电学计算专题Word下载.docx

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5．在图所示的电路中，电源电压为7.5V且不变，R1的电阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S后，电压表的示数为2.5V．求：

（1）滑动变阻器R2连入电路的阻值．

（2）电阻R1消耗的电功率P1．

（3）如果电路中电压表、电流表都使用小量程，为了不损坏电压表、电流表，保证电路正常工作，变阻器R2连入电路的阻值范围．

6．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20欧　2安”字样．电源电压为7.5伏且不变．闭合电键S，电流表A的示数为0.5安．求：

①R1两端的电压．

②R2接入电路的电阻阻值．

③移动滑动变阻器的滑片使电流表和电压表的示数分别达到所选量程的最大值〔电流表（0﹣0.6安）、电压表（0﹣3伏）〕，且电路能正常工作．求满足上述要求时，R2接入电路中的阻值范围．

7．在如图所示的电路中，电压表V1的量程（0～3伏），电压表V2的量程（0～15伏），电源电压16伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样，R1的阻值10欧．闭合电键S后，电压表V1的示数为2伏，求：

①此时电流表的示数I．

②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．

③请用定值电阻来替换电阻R1．要求：

移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．

第一，符合上述条件的定值电阻阻值：

　_________　．

第二，满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．

8．如图所示的电路中，电源电压为18伏不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表A的示数为1安，电压表示数为4伏．求：

①电阻R1的阻值．

②电路中的最小电流I最小．

③在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围．

9．在图（a）所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.8安．求：

①电阻R1两端的电压U1．

②电压表V的示数U2．

③移动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图（b）所示，若电路正常工作，则求此时变阻器连入电路中的电阻R2′．

10．在图所示的电路中，电源电压为6V且不变．电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S，电流表示数为0.2A．求：

（1）电压表的示数．

（2）电阻R2连入电路的阻值．

（3）R1消耗的功率．

（4）若移动滑动变阻器滑片P到某位置时，发现电压表和电流表中有一个已达满刻度，求此时电压表和电流表的示数．

11．在如图所示的电路中，电源电压6伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样，电流表和电压表的大量程均已损坏．闭合电键后，当电压表V的示数为1.6伏时，电流表A的示数为0.20安．求：

（1）电阻R1的阻值．

（2）不移动滑片，通电10秒钟电阻R1消耗的电能．

（3）在保护电路的情况下，R1可以达到的最大电功率．

12．如图电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0～20Ω，两只电流表的量程均为0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电流表A1的示数是0.4A．

（1）求电流表A2的示数及R1的阻值；

（2）在保证电流表安全的条件下，电路允许消耗的最大功率是多大？

滑动变阻器连入电路的电阻不得小于何值？

13．在图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：

②电阻R1消耗的功率P1．

③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作．满足以上条件时：

第一，替换电阻的阻值为　_________　欧．

第二，电流表选择　_________　量程、电压表选择　_________　量程；

电压表接到　_________　处（选填“ab”、“bc”或“ac”）．

第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）．

14．在图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω，3A”字样，各电表的量程选择合理．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P恰好在中点位置时，电流表A1和电流表A的示数分别如图中的（a）、（b）所示．

（2）电阻R1的阻值．

（3）滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率．

（4）在滑动变阻器滑片P从b点开始向左缓慢移动过程中，当电流表A2的指针偏离刚移动时原刻度线的角度恰好等于电流表A1的指针偏离零刻度线的角度的一半时，滑动变阻器R2接入电路中的阻值是多少？

15．在图所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.5安．求：

（1）电阻R1两端的电压．

（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2．

（3）在移动变阻器滑片P的过程中，要求电路及电表均能正常工作，分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围．

16．在图所示的电路中，电源电压保持不变．滑动变阻器R1上标有“30Ω，5A”字样．闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电流表A2的示数为1安，电流表A1的示数如图所示．

（2）电阻R2的阻值．

（3）现在用一个电阻R来替换R2，要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，使电路中有两个电表的示数分别达到某个量程的最大值，且电路能正常工作．求替换电阻R的阻值，当电表示数为最大时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？

17．如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，电阻R1为15欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S后．

（1）通过电阻R1的电流；

（2）当移动滑动变阻器R2的滑片P至某点，电流表A的示数如图（b）所示，求此时变阻器R2所消耗的功率；

（3）在移动滑动变阻器R2滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处（可改变电表的量程），且电路能正常工作．求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值．

18．（2009•上海）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样．闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表Vl的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏．求：

（1）定值电阻R1的阻值．

（3）请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：

在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作．第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：

