包括更换量程),该电阻是_________欧,并求出:电压表满刻度时滑动变阻器接入电路的电阻。
(3) 电压表达满刻度时变阻器R 2与替换的定值电阻R 0之间满足的所有条件。
6.在图8(a )所示的电路中,电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A ”的字样,所用电表规格如图8(b )所示。
① 若电源电压为3伏,闭合电键S 后,移动变阻器的滑片P ,当电流表示数为0.1安时,求电压表的示数U 2。
② 若电源电压可变,但该电源电压需满足如下要求: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。
(a) 应选择:电流表的量程为__________安,电压表的量程为__________伏; (b) 能满足要求的电源电压的范围为__________伏;(c) 求在该电源电压范围下,变阻器R 2连入电路中所能达到的最大阻值。
7.如图9所示,电源电压为4伏保持不变,定值电阻R 1为5欧姆,R 2为标有“50Ω 1A ”字样的滑动变阻器。
闭合电键S ,电流表指针偏转角度相同,求: ⑴通过R 1的电流。
⑵此时滑动变阻器R 2接入电路的阻值。
图9R 2 P A A 1SR 1V⑶将变阻器R 2的滑片P 移至某一位置时,三个电表在量程不变的情况下,示数能否达到满量程?若可行,请计算出所对应的R 2值;若不行,请说明理由。
8.如图10(a)所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 1A”字样,R 1的阻值为30欧。
闭合电键,电压表的示数如图10(b)所示,求:①此时通过电阻R 1的电流;②此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率;③现有阻值分别为10欧、15欧、20欧的定值电阻,从中选择一个替换R 1,要求选择合适的量程,在移动滑动变阻器滑片P 的过程中,电路能正常工作,且能够使电压表V 指针转动的角度最大。
请通过计算说明所选择的电阻是________,电压表示数的变化范围是__________。
若用另一阻值略大于30欧的电阻来替换原30欧的电阻R 1,在移动滑片的过程中电压表示数的最大变化量将__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
9.在如图11(a )所示的电路中,电源电压恒定保持不变,电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A ”,选用的电压表如图11(b )所示,闭合电键S 后电路中的电流为1安,电压表V 1和V 2的指针指在同一位置。
求:① 电阻R 1两端的电压U 1。
② 此时滑动变阻器R 2消耗的电功率P 2。
③ 现有阻值为2Ω、5Ω、8Ω的电阻三个,请从中选择一个来替换电阻R 1。
要求:在保持变阻器滑片P 位置、电表量程不变的情况下,使两电压表指针在原来位置上偏转相同的角度,然后移动滑片P ,电路中电流的变化量最大,且电路能正常工作。
第一,应选择的电阻阻值为___________Ω。
第二,满足上述要求时,电路中电流的变化范围。
(写明必要理由)图10V315(b )R 2 P S R 1V 图11(b )(a )10.为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。
有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻R 1的值降低,如图12甲所示。
当酒精气体的浓度为0时,R 1的电阻为60欧。
在图12乙所示的工作电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R 2=20欧。
求:① 当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数。
② 现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml ≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml ,当电流表的示数为0.2安时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
11.在图13所示的电路中,电源电压为18伏,定值电阻R 1的阻值为12欧,闭合电键S ,电流表的示数为0.45安。
求:①电阻R 1两端的电压;②电阻R 2消耗的电功率;③现有三个滑动变阻器,A :20欧 2安;B :100欧 2安;C :150欧 1安,请选择其中一个替换定值电阻R 1或R 2。
要求:闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片,在保证各元件都能正常工作的情况下,电路中电流的变化量最大。
第一,为满足上述要求,应选用滑动变阻器 (选填“A”或“B”或“C”)替换定值电阻 (选填“R 1”或“R 2”)。
第二,算出电路中电流的最大变化量 △I 。
乙SAV酒精气体传感器图12R 2 AS V 2R 1V 1图1312.在图14(a )所示的电路中,电源电压为12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,电流表0~3安档损坏。
闭合电键S ,移动滑动变阻器R 2的滑片P 到某一位置时,电流表的示数如图14(b )所示。
求:①定值电阻R 1两端的电压U 1。
②通电10秒,电流通过电阻R 1所做的功W 1。
③现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R 1,电路中其他元件均不发生变化。
替换后,在移动变阻器滑片P 的过程中,是否能使电流表示数的变化量超过原来的数值?请通过计算说明理由。
13.在图15(a )所示的电路中,电阻R 1的阻值为20欧,变阻器R 2标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S 后,电流表A 1的示数为0.3安。
求:(1)电源电压值;(2)将变阻器R 2的滑片P 移至某点时,电路中某电流表的示数如图15(b )所示,变阻器R 2连入电路的阻值;(3)变阻器R 2所消耗的最大功率。
14.在图16所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,电流表连接“0~0.6 A”量程,电压表连接“0~15 V”量程。
求:① 当电压表的示数为12伏时,电流表的示数为0.5安,电阻R 1 的阻值。
② 当电流表的示数为0.4安时,电压表的示数。
③ 为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的最大阻值和最小阻值。
(a ) 图14 (b )PASR 2 R 1图15(a )图15(b ) 图162018上海中考考前强化训练专辑3电学计算压轴题答案1.⑴ I 1 = = =0.2安 (公式1分,过程和结果1分)⑵ R 2 = = = =20欧 (评分要求同上)P 2 = U 2 × I 2 = 4伏 × 0.2安 = 0.8瓦。
(评分要求同上)⑶ “2安 50欧” (1分) 当变阻器连入电路的电阻值为0欧时,电路中的电流是:I = = = 0.6安(小于2安)。
∴ U 1最大= U 总 =6伏。
当变阻器连入电路的电阻值为50欧时,U 1最小= ×U 总= × 6伏=1伏。
∴电压表示数的最大变化量ΔU =6伏-1伏 = 5伏。
(2分) 2.(1)U 2 = I 2 R 2/2 = 0.32安×50欧/2= 8伏公式、代入得1分 、答案得 1分;量程及电压大小指针全对得1分 (2)U 1 = I 1R 1 = 0.32安 × 20欧 = 6.4伏U 总 = U 1 + U 2 = 6.4伏 + 8伏 = 14.4伏 1分P 总 = U 总I 总 1分=14.4伏×0.6安=8.64 瓦 1分 (3)I = 0.6A 时 U = IR = 0.6A × 20Ω= 12VU 2 = 15V 时,U = U 1 + U 2 = + 15V = 21V 1分当I = 0.6A 且U 2 = 15V 时,U = U 1 + U 2 = 0.6A × 20Ω + 15V = 27V 1分 所以21V ≤ U ≤ 27V 1分 3.① I 1 =U 1 / R 1 1 分 =9 伏/30 欧 1 分 =0.3 安 1 分 ② P 2 =U 2I 2 1 分 =(U 总-U 1)I 2 1 分 =(12伏-9伏)×0.3安=0.9瓦 1 分 ③ 丁 2 分11R U 欧伏10222I U11I U U -总安伏伏2.026-1R U 总欧伏106最大211R R R +欧欧欧501010+。