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1、電學(xué)范圍與極值的計算一、計算題1在使用共享單車時需要使用手機掃碼解鎖，若強行開鎖會引發(fā)報警裝置報警。如圖甲所示是報警裝置的控制電路的原理圖，電源電壓為4V，R0為定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值與所受壓力F的大小的關(guān)系如圖乙所示，在的范圍內(nèi)，RF圖像可看作直線，當(dāng)F0N時，控制電路中的電流為0.25A；當(dāng)控制電路中的電流大于或等于0.4A時，報警裝置會報警。求：（1）定值電阻R0的阻值是多少；（2）當(dāng)F16N時，定值電阻的電功率是多少；（3）壓敏電阻的電功率最大是多少（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）？2在如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10 ，滑動變阻器R2標(biāo)有“50 2 A”字樣，電流表的量程選擇“

2、03 A”。只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.8 A；再閉合S2，電流表的示數(shù)為1.2 A。求：（1）電源電壓；（2）電阻R2接入電路的阻值；（3）該電路的最大電功率。3如圖所示電路，電源電壓保持12 V不變，燈泡L的電阻為50 ，電流表的量程為00.6 A，電壓表的量程為03 V。求：（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）（1）當(dāng)S1、S2閉合時，通過燈泡L的電流；（2）只閉合開關(guān)S1，將滑動變阻器滑片P移動到中點時，電流表示數(shù)為0.2 A，則電壓表的示數(shù)；（3）在保證電路安全的條件下，電路消耗的最小功率。4如圖所示，電源電壓為9V保持不變，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”，其電阻不隨溫度變化，滑動變阻器的

3、最大阻值為24，電流表的量程為03A當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S3閉合時，小燈泡恰能正常發(fā)光。求：（1）R1的阻值為多少？（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，要保護電路各元件安全，R2的最小阻值是多少？（3）分析開關(guān)和滑動變阻器的各種變化情況，這個電路工作時消耗的最小功率是多少？5如圖所示，滑動變阻器上標(biāo)有“50 1A”字樣，電源電壓為18V，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)為5V，求：（1）電阻R1的阻值；（2）滑動變阻器在電路中的阻值；（3）若電流表量程為00.6A，電壓表的量程為015V，則滑動變阻器接入電路中的有效阻值不能小于多少？6如圖甲所示，L上標(biāo)有“6V 3W”

4、字樣，電流表量程為00.6A，電壓表量程為015V，變阻器R的最大電阻為160，只閉合S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為0.3A，只閉合S2，移動滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示；當(dāng)滑片置于b點時變阻器R的阻值為16，電壓表示數(shù)Ub=8V，電流表示數(shù)為Ib，已知RaR0 =125。（燈絲電阻不隨溫度變化）求：（1）小燈泡的電阻；（2）定值電阻R0和電源電壓；（提示：分別對兩種狀態(tài)列方程，解方程組求解）（3）只閉合S2時，電路消耗的最小功率。7為培養(yǎng)同學(xué)們的探究能力，某校組織科技社團的同學(xué)們對小燈泡的亮暗進行研究，現(xiàn)取“6V 6W”和“6V 3W

5、”的小燈泡L1和L2各一個，標(biāo)有“50 1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為 00.6A 的電流表和量程為03V的電壓表各一個，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關(guān)系的圖象，如圖甲所示，求（1）小燈泡 L2的額定電流；（2）將兩燈并聯(lián)接在電壓為 6V的電源兩端，10s內(nèi)電路消耗的電能；（3）將小燈泡 L2與滑動變阻器R串聯(lián)接在電壓為12V 的電源兩端，如圖乙所示，閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。8圖甲是某家用電熨斗。電路原理如圖乙，R1、R2為發(fā)熱體，R1的阻值為110，且R12，通過S1、S2實現(xiàn)溫度控制。電源電壓為電熨斗的