　_________　．第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值．（写明必要理由）

图18图19

19．在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.4安．求：

（3）现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作．

①请选择电表使用的量程：

电流表量程　_________　安，电压表量程　_________　伏．

②应选用电阻　_________　（选填字母）代替电阻R1．

③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．

20．如图所示电路中，滑动变阻器的阻值变化范围是0～20欧，电源电压为4.5伏．当电流表的示数是0.5A时，电压表的示数是2V．已知电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围．

图20

答案与评分标准

①应选用　6　欧的电阻代替电阻R1．

考点：

电功率的计算；

欧姆定律的应用。

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专题：

计算题；

动态预测题。

分析：

（1）由电路图可知，当滑动变阻器滑片P移至最左端时电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出电源的电压；

（2）先根据欧姆定律求出电流表示数为0.2安时R1两端的电压，再根据P=UI求出其消耗的电功率；

（3）①先根据题意确定两电表的量程，再分析当分析三电阻接在电路中时的电流及电压范围可得出应选择的电阻；

②根据电流表和电压表允许通过的最大值，分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值，则范围可求．

解答：

解：

（1）当滑动变阻器滑片P移至最左端时，R2连入电路的阻值为0欧，

U=IR1=0.3A×

20Ω=6V；

（2）U1=I′R1=0.2A×

20Ω=4V，

P1=I′U1=0.2A×

4V=0.8W；

（3）题中要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，因电压表并联在R2两端，总电压为6V，

则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为0～3V；

电流表也要能达到最大电流，若接4Ω电阻时，

电路中的最大电流I最大=

=

=1.5A＜3A；

即电路中能达到的最大值只能为0.6A，故电流表量程只能选0～0.6A；

若取4Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，电路中的总电阻R总=

=10Ω；

则滑动变阻器应接入电阻Rmax1=10Ω﹣4Ω=6Ω；

则滑动变阻器两端的电压值Umin1=ImaxRmax1=0.6A×

6Ω=3.6V＞3V，故不能选4Ω的电阻来代替R1．

若取11Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，总电阻R总=10Ω＜11Ω，故不能选11Ω的电阻来代替R1．

所以只能用6Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，总电阻R总=10Ω，

滑动变阻器应接入电阻Rmin=10Ω﹣6Ω=4Ω；

则达到最大电压时，电路中的电流为Imin=

=0.5A，

滑动变阻器接入电路的最大电阻Rmax=

=6Ω．

故滑动变阻器的接入范围为4Ω～6Ω．

答：

（1）电源电压为6V；

（2）当电流表示数为0.2安时电阻R1消耗的电功率为0.8W；

（3）①应选用6欧的电阻代替电阻R1；

②满足题目要求滑动变阻器R2的使用范围为4Ω～6Ω．

点评：

对于电流表和电压表在同一个电路中，使其中一个满量程工作，要保证另一个的安全使用，不要顾此失彼，这是学生最容易出错的地方．

欧姆定律的应用；

滑动变阻器的使用。

应用题。

①已知流过电阻R1的电流、电阻R1的阻值，由U=IR可求出电阻两端的电压；

②当电压表示数为电压表量程时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；

根据串联电路的特点求出电阻R1两端电压，由欧姆定律求出电路电流；

然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；

③根据电路允许的最大电流及电压表的量程，由欧姆定律求出电阻的范围．

①电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×

20Ω=8V；

电阻R1两端的电压是8V．

②电阻R2的接入电路的电阻最大时，电阻R1两端的电压

U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V，此时电路电流I=I2=I1=

=0.3A；

滑动变阻器接入电路的最大电阻R2=

滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值是10Ω．

③电路电流最大为0.6A，此时电路总电阻R总=

=15Ω，

滑动变阻器接入电路电阻最大时，电阻电阻阻值最小，由②知：

定值电阻的最小阻值R=10Ω，R的取值范围为10Ω～15Ω．

R的取值范围是10Ω≤R≤15Ω．

本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用，最后一问有一定的难度，根据电压表量程与电流表量程，由串联电路特点及欧姆定律求出电阻的R的最大值与最小值是解题的关键．

3．（•上海）在图所示的电路中，电源电压为15V且不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样，闭合电键S后，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2V．

①应选择的电阻阻值为　24　Ω．

电压表的连接；

串联电路的电压规律；

滑动变阻器的使用；

电功率的计算。

计算题。

（1）由题意可知R1两端的电压及流过R1的电流，则由欧姆定律可求得R1的接入阻值；

（2）由串联电路的电压规律可求得R1两端的电压，则由功率公式P=UI可求得R1消耗的功率；

（3）①根据题意可知，在调节滑动变阻器的过程中应使两表能分别达到某个量程的最大值，分别分析两电阻接在电路中时的电流及电压范围可得出应选择的电阻；

②根据电流表和电压表允许通过的最大值，分别利用欧姆定律可求得对应的滑动变阻器的阻值，则范围可求．

（1）由欧姆定律可得，R2的接入电阻R=

（2）滑动变阻器两端的电压为2V，则由串联电路的电压规律可得，R1两端的电压U1=15V﹣2V=13V，通过R1的电流的0.2A，则R1消耗的电功率P1=U1I=13V×

