1、智浪教育 -普惠英才文库 专项训练 (九 ) 电路安全问题 一、选择题 1 2017苏州 如图 ZX9 1 所示，电源电压 4.5V，定值电阻 R0为 10，滑动变阻器 R 规格为 “ 20 2A” ，电流表和电压表量程分别为 0 0.6A和 0 3V。闭合开关 S，电路正常工作时，下列叙述正确的是 ( ) A电流表示数最大值为 0.6A B电压表示数范围为 1 3V C滑动变阻器的功率可达 0.5W D滑动变阻器阻值变化范围为 5 10 图 ZX9 1 图 ZX9 2 2如图 ZX9 2 所示，电源电压为 12V， R0 60，滑动变阻器的规格为 “ 50 2A” ，电流表的量程为 0 0.
2、6A，小灯泡上标有 “ 6V 3W” 字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。则 ( ) A S 闭合， S1、 S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是 8 50 B S 闭合， S1、 S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是 2.25 3W来源 :Zx x k.Co m来源 :Zx xk.Com C S、 S1、 S2都闭合时，电路消 耗的总功率最小值为 2.4W D S、 S1、 S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是 30 图 ZX9 3 3如图 ZX9 3 是一款电子秤，它的工作原理如图 ZX9 4 甲所示，其中 E 为干电池，电子秤示数表盘
3、由电流表改装而成， R 是一根长为 6cm、阻值为 15 的均匀电阻丝，滑片在 a 端时，电流表示数为 0.6A；在 b 端时，电流表示数为 0.15A。 c 是一根弹簧，其所受压力 F 与压缩量 L的关系如图乙所示 (挂钩的重力不计， g 取 10N/kg，不挂重物 时滑片 P 刚好在电阻丝的 a 端，所称物重最大时滑片 P 在 b 端 )。下列说法正确的是 ( ) 图 ZX9 4 A该电子秤中 R0阻值为 0.5 B闭合开关，不挂重物时电阻 R0两端电压为 6V 智浪教育 -普惠英才文库 C电子秤工作时，电路中电阻 R0消耗的电功率范围是 0.1125 1.8W D当电路中的电流为 0.3
4、A时，电子秤称重示数为 4kg 二、计算题 4图 ZX9 5 所示 ，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压 9V保持不变，灯泡 L 标有 “ 8V 4W” 字样，电流表的量程为 0 3A，电压表的量程为 0 15V，滑动变阻器 R2的最大阻值为 20。闭合开关 S 和 S1时，电 路消耗的功率为 4.05W。 (不计灯丝电阻随温度的变化 )求： (1)小灯泡 L 的电阻； (2)开关 S、 S1、 S2都闭合时，通过电流表的最小电流； (3)在不超过电表量程和灯泡额定电压的条件下，只闭合开关 S2时滑动变阻器 R2的电功率变化范围。 图 ZX9 5 来源 :学科网 ZXXK 参考答案 1
5、 C 解析 根据电路图可知，电压表测量的是定值电阻 R0 两端的电压，根据它的量程选择， R0 两端的电压最大是 3 V，所以电路中的最大电流 I 大 U0R0 3 V10 0.3 A，所以 A错误；当滑动变阻器移到最右端时， R 接入电路的阻智浪教育 -普惠英才文库 值最大，此时电路中电流最小， I 小 UR0 R 4.5 V10 20 0.15 A，这时电压表的示数 U0 I 小 R0 0.15 A10 1.5 V，所以电压表的示数范围是 1.5 3 V，所以 B错误；当电压表的示数为 3 V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路的阻值最小 R 小 U U0I大 4.5 V 3 V0.3
6、 A 5 ，但滑动变阻器的最大阻值为 20 ，此时电流表、电压表都未超过量程，所以 D 错误；在滑动变阻器的滑片移动过程中，当滑片 P 在中点时，滑动变阻器的功率最大，为 P 大 UR0 12R212R 4.5 V10 10 210 0.50625 W，所以 C 正确。 2 D 解析 S 闭合， S1、 S2都断开时，滑动变阻器与 L 串联，小灯泡上标有 “6 V 3 W”字样。小灯泡电阻 RLUL额 2PL额 （ 6 V） 23 W 12 ，小灯泡正常发光时的电流 ILPL额UL额 3 W6 V 0.5 A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值 R 小 U UL额IL 12 V 6 V0.5 A
