中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇

中考物理电学计算压轴题替换电阻类总汇

一、知识结构 ‎1、替换定值电阻（滑动变阻器）‎ ‎（1）、电表偏转类 A、 替换后各电表都达到满刻度 B、替换后每次移动滑片都能使电表处于某一位置 C、替换后每次移动滑片都使得电表改变的角度相同 D、替换后使电表偏转的角度最大 E、替换后两个电表偏离零刻度线的角度相同 F、替换后两个电流表（电压表）的比值相同 G、通过电键的断开与闭合使得各电表满刻度 （2） 电压电流电功率极值类 A、 替换后电流最小值 B、替换后电压最小值 C、替换后电路中的最小功率 ‎ D、替换后电流变化量最小 E、 替换后电压变化量最小 ‎ ‎ 2、替换电源电压 ‎ ‎ 3、电键的闭合或断开，电表达到满刻度 （电压电流变化量极值）‎ 二、题型演练 图1‎ ‎1、在图1所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为22欧，滑动变阻器R2上标有“10W 1A”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）滑动变阻器R2接入电路的阻值。‎ ‎（3）现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作。‎ ‎①现有阻值为16欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：________满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求替换后滑动变阻器的使用范围；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。‎ ‎②满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_ _‎ ‎2、在图2所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合电键S，当滑片移到某一位置时，电流表示数为0.4安，电压表示数为1伏。求：①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。‎ ‎②定值电阻R1的电阻值。‎ 图2‎ ‎③现可用A：12欧、B：18欧的定值电阻来替换R1，或用标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器C替换R2，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。‎ 第一，满足上述要求时，电压表应选用0~______V量程。‎ 第二，满足上述要求时，所选用替换R1或R2的元件：___。‎ 第三，满足上述要求时，电压表示数的最小值。(写明必要理由)‎ ‎3.、在如图3所示的电路中，电源电压为19伏保持不变，滑动变阻器R2上标有“100W 1A”字样，闭合电键后，电流表示数为0.4安，电压表V2示数为7伏，求：‎ ‎(1)电阻R1的阻值。‎ ‎ (2)将滑动变阻器的滑片向左移动，发现三个电表中某一个表的指针达到了满刻度。电路能正常工作，求出此时三个电表的示数及滑动变阻器连入电路的阻值R2的值。‎ ‎(3)现要求在移动变阻器滑片P时使三个电表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。‎ 图3‎ ‎①应选择阻值为__________欧的电阻来替换电阻R1。‎ ‎②满足上述条件的情况下，求电路中的最小功率。‎ ‎4、在图4（a）所示的电路中，电源电压为18伏且不变。电阻R1的阻值30欧，滑动变阻器R2上标有“20W ‎ 2A”字样。闭合电键S，电压表的示数为12伏。求：（1）电流表的示数 （2）电阻R1的功率 ‎（3）若移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图11（b）（c）所示 ‎①求出此时两电表的示数。‎ ‎②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度，如图11（b）和（c）所示，小华和小明拟采取如下方法：‎ 小华：用5欧的定值电阻替换电阻R1 小明：用25欧的定值电阻替换电阻R1‎ 请判断：_________________的方法能满足题目的要求（选填“小华”、“小明”或“小华和小明”）。满足题目要求时，滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为___________欧。 ③继续移动变阻器的滑片P，直至电路中电流最小，则两电表指针偏转角度的变化量是___________的（选填“相同”或“不同”）。‎ 图4‎ ‎ ‎ ‎5、如图5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“20W 2A”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U1 （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；‎ 图5‎ 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）。‎ ‎6、如图6所示的电路中，R1的阻值为10欧，两电压表的规格相同，电源电压为15伏且保持不变，闭合电键S后，电压表Vl的示数如图所示。求：‎ ‎①通过电阻R1的电流；②电流通过电阻R2所消耗的功率；‎ ‎③若用标有“20Ω 2A”字样滑动变阻器来替换电阻R2，通过移动变阻器的滑片，使两电表能分别达到某量程的满刻度，且电路能正常工作。 第一，要满足上述要求，两电压表量程的选择有 种组合。若有多种组合，请从中选择一组；若只有一种组合，请判断出：Vl表量程：0~ V，V2表量程：0~ V。‎ 第二，若再用电阻R0替换R1来满足上述要求，通过计算说明R0的可能取值范围为多少。‎ 图6‎ ‎7、如图7（a）所示的电路中，电源电压为22伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.4安，电压表V的示数为6伏，求：‎ ‎ ①此时变阻器R2消耗的电功率P2。 ②定值电阻R1的阻值。‎ ‎ ③请用定值电阻R0来替换电阻R1。要求：选择不同的电表量程，移动变阻器的滑片P，都能使电压表V的指针处于图11（b）所示位置，且电路能正常工作。