6、額定電壓220V，電熨斗消耗的最大功率（高溫檔）為660W。求：（1）只閉合S1，求通過R1的電流；（2）只閉合S2，求R2在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（3）為適應(yīng)更多衣料，需要電熨斗的功率可在原低溫?fù)豕β实?5%100%之間變化，現(xiàn)再給你一個滑動變阻器，請你按要求改裝電路，并畫出改裝后的電路圖；（4）上述改裝電路所需的滑動變阻器最大阻值至少為多少？9如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1=15，R2=10。只閉合S1時，電流表示數(shù)為0.4A，求：（1）電源電壓；（2）只閉合S2時，通電10s電流通過R2產(chǎn)生的熱量；（3）整個電路消耗的最大電功率。10如圖甲是某學(xué)生社團所使用的迷你電烙鐵，銘牌標(biāo)有

7、“12V 12W”。社團小組對其改進，使電烙鐵溫度可調(diào)，圖乙為小組設(shè)計的電路簡圖。閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器（銘牌標(biāo)有“18 2A”）接入電路的電阻為6時，電烙鐵剛好正常工作，不考慮溫度對電阻的影響，求：（1）當(dāng)電烙鐵正常工作時，通過電烙鐵的電流和電烙鐵的電阻；（2）該電路兩端電源電壓；（3）該電路中電烙鐵的最小實際功率。11如圖所示電路中定值電阻R110，R2為滑動變阻器，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)，當(dāng)滑片P在a端時，電流表示數(shù)為0.3A?；琍在b端時電壓表的示數(shù)為2V。求：（1）電源電壓；（2）滑動變阻器R2的最大阻值；（3）整個電路的最小電功率。12如圖甲所示，電源電壓6V，閉合開關(guān)S，滑

8、動變阻器滑片P從最上端滑至最下端的過程中，電流表示數(shù)I與滑動變阻器接入電路的阻值R之間的關(guān)系如乙圖所示。求：（1）R0的阻值；（2）圖乙中坐標(biāo)值的值；（3）電路消耗的最小電功率。13在圖（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，其中R2的阻值為15歐，閉合開關(guān)S，電流表示數(shù)如圖（b）所示。求R2兩端的電壓。求R1的阻值。各電表量程不變，現(xiàn)用變阻器R0替換電阻R1、R2中的一個后，閉合開關(guān)S，在確保電路中各元件正常工作的前提下，移動變阻器滑片，電壓表示數(shù)的最大變化量為4伏。請判斷變阻器R0替換的電阻，并求出R0的最大阻值。14如圖甲所示為一個超聲波加濕器，如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化

9、電路圖。已知電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為30，電壓表的量程為09V。濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖像如圖丙所示。則在電路安全工作的前提下，請計算出：（1）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時，R接入電路中的阻值；（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為9V時，通過R0的電流；（3）裝置能監(jiān)測濕度RH最大值。15如圖所示，電源電壓U不變，燈L上標(biāo)有“12V 12W”，忽略溫度對燈絲電阻的影響。當(dāng)閉合開關(guān)S、斷開S1、S2，將滑動變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置時，燈L恰好正常發(fā)光。此過程滑動變阻器R接入電路的電阻減小了6，電流表示數(shù)變化0.2A。保持滑動變阻器滑片P的位置不變，閉合開關(guān)S1、S2，電流表示

10、數(shù)與燈L正常發(fā)光時比較又變化了2A。求：（1）電源電壓U；（2）電阻R0的阻值；（3）當(dāng)三個開關(guān)S、S1、S2都閉合時，且保證電路安全的情況下，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，電路消耗總功率的最小值。 16如圖所示電路，電源電壓保持不變，已知定值電阻R2的阻值為10滑動變阻器R3上標(biāo)有“30 1A”字樣。當(dāng)滑動變阻器R3的滑片調(diào)到最左端，閉合開關(guān)S1、S2時，電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0.5A。求：（1）定值電阻R1的阻值是多少？（2）只閉合開關(guān)S1，滑動變阻器R3的滑片調(diào)到最右端時，電壓表的示數(shù)是多少？（3）只閉合開關(guān)S2，電路中最大電流是多少？17如圖甲所示，是小喬同學(xué)從廢棄的電熱器上

