中考物理一模复习知识手册与必刷题4.2 串联电路中电阻的替换(含滑动变阻器的替换)(解析版)
本章专题复习四 电路计算题
02 串联电路的电阻替换
(含滑动变阻器的替换)
1.(2019 青浦一模)在图 8(a)所示的电路中,电源电压为 9伏,电阻 R1的阻值为 10 欧。闭合电键 S,
电压表的示数为 5伏。
① 求电阻 R2 两端的电压 U2。
② 求通过电阻 R1 的电流 I1。
③ 现用电阻 R0替换电阻 R1、R2中的一个,替换后,发现两电表的示数均变大,且电流表指针正好达到某
量程的最大值,如图 8(b)所示。请判断被电阻 R0所替换的电阻,并求出 R0的阻值。
【答案】① 4伏;② 0.5 安;③替换的电阻为 R2, 5欧。
【解析】
① U2=U-U1=9伏-5伏=4伏
② I1=U1/R1=5伏/10 欧=0.5 安
③ 替换的电阻为 R2。
电流表示数变大,总电阻减小;
电压表示数变大,电阻 R2减小,所以替换 R2。
替换任何一个电阻,电路中的电流不可能达到 3安,
所以最大电流为 0.6 安。
R总= U/I=9伏/0.6 安=15 欧
R0=R总-R1=15 欧-10 欧=5欧
2.(2018 黄浦一模)如图 10(a)所示电路中,电源电压为 24 伏且保持不变,电阻 R1的阻值为 10 欧,所
用电压表表盘如图 10(b)所示。闭合电键,电压表示数为 8伏。
图8
(b)
(a)
R2
S
R1
V
A
1
① 求通过 R1的电流 I1;
② 求电阻 R2的阻值;
③ 现用电阻 R0替换 R1、R2中的一个,替换前后,电压表示数增大了 4伏。求电阻 R0的阻值。
【答案】 ①0.8A;② 20Ω;③替换 R1,20Ω;替换 R2,10Ω。
【解析】
① 由电路图可知 R1与R2串联,电压表测 R1两端的电压,电压表示数为 8伏,即 R1的电压
U1=8V,R1=10Ω,通过 R1的电流 I1=U1/R1=8 伏/10 欧=0.8 安;
② 因串联电路中总电压等于各分电压之和,故 R2两端的电压:U2= U -U1=24 伏-8 伏=16 伏,因串联电路中各
处的电流相等,电阻 R2=U2/I2=16 伏/0.8 安=20 欧;
③ 由替换前后,电压表示数增大了 4伏,可得电压表示数为 U2=12 伏,根据串联电路的分压规律可知另一
电阻上的电压为 U1= U –U2=12 伏,根据 U1:U2=R1:R2可知替换后的两电阻之比是 1:1,所以如果 R0替换
R1,则 R0=20 欧,同理如果 R0替换 R2,则 R0=10 欧。
3.(2017 崇明二模)在图 15 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 16(a)所示。
(1)求电阻 R1两端的电压 U1;
(2)求电阻 R2的阻值;
(3)现有标有“20Ω 3Α”、“50Ω 2Α”字样的滑动变阻器,请从中选择一个替换 R2,并将一个表盘如图
16(b)所示的电压表并联在 R1或R2两端,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。
① 选择的变阻器是 , 电压表接在 两端;
② 求电压表示数的最大变化量 。
【答案】(1)5伏;(2)26 欧;(3)① “50Ω 2Α”,R2;② 15 伏。
R1R2
S
V
(a) 图 10 (b)
图 15
R1R2
S
A
图 16
(a) (b)
2
【解析】
(1) U1=I1 R1=0.5 安×10 欧=5伏
(2)U=U
-
U1=18 伏
-
5伏=13 伏 R2=U2/ I=13 伏/0.5 安=26 欧
(3)“50Ω 2Α”;R2。
当R2=0欧时,U2最小=0伏
I 最小=U/ R 大=18 伏/(10 欧+50 欧)=0.3 安
U2最大=I最小 R2=0.3 安×50 欧=15 伏
4.(2019 长宁二模)如图 12 所示的电路中,电源电压为 9伏且保持不变,R1的阻值为 10 欧,滑动变阻器
R2上标有“5Ω 2A”字样。闭合电键 S后,电流表示数为 0.6 安。
①求R1两端的电压 U1。
②求10 秒内电流通过 R1所做的功 W1。
③ 若用定值电阻 R0替换电阻 R1,在移动滑片 P的过程中,电流表示数都能达到 0.4 安,求电阻 R0的阻值范
围。
【答案】① 6伏;② 36 焦;③ 17.5 欧 ≤ R0 ≤ 22.5 欧。
【解析】
①U1=I1R1=0.6 安×10 欧=6伏
②W1=U1I1t=6伏×0.6 安×10 秒=36 焦
③当I=0.4 安时
R=U/I=9伏/0.4 安=22.5 欧 R0=R-R2=22.5 欧-R2
因为 0欧≤ R2 ≤ 5 欧
所以 17.5 欧 ≤ R0 ≤ 22.5 欧
5.(2018 松江一模)如图 16 所示,R1的阻值为 10 欧,R2为标有“20 欧 1 安”字样的滑动变阻器。
S
R1R2P
图12
A
3
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