‎ 第一，符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧，最大阻值为_________欧。‎ 第二，满足上述要求时，若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路，在两种情况下各自电流表示数的最小值。（写明必要理由）‎ 图7‎ ‎ ‎ 8、 如图第8题（a）所示的电路中，电源电压为18且保持不变，定值电阻R1的阻值为60欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A的示数为0.2安，求 ‎ ①电压表V的示数 ②10秒内电流通过R1所做的功 ‎ ③请用定值电阻R0来替换电阻R1。要求：选择适当的电表量程，通过移动变阻器的滑片P，都能使电流表A的指针处于图（B）所示位置，且电路能正常工作。‎ 第一，符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧，最大阻值为_________欧。‎ 第二，满足上述要求时，当定值电阻R0取最小值时，电流表A的示数的最大值为_________安，‎ 当定值电阻R0取最大阻值时，电流表A的示数的最小值为_________安。‎ ‎9、在图9（a）所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S后，电流表A与电压表V的示数如图11（b）、（c）所示。求：‎ ‎①变阻器R2连入电路的电阻。 ②通电10秒，电流通过定值电阻R1所做的功。‎ ‎③现用定值电阻R0来替换电阻R1，电流表使用0~3A量程，在各电路元件均安全工作的条件下，要求每次改变变阻器滑片P的位置，都能使电流表A与电压表V的指针改变的角度相同。‎ I 符合上述条件和要求时，电压表所用量程为 V ,定值电阻R0的阻为 欧。‎ II 符合上述条件和要求时，变阻器R2连入电路电阻的最小值及电流表示数的最小值。‎ 图9‎ ‎10. 在图10所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～0.6安和0～3安，电压表的量程分别为0～3伏和0～15伏，电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧。求：‎ ‎（1）当只闭合电键S1时，电压表示数为12伏，求电流表的示数。 ‎ ‎（2）当只闭合电键S3时，电阻R2消耗的电功率P2。‎ 图10‎ ‎（3）现用阻值不同的电阻R3替换R2 ，替换后要求：通过控制电键的断开或闭合，使电流表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值。‎ 11． 在图11(a)所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样。当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安。求：‎ ‎（1） 电源电压U　　（2） 电阻R1消耗的功率P1。‎ ‎（3） 现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作。图10(b)是电流表表盘示意图 ‎① 现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：_____满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎ A ‎0‎ ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎(b)‎ ‎② 满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围_______________________。‎ ‎(a)‎ P R2‎ A1‎ R1‎ A2‎ S 图11‎ 12、 在图12所示的电路中，电源电压为6伏且不变。电阻R1的阻值为50欧，滑动变阻器R2上标有“20W 2A”字样。闭合电键S，电流表A1的示数为0.52安。已知电流表A1的“0~3A”量程档损坏。‎ 求：（1）通过定值电阻R1的电流 （2）滑动变阻器R2连入电路的阻值 ‎（3）若要使电流表A2与电流表A1的比值变小，变阻器的滑片P应继续向______移动（选填“左”或“右”）。‎ 现有阻值为15欧、30欧和60欧的三个电阻，请从中选择一个来替换电阻R1，然后移动变阻器滑片P，使电流表A2与电流表A1的比值最小，且电路能正常工作。‎ ‎① 应选择的电阻阻值为__________欧。‎ 图12‎ ‎② 通过计算求出电流表A2与电流表A1的最小比值。‎ ‎13．在如图13（a）所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20欧。闭合电键S，电流表A1和A2的示数分别为0.3安和0.9安。求：（1）电源电压U。（2）此时电阻R1消耗的电功率P1。‎ ‎（3）现用R3去替换R1 ，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片移到某个位置时，电流表A1和A2的指针都指在如图（b）所在的位置，求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。‎ 图13‎ ‎(a)‎ V P R2‎ S R1‎ ‎14、如图14 (a)所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样，R1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R1的电流；‎ ‎②此时电流通过滑动变阻器所消耗的电功率；‎ V ‎3‎ ‎15‎ ‎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R1，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________。‎ 图14‎ 若用另一阻值略大于30欧的电阻来替换原30欧的电阻R1，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”)。‎ ‎( b)‎ ‎15、在如图15（a）所示的电路中，电源电压恒定保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”，选用的电压表如图12（b）所示 ，闭合电键S后电路中的电流为1安，电压表V1和V2的指针指在同一位置。