2023年上海市中考物理二轮复习---------专题10电学压轴题型4电压表、电流表变化范围.docx

1、题型六：替换电阻问题类电压表示数变化范围例13.（）在如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后，电流表A的示数如图（a）所示。 求电阻R1两端的电压U1。 求电阻R2的阻值。 现选择标有 “10 2”、“50 1.5”字样的滑动变阻器替换电阻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（电压表的表盘如图（b）所示）。问：选择哪一个变阻器替换电阻R2?求出相应电压表的变化范围。【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围 【解析】 U1I1R1 0.8安10欧8伏 U2U总U118伏8伏10伏 R2U2/I210伏/0.8安12.5欧 选择变

2、阻器 “50 1.5A” U1大IR11.5安10欧15伏 U2小3伏U2大I小R2大18伏/（60欧）50欧15伏电压表变化范围：315伏。【答案】8伏12.5欧选择变阻器“50 1.5A” 电压表变化范围：315伏【教学建议】本题关键之处在于第三问，学生会在选配滑动变阻器时纠结，而本题只需分两种情况解题，与其纠结不如直接分类解题，会加快做题进度，提高正确率。例14.（）如图所示的电路中，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0.5安。电流表、电压表的表盘如图（a）、（b）所示。求： 电阻R1两端的电压； 电阻R2消耗的电功率；现有两个滑动变阻器，A：“50

3、欧 2安”和B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V1都能达到各自的最大值，且使电压表V2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”）替换定值电阻_（选填“R1”或“R2”）。第二，算出电路中电压表V2的最大变化量U2。【考点】替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】I=I1=I2=0.5A U1I1R10.5A126V U2UU118V6V12VP2=U2I212V0.5A=6W B R1 R2= U2/I=12V/0.5A24 当I

4、=0.6A时， U2最大IR20.6A2414.4V 当R1150时， 所以，U1最大15V ， U2最小UU1最大18V15V3V U2U2最大U2最小14.4V3V11.4V【答案】6V 6W B R1 11.4V【教学建议】本题关键之处在于第三问，分类讨论有四种，所以需要排除不可能情况，如果电流表和电压表V1同时达到最大，故R1需为5或25欧，故需要替换掉R1，考虑A表最大0.6A时选B即可，V2示数最大受V2量程与最大电流0.6A限制，综合考量电流0.6A取到V2最大，V2示数最小值受V1最大值与R滑最大值限制，综合考量V1最大值取到V2最小值。题型七：替换电阻问题类电流表示数变化范围

5、例15.（）在图（a）所示电路中，电源电压可在612伏范围内调节，电阻R1的阻值为10欧。求通过电阻R1的最小电流I1最小。若通过变阻器R2的电流为0.5安，求10秒内电流通过R2所做功的最大值W2最大。现有标有“20 2A”、“50 1A”字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如图（b）所示的电流表可接入电路。若电源电压调至某一数值且保持不变，当选用标有 字样的变阻器替换R2，并把电流表接入 点时（选填“M”、“N”或“M、N”），在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量I最大。求电流表示数的最大变化量I最大。【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】I1最小U最小/ R1 6伏/1

6、0欧0.6安 W2最大U最大I2t 12伏0.5安10秒 60焦 “20 2”；M、N I2最小U最小/ R2最大6伏/20欧0.3安 DI最大DI2最大I2最大I2最小2安0.3安1.7安【答案】0.6安 60焦 “20 2”；M、N 1.7安【教学建议】本题关键之处在于第三问，由于量程限制电流表接在N处电流变化量大于等于接在M处电流变化量，当电源电压大于10V时，N处电流变化量大于接在M处电流变化量，而此题电源电压6-12伏，取电源电压6V，故应接在M、N处，电流最大值2A ,电流最小值在滑动变阻器20欧时取到。例16.（）如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为30欧，滑动

7、变阻器上标有“20，2A”字样。当电键S断开时，电路中的电流表示数如图所示求：此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2。闭合电键S后，通过电阻Rl的电流I1。若用3欧或10欧的电阻R3替代Rl，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表示数变化量最大，且电路元件正常工作。应选R3为 欧,并求出电流表示数最大变化量I最大。 【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】I2=1安 R2U2/I2 6伏/1安6欧 I1 U1/R1 6伏/30欧0.2安 R310欧 I最大U/R3+2安=6伏/10欧+2安=2.6安 I最小U/R3+U/R2最大6伏/10欧+6伏/20欧=0.9安 I最大I最大I最小2.6安0.

