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电学最值与安全问题练习

2024-09-15 来源:伴沃教育


欧姆定律

1.如图所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压。

2.如右图所示的电路中,R1=6Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。求: (1)为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为多少?

(2)当滑动变阻器R2为8Ω时,电流表、电压表的 示数分别为多少?

3.如右图,电源电压为18V,R2是0~50Ω的变阻 器,合上S后,A表示数为0.5A,V表示数为5V,求

⑴.R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。 ⑵.如果A表的量程是0~0.6A,V表的量程是0~15V,为了使电表不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?

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4.如右图示电源电压为9V,R1=3Ω,滑动变阻器R2的变化范围为0~20Ω,如果电流表采用0~0.6A量程,电压表采用0~3V量程,为了不使电流表、电压表损坏求:滑动变阻器R2的取值范围。

5.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A;当把滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.2A。则电源电压为多少?滑动变阻器的最大阻值为多少?

6.如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间。则定值电阻R的阻值及电源电压分别是多少?

电功、电功率、电热

7.如图所示,电源电压为24V,并且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为36Ω,小灯泡上标有“12V 6W”的字样。

(1)灯泡正常工作时的电流是多少A?

(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值是多少?

(3)保持(2)中滑动变阻器的位置不变,闭合S、S1、S2,此时电流表示数相比(2)中变化了1A。求R0的阻值是多少Ω?

8.如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值是20Ω,闭合S后,当滑动变阻器的滑片P移到中点位置时,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A求: (1)电源电压; (2)电阻R2的值;

(3)滑动变阻器工作时消耗的最小功率.

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9. 如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大值为18Ω,定值电阻RO为24Ω,小灯泡上标有“6V 3W”字样。求

(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少? (2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少?

10.如图所示,电源电压恒定不变,R1=6Ω,R2=12Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。

求:①闭合S1、S2时电路的总电阻是多少?

②断开S1、闭合S2,10S内电流通过R1产生的热量为60J,电源电压U=?

③断开S1、S2,要使电路处于安全工作状态,变阻器R3的取值范围多大? S2 R1

S1

R2 R3

11.如图所示,电源电压为12V,且保持不变,己知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,定值电阻R1 = 10Ω,R2= 15Ω,电流表的量程为0.6A。

(l)S,S1闭合,S2断开时,要使电流表的示数最小,则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R1产生的热量是多少?

(2)S、S2闭合,S1断开时,求电路允许消耗的最大功率。

13.小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。她选用规格为“6V 3W”的红灯和“6V 6W”的绿灯及“18Ω 1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路。当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都能正常发光(电源电压不变)。问: (1)电源电压为多少伏?

(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少? (3)S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?

(4)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?

12如图是小红学习电学后设计的一电路。其中L 红为“6V 3W”、L 绿为“6V 6W”的小灯泡,R1为“1 8 1.5A”的滑动变阻器。当该电路闭合开 关S、S 1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变)。问: (1)电源电压为多少伏?

(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少? (3)若S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25A 时,此时滑动变阻器连入电路的电阻为多少? (4)分别画出该电路处于最大电功率和最小电功 率时的等效电路图。

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14.(10·哈尔滨)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω lA”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )

A.电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A B.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω C.灯泡的最小功率是0.162W D.该电路的最大功率是2.25W 15.(10·荆门)如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( ) A V S R1 R2 P

17.一传感器(可以看作一纯电阻)上标有”3V,0.9W“字样,为了检测它的电学性能,设计了如图所示的电路,将它与滑动变阻器串联,滑动变阻器上标有”10Ω,1A“字样。

(1)为确保电路安全,请计算在 a 、b间所加电压的最大值。

(2)如果a 、b间加4.5V的电压,要使传感器正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻多大?整个电路消耗的功率多大?

18.图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图.电源电压均为20V且保持不变,定值电阻R0的阻值为30Ω.则:

(1)图甲中电流表的示数为0.3A时,热敏电阻两端的电压和消耗的功率分别是多少?

(2)图乙中电压表的量程为0—15V,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示,试求此电路能测量的最高温度.

A.0Ω~10Ω B.0Ω~20Ω C.5Ω~20Ω D.2.5Ω~10Ω 16.如图所示,电源电压为6 V,一只标有“3 V 3 w”的小灯泡与一个最大阻值为9 Ω的滑动变阻器串联,在保证电路安全工作的前提下,电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为( )

A.6 W 4.5 V B.4.5 W 6 V C.6 W 6 V D.9 W 4.5 V

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19.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之20.如图所示电路中,L是标有“6 V 3 W”字样的间,其电阻受温度影响较大.如图甲是某种半导小电灯,它与定值电阻R。和滑动变阻器R组成串联体材料的电阻随温度变化的关系图像.根据这种电路,电源电压保持8 V不变。无论变阻器滑片怎半导体材料电阻的特性,小明和他的同学设计了样移动,小电灯两端电压都不超过3 V~6 V的范围。一个电路(如图乙),可以测定某一空间的温度,忽略温度变化对灯丝电阻的影响,求: 使用的器材如下:半导体电阻、电源、电流表①小电灯L的阻值RL; (0—0.6A)、开关、定值电阻R0(10Ω)、导②定值电阻R。的阻值; 线若干. ③当滑动变阻器阻值为最大时,定值电阻R。消耗(1)定值电阻R0的作用是什的电功率。 么? . (2)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压.

(3)电流表的读数为0.4A时,求当时环境温度

和半导体电阻的电功率分别是多少.

R/Ω 50 20 半导体电阻R0 A 10 O 20 40 甲 10t/℃ 乙 S

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