11、拆下的加熱部件，該部件由阻值不變的兩根電阻絲R1、R2構(gòu)成，小喬設(shè)計了圖乙的電路對該部件進行檢測，其中R0=22，M、N為接線柱。（1）用導(dǎo)線把M和N連接，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為1A，求電源電壓；（2）把M接A，N接B，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.5A，求R1的阻值；（3）用導(dǎo)線把B和C連接，然后將M接A，N接B，閉合開關(guān)S1和S2，電流表示數(shù)為1.5A；檢測結(jié)束后，小喬利用該部件重新組裝一個加熱器，求新加熱器接入220V電路中能達到的最大電功率。18在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R2上標(biāo)有“1A”字樣。（1）若閉合開關(guān)S，電壓表V示數(shù)為3V，通過電阻R1的電流為0

12、.6A，求：電阻R1的阻值；10秒內(nèi)電流通過R1所做的電功W1；（2）若滑動變阻器R2的最大電阻值是定值電阻R1阻值的2倍，當(dāng)電源電壓為9V時，通過移動滑片能使電壓表V示數(shù)的最大變化量為 ；當(dāng)電源電壓改為12V時，通過移動滑片能使電壓表V示數(shù)的最大變化量仍然為 。請通過計算說明滑動變阻器R2的最大電阻值。 19如圖所示的電路，R2的阻值為20歐，滑動變阻器R1上標(biāo)有“2A”字樣，兩電流表量程均為03A。閉合開關(guān)S，電流表A1、A的示數(shù)分別為0.8A、1.2A。（1）求R2兩端電壓U2。（2）更換電源，用10和30的定值電阻先后替換R2，閉合開關(guān)S，在電路安全工作的情況下，移動滑片P，某個電流表

13、示數(shù)的最大變化量分別為0.8A和1.6A，其中一次變阻器的電流達不到2A。（a）試分析變阻器的電流達不到2A的原因。（b）求變阻器的最大阻值R1max。20在圖所示的電路中，電源電壓為12伏不變，電阻R1的阻值為10歐，滑動變阻器R2上僅有“1A”字樣清晰可見，閉合開關(guān)S，通過R1的電流為0.5安。（1）求R1兩端的電壓U1；（2）通電10秒鐘，電流通過滑動變阻器R2所做的功W2；（3）在保證電路安全的情況下，移動滑動變阻器的滑片P，R1兩端電壓的變化量U最大為6伏。請計算滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍。21如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R0=30，電流表量程為03A，小燈泡L標(biāo)有“6V

14、3W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）。當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，滑動變阻器的滑片P從b端滑動到某一位置時，滑動變阻器接入電路中的阻值減小了24，電流表示數(shù)變化了0.2A，此時小燈泡恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常工作5min消耗的電能；（2）電源電壓；（3）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時，在保證電路安全的前提下，滑動變阻器R的功率變化范圍。22如圖甲所示，電源電壓是5V且保持不變，電流表的量程為0-3A，電壓表的量程為0-3V，小燈泡的L的額定電壓為3V，圖乙是其I-U圖象，滑動變阻器R1的最大阻值為20，定值電阻R2=20。求：（1）小燈泡的額定功率；（2）只斷開S3，其他開關(guān)都閉合

15、，R1的滑片位于中點時，電流表示數(shù)為多少？（3）當(dāng)S、S3閉合，S1、S2斷開，為了保證電路的安全，滑動變阻器的阻值變化范圍是多少？23如圖，電源電電壓不變，定值電阻R1=6，電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V，滑動變阻器R2的規(guī)格為“40 1A”，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片P置于M點時，電流表示數(shù)為0.3A，當(dāng)滑片P置于N點時，電流表示數(shù)變化了0.1A，且滑動變阻器連入電路中的阻值（1）求定值電阻R1前后兩次電功率之比；（2）求電源電壓；（3）在不損壞元件的情況下，求出滑動變阻器的取值范圍24在圖示的電路中，電源電壓為30V，電阻R30，滑動變阻器的最大阻值為50（1）滑動變阻器的滑片P由a端滑到b端的過程，電壓表的最大讀數(shù)是多少？（2）若改用電壓表的量程為015V，要使它接在電路中不燒壞，滑動變阻器的滑片P只能在阻值多大的范圍內(nèi)滑動？（3）若把一只量程為00.6A的電流表接在圖甲中的C、D兩點上，如圖乙所示，為了不損壞電流表和電壓表，滑動變阻器的滑片P只有在阻值多大范圍內(nèi)滑動？