0.2A=2.6W；

（3）题中要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，因电压表并联在R2两端，总电压为15V，则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V，故电压表量程只能为0～3V；

电流表也要能达到最大电流，若接15Ω电阻时，电路中的最大电流Im1=

=1A；

若接24Ω，电路中的电流Im2=

=0.625Ω；

即电路中能达到的最大值只能为0.6A，故电流表量程只能选0～0.6A；

若取15Ω电阻代替R1，则达到最大电流时，电路中的总电流R总=

=25Ω；

则滑动变阻器应接入电阻R'

=25Ω﹣15Ω=10Ω；

则滑动变阻器两端的电压值U'

=Im2R'

=0.6A×

10Ω=6V＞3V，故超过了3V的最大电压，故只能选24Ω的电阻来代替R1．

②电流表的最大电流为I最大=0.6A，则由欧姆定律可得：

电路中的最小电阻R最小=

则滑动变阻器接入电阻为R1=25Ω﹣24Ω=1Ω；

电压表最大电压为U最大=3V，则此时电阻两端电压为U2=15V﹣3V=12V，

则此时电路中电流I2=

=0.5A；

滑动变阻器接入电阻R2=

=6Ω；

故滑动变阻器的接入范围为1Ω～6Ω；

（1）接入电阻为10Ω；

（2）R1消耗的电功率为2.6W；

（3）①24，②滑动变阻器接入范围为1Ω～6Ω．

本题综合了欧姆定律、功率的计算及电压表电流表的使用等，单纯的知识点的应用上难度不大，但对学生分析能力及审题能力有较高要求，在平常学习中要注意培养认真审题的能力．

其中电流表A1的量程　0～0.6　安（选填“0～0.6安”或“0～3安”），电压表V的量程　0～15　伏（选填“0～3伏”或“0～15伏”）；

（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，使两电流表的示数同时能达到各自的最大值，则应选用电阻值为　2.5　欧代替电阻R1；

由电路图可知，R1、R2并联，电压表测电源的电压，A1测R2支路的电流，A2测干路电流．

（1）根据并联电路的电流特点求出R1支路的电流，根据欧姆定律求出R1的电阻值；

（2）根据电流表A1、A2的示数确定其量程，根据电源的电压确定电压表的量程；

（3）先确定两电流表的示数同时能达到各自的最大值，根据并联电路的电流特点求出此时替换支路的电流，根据欧姆定律求出替换的电阻值；

（4）电阻R1替换后，当电流表A1的示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，据此确定在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围．

（1）R1、R2并联，

R1支路的电流：

I1=I﹣I2=2A﹣0.5A=1.5A，

U1=U2=U=6V，

R1的电阻值：

R1=

=4Ω；

（2）电流表A1的示数为0.5A＜0.6A，所以A1的量程为0～0.6A；

电流表A2的示数为2A＞0.6A，所以A2的量程为0～3A；

电源的电压为6V＞3V，所以电压表的量程为0～15V；

（3）当两电流表的示数同时能达到各自的最大值，I2′=0.6A，I′=3A，

R1′支路的电流I1′=I′﹣I2′=3A﹣0.6A=2.4A，

R1′的电阻值R1=

=2.5Ω；

（4）当A1的示数最大I2′=0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，

R2小′=

∴R2的取值范围：

10Ω～50Ω．

（1）R1的电阻值为4Ω；

（2）0～0.6；

0～15；

（3）2.5；

（4）R2的取值范围：

本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的计算与应用，关键是电压表和电流表量程的选择，难点是两电流表的示数同时能达到各自的最大值时滑动变阻器可调范围的判断．

由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；

（1）根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流、求出滑动变阻器连入电路的阻值；

根据P=UI求出电阻R1消耗的电功率．

（2）电压表、电流表都使用小量程，根据保护电路的原则可知，电路中的最大电流为0.6A，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值；

当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，从而可知变阻器R2连入电路的阻值范围．

（1）∵R1、R2串联

∴R1两端的电压U1=U﹣U2=7.5V﹣2.5V=5V，

电路中的电流I=I2=I1=

滑动变阻器连入电路的阻值R2=

=5Ω；

（2）电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=5V×

0.5A=2.5W；

（3）当电路中的最大电流I最大=0.6A时，

电阻R1两端的电压U1′=I最大R1=0.6A×

10Ω=6V，

滑动变阻器两端的电压U2′=U﹣U1′=7.5V﹣6V=1.5V，