求① 求电阻R1两端的电压U1‎ ‎② 求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。‎ 图15‎ ‎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R1。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）‎ ‎16、在图16所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1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R1两端的电压；②电阻R2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R1或R2。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“R1”或“R2”）。‎ 图16‎ 第二，算出电路中电流的最大变化量 △I。‎ ‎17、在图17(a)所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S后，电压表V的示数如图(b)所示。‎ ‎⑴ 求通过电阻R1的电流I1。‎ ‎⑵ 求此时变阻器连入电路的电阻R2及它消耗的电功率P2。‎ 图17‎ ‎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11中的R2，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。‎ ‎18、在图18（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”的字样，所用电表规格如图12（b）所示。‎ 图18‎ ‎（b）‎ A R1‎ P R2‎ S V ‎（a）‎ ‎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 ‎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R2连入电路中所能达到的最大阻值。‎ ‎19、在图19所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2Α”字样。闭合电键S后，电压表V的示数为9伏。‎ ‎① 求通过电阻R1的电流I1。② 求此时变阻器R2消耗的电功率P2。‎ 图19‎ ‎ ‎ R1‎ S V P R2‎ ‎③ 现有几种定值电阻和变阻器的组合：甲（5欧、“10欧 1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R1、R2‎ ‎，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）‎ ‎20、在图20a所示电路中，R1＝20欧，滑动变阻器R2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20b所示。‎ 求：（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）。新|课 |标|第 |一| 网 图20a 图20b ‎（a） 图21 （b）‎ A R1‎ P R2‎ S ‎21、在图21（a）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，定值电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2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R2的滑片P到某一位置时，电流表的示数如图12（b）所示。求：‎ ‎①定值电阻R1两端的电压U1。‎ ‎②通电10秒，电流通过电阻R1所做的功W1。‎ ‎③现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R1，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。‎ ‎22、在图22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20欧。‎ 图22‎ A S R a b c d ‎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“50 1A”、“10 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，电流表示数的最大变化量DI。‎ ‎ 23、在图23所示的电路中，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“10W 2A”字样。闭合电键S，电流表A的示数为0.9安。‎ ‎① 若电源电压为6伏，求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2。‎ ‎② 若电源电压可变，电流表A选接“0~3A”量程。现用定值电阻R0替换R1，要求：电源电压取6 ~12伏之间某一值，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表A的指针能达到满刻度处。 ‎ 第一，现有阻值为10欧和15欧的两个电阻，满足上述要求时应选择的电阻阻值为____欧。‎ 图23‎ P R1‎ S A R2‎ 第二，满足上述要求时替换的定值电阻R0的取值范围为_______欧至_______欧。‎ ‎24、如图24所示的电路中，电源电压为18伏恒定不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，闭合电键S后，电流表A的示数为0.2安，电压表V的示数6伏。求：‎ ‎ （1）定值电阻R1两端的电压U1。 （2）通电10秒钟，电流通过电路所做的功W。‎ ‎ （3）现用定值电阻R0来替换电阻R1。‎ ‎ 第一，在选择合适的电表量程后，使电压表V和电流表A的指针同时能达到图13（a)、(b)所示位置，且电路能正常工作，求替换电阻R0的阻值。‎ ‎ 第二，在选择合适的电表量程后，移动变阻器滑片P的过程中，使电压表V和电流表A的指针分别能达到图13（a)、(b)所示位置，且电路能正常工作，替换电阻R0的最小阻值为________欧，最大阻值为_________欧。‎ 图24a 图24b ‎（a） （b）‎