7、12 ；滑动变阻器的规格为 “50 2 A”，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是 12 50 ，故 A错误。 S 闭合， S1、 S2都断开时电路中的最小电流 I 最小 URL R滑 12 V12 50 631 A，则灯泡的最小功率 PL 最小 I 最小2RL 631 A212 0.45 W，故 B错误。 S、 S1、 S2都 闭合时，滑动变阻器与 R0并联，流经 R0的电流 I1 UR0 12 V60 0.2 A；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，此支路上的电流最小，则 I2 UR滑 12 V50 0.24 A，则此时干路上的 最小电流 I最小 I1 I2 0.2 A 0.24 A 0.44
8、A，电路消耗的总功率最小值为 P 最小 UI最小 12 V0.44 A 5.28 W，故 C 错误。由电流表的量程可知，干路中的最大电流为 0.6 A，则此时电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻 R 总 UI大 12 V0.6 A 20 ，因滑动 变阻器与 R0并联，则 1R总 1R0 1R滑，即 120 160 1R滑，解得 R滑 30 ，故 D 正确。 3 C 解析 由题图可知，滑片在 a 端时，电路为 R0的简单电路，电路中的电流 Ia 0.6 A，电源电压 U IaR00.6 AR0；滑片在 b 端时， R 与 R0串联，电路中的电流 Ib 0.15 A，电源电压 U Ib(R R0)
9、 0.15 A(15 R0)，因电源电压不变，所以， 0.6 AR0 0.15 A(15 R0)，解得： R0 5 ，故 A错误。电源电压 U IaR0 0.6 A5 3 V，所以，不称量重物时 R0两 端的电压为 3 V，故 B错误。当滑片在 a 端时，电阻 R0消耗的电功率最大，则 P 最大 Ia2R0 (0.6 A)25 1.8 W；滑片在 b 端时，电阻 R0消耗的电功率最小，则 P 最小 Ib2R0 (0.15 A)25 0.1125 W，所以电子秤工作时，电路中电阻 R0消耗的电功率范围是 0.1125 1.8 W，故 C 正确。当电路中的电流为 0.3 A时，电路中的总电阻 R
10、总 UI 3 V0.3 A 10 ，滑动变阻器连入电路的阻值 R R 总 R0 10 5 5 ，由题意可知，此时弹簧的压缩量 L 6 cm15 5 2 cm，由图丙可知，此时弹簧所受压力为 20 N，即 G F 20 N，物体的质量 m Gg 20 N10 N/kg 2 kg，故 D 错误。 来源 :学。科。网 4解： (1)小灯泡 L 的电阻 RL U额2P额 （ 8 V） 24 W 16 。 来源 :学。科。网 (2)闭合开关 S 和 S1时，电路中只有 R1， P1 4.05 W， R1 U2P1（ 9 V） 24.05 W 20 ， 开关 S、 S1、 S2都闭合时，小灯泡被短路， 电
11、阻 R1与滑动变阻器并联，当 R2的阻值为最大值 20 时，电流表的示数最小， 因为 R1 R2 20 ，所以 R 并 20 2 10 ， 则 Imin UR并 9 V10 0.9 A。 (3)只闭合开关 S2时滑动变阻器 R2与灯串联， 智浪教育 -普惠英才文库 小灯泡的额定电流为 I 额 P额U额 4 W8 V 0.5 A，电流表的 最大量程为 3 A， 所以为了保护小灯泡，电路中的最大电流为 I 0.5 A， 滑动变阻器消耗的电功率： P2 U2I (U UL)I (9 V IRL)I 9I I2RL 9I 16I2 (4I 98)2 8164， 所以当为最大值 0.5 A时， P2有最小值，此时 R 总 UI 9 V0.5 A 18 ， 则滑动变阻器接入电路的最小阻值 R2 R总 RL 18 16 2 ， P2 I2R2 (0.5 A)22 0.5 W， 当 4I 98 0 时滑动变阻器消耗的电功率有最大值 P2 8164 W1.27 W， 所以，滑动变阻器 R2的电功率变化范围是 0.5 1.27 W。