8、9安1.7安【答案】6欧 0.2安 1.7安【教学建议】本题的综合性较强，不仅考查电流表的读数方法，还考查欧姆定律的应用、并联电路的电压规律。解答此类题目首先要明确电路的结构类型，再根据不同电路的不同规律利用欧姆定律求解即可。例17.（）在图（a）所示的电路中，电源电压为12伏不变，电阻R1的阻值为10欧，电阻R2的阻值为30欧。电流表A的表盘如图 (b)所示。闭合电键S后，求：通过电路的电流I。 电阻R1消耗的功率P1。现用标有“20欧 1安”字样的滑动变阻器R3，替换电阻R1或R2。要求：（a）说出替换的电阻；（b）在移动变阻器滑片的过程中，电流表示数变化量I的最大值，及变阻器连入电路阻值

9、的范围。【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】RR1R2（10欧30欧）40欧 IU/R12伏/40欧0.3安 U1IR10.3安10欧3伏 P1U1I3伏0.3安0.9瓦 （a）用滑动变阻器R3替换电阻R2； （b）I最大1.0安 I最小U/ R最大12伏/（10+20）欧0.4安 I最大1.0安0.4安0.6安 R最小U/I最大12伏/1.0安12欧R3最小R最小R112欧10欧2欧滑动变阻器R3的阻值范围为220欧。【答案】0.3安 0.9瓦 （a）用滑动变阻器R3替换电阻R2； （b）220欧【教学建议】本题关键之处在于第三问，实现目标电流最大值1A，电路电阻12欧，故应替换

10、掉30欧，故滑动变阻器电阻最小为2欧。例18.（）在如图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为15欧，滑动变阻器R2上标有“50 1.5A”字样，所用电表为学校实验室常用电表。闭合电键S后，电流表的示数为0.4安。求电阻R1两端的电压U1。求电阻R1消耗的电功率P1。如果要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。第一，不改变电表量程，移动滑片P能否满足上述要求；若能，请说明滑片P应向哪个方向移动；若不能，请简要说明理由。第二，选择合适的电表量程，满足上述要求共有_种可能。请另选一种满足上述要求的情况：电流表量程0_安，电压表量程0_伏，并计算当满足上述要求时，电

11、路中的电流大小I。【考点】替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】U1= I1 R1 =0.4安15欧=6伏P1=U1I1=6伏0.4安=2.4瓦能；向右；3，3；15；0.9安 (或3；3；1.125安)【答案】6伏；2.4瓦；能；向右；3，3；15；0.9安 (或3；3；1.125安)【教学建议】本题关键之处在于第三问，要使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，R2取值1欧、5欧、25欧，如不改变量程，R2阻值需从30欧变为25欧，故能且向右滑动。共有四种可能，其中V表取0-3V,A表0-0.6A不可行。题型八：非替换电阻问题类电压表示数变化范围例19.（）在图（a）所示的电路中，电源电压为

12、6伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“20 1A”字样，闭合电键S，当滑动变阻器R2的滑片P移到某一位置时，电流表A的示数为0.4安。 求R1两端的电压U1。 求此时R2消耗的电功率P2。 现有一个表盘如图（b）所示的电压表可接入电路。当选用 挡量程，并把电压表接入 两点时，在移动滑动变阻器滑片P的过程中电压表指针偏转变化角度最大。求此时滑动变阻器接入电路的阻值范围。【考点】非替换电阻问题类电压表示数变化范围【解析】 U1R1 I1 10欧0.4安4伏 P2U2 I2（U U1）I1 （6伏4伏）0.4安0.8瓦 3V；CD U20 R20 U23V R1R2U1U2 R2（

13、3V/3V）10欧10欧 R2的范围是0欧10欧。【答案】4伏；0.8瓦；3V，CD，0欧10欧【教学建议】本题关键之处在于第三问，电压表指针满偏需用小量程，且V表3V时电阻R2取到最大值，R2取0，电路安全，故R2的范围是0欧10欧。题型九：非替换电阻问题类电流表示数变化范围例20.（）在如图所示的电路中，滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S，电路中电流为0.5安，电压表V1的示数为5伏，电压表V2的示数为10伏。求：电源电压U。电阻R1的阻值。选择合适的电表量程后，移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电表分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作，求电源消耗的电功率范围。【考点】非替换电阻问题类电流表示数变化范围【解析】UU1U2 5伏10伏15伏 R1U1/ I 5伏/0.5安10欧 P大=UI大 =15伏15伏/10欧=22.5瓦 P小=UI小 =15伏12伏/10欧=18瓦 电源消耗的电功率范围为18瓦22.5瓦。【答案】15伏；10欧；18瓦22.5瓦【教学建议】本题关键之处在于第三问，电源功率范围取于电流范围，当V1取15V时电路电流最大，当V2取3V时电路电流最小。