1、1小专题(十一) 电路安全问题类型 1 串联电路如图所示，电源电压恒为 7 V，电压表量程为 03 V，电流表量程为 00.6 A，滑动变阻器的规格为“20 1 A”，灯泡标有“6 V 3 W”字样闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，电压表示数变化范围为_；滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为_；电流表示数变化范围为_【拓展训练 1】 如图所示，电源电压保持 6 V 不变，电流表量程为 00.6 A，电压表量程为 03 V，定值电阻 R1的规格为“10 0.5 A”，滑动变阻器 R2的规格为 “20 1 A”闭合开关，为了保证电路安全，在滑动变阻
2、器滑片移动过程中，滑动变阻器 R2允许接入电路阻值的变化范围为_，电阻 R1消耗的最大电功率为_W.拓展训练 1 图 拓展训练 2 图【拓展训练 2】 (2018威海) 如 图所示， R1的阻值为 5 ，滑动变阻器 R2的最大阻值为 40 ，电源电压保持 4.5 V 不变，电流表量程为“00.6 A”，电压表量程为“03 V”为保证电路安全， R2接入电路中的最小阻值为_， R1消耗的最小功率为_W.类型 2 并联电路如图所示，电源电压为 12 V，定值电阻 R1为 12 ，滑动变阻器 R2标有“50 1 A”字样，电流表 A1量程为 03 A，A 2量程为 00.6 A当滑动变阻器的滑片在中
3、点时，通过滑动变阻器的电流为_A；在滑片移动过程中，电路的最大功率为_W.【拓展训练 1】 如图所示，变阻器 R 标有“20 1.5 A”字样，灯 L 标有“6 V 3 W”的字样，当只闭合 S1时，灯 L 正常发光，再闭合 S2，变阻器滑片向右滑动的过程中，电压表示数_，电流表示数_(填“变大” “变小”或“不变 ”)；保持 S1、S 2闭合，如果电流表所接量程是 03 A，电压表所接量程是 015 V，则电路消耗的总功率变化范围是_【拓展训练 2】 (2018荆州)如图，已知电源电压为 24 V， R2上标有“100 3 A”的字样，灯泡上标有“12 V 3 W”的字样，电流表 A1的量程
4、为 00.6 A，电流表 A 的量程为 03 A. 2(1)求灯泡正常工作时的电阻；(2)当闭合 S，断开 S1，S 2时，灯泡正常工作，求 R1的电阻；(3)当 S、S 1、S 2都闭合时，调节滑动变阻器，求 R2的电功率变化范围1(2018岳阳)如图，电源电压恒为 4.5 V，电流表的量程为 “00.6 A”，电压表的量程为“03 V”，灯泡上标有“2.5 V 1.25 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)，滑动变阻器 R 的规格为“20 1 A”闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片 P 的过程中()A电流表的示数最大为 0.6 AB灯泡消耗的最小功率为 0.13 WC电路消耗的最大电功率
5、为 2.8 WD滑动变阻器接入电路的最小电阻为 4 第 1 题图 第 2 题图2(2018泸州)如图所示的电路，电源电压恒为 9 V，电压表量程为 06 V，滑动变阻器 R 的规格为“30 1 A”，灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在满足以上条件的情况下，电流表的量程应选_(填“00.6 A”或 “03 A”)最恰当，滑动变阻器接入电路中的最小阻值应为_；电路中电流的最小值应为_A.3(2018自贡)如图所示的电路中，电源电压为 6 V 并保持不变，电压表的量程为 0
6、3 V，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规格为 “20 1 A”，灯泡标有“5 V 2.5 W”字样闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，则该电路能消耗的最大功率为多少？(不考虑灯丝电阻的变化)34(2018遂宁改编)如图所示电路，电源电压 18 V 恒定不变，小灯泡上标有“12 V”的字样，滑动变阻器的规格为“200 1 A”，电流表量程为“00.6 A”，电压表量程为“015 V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡 L 恰好正常发光，此时电流 2 s 内对小灯泡 L
7、做功 12 J，不考虑温度对电阻的影响求：(1)小灯泡 L 正常发光时的电流；(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全5如图所示，电源电压为 6 V，滑动变阻器 R1标有“10 2 A”的字样，当滑动变阻器滑片 P 在最右端时，闭合开关 S，电流表 A1示数为 0.5 A求：(1)R2的阻值；(2)此时电流表 A 的示数；(3)若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片 P，电路消耗的总功率范围答案例 1 13 V 29 0.30.5 思路点拨0.5 A 0.6 1 IL 0.5 12 PLUL 3 W6 V （ 6 V） 23 W7 V6 V 1 V R 滑URL R滑
8、拓展训练 1 1020 0.9拓展训练 2 2.5 0.45例 2 0.48 19.2思路点拨干路电流 滑动变阻器 R2所在支路 1 A 0.6 A 1.6 A12 V12 拓展训练 1 不变 变小 4.812 W拓展训练 2 (1) RL 48 (2) 闭合 S，断开 S1、S 2时， R1与 L 串联，灯 L 正常发光， （ 12 V） 23 WU1 U 总 UL24 V12 V 12 V I IL 额 0.25 A R1 48 (3)当 S、S 1、S 2都闭P额U额 3 W12 V U1I 12 V0.25 A合时， R1、 R2并联， U1 U2 U 总 24 V I1 0.5 A
9、I 干 max3 A， I2 max I 干 max I13 A0.5 U1R1 24 V48 4A2.5 A P2 max UI2 max24 V2.5 A60 W R2max 100 时， P2 min 5.76 W R2的电功（ 24 V） 2100 率范围为 5.766 0 W专题精练1D 2.00.6 A 6 0.25 3.滑动变阻器的滑片移到最左端，其阻值最大，即 R20 ，且 R 与 L 串联又小灯泡的电阻为 RL 10 通过小灯泡的电流 IL 0.2 A 又由（ 5 V） 22.5 W UR RL 6 V20 10 P UI 知，欲使电路消耗的总功率最大，电流应该尽量大，当小灯
10、泡两端电压达到电压表量程，即 UL3 V 时，电路中电流最大，功率最大则 I 最大 0.3 A P 总 UI 最大 6 V0.3 A1.8 W 4.由电路图可知，ULRL 3 V10 灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，电 压表测 R 两端的电压，电流表测电路中的电流 (1)灯泡正常发光的电压 UL12 V， t2 s 时电流对小灯泡做的功 W L12 J，由 W UIt 可得，小灯泡 L 正常发光时的电流： IL WLULt0.5 A (2)因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为 00.6 A，变阻器允许通过的最大电12 J12 V2 s流为 1 A，所以，电路中的最大电流 I 大 0.
11、5 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小由 I 可得，电路中UR的总电阻和灯泡的电阻分别为： R 总 36 ， RL 24 UI大 18 V0.5 A ULIL 12 V0.5 A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑 动变阻器接入电路中的最小阻值： R 小 R 总 RL36 24 12 当电压表的示数 UR15 V 时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， 此时灯泡两端的 电压： UL U UR18 V15 V3 V 则电路中的最小电流： I 小 A 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R 大 120 则滑动变阻器接入电路ULRL 3 V24 1
12、8 URI小 15 V18 A的阻值在 12120 的范围时才能保证电路的安全5由电路图可知，滑动变阻器 R1和定值电阻 R2并联，电流表 A 测干路电流，电流表 A1测 R2支路的电流(1)并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得， R2的阻值： R2 12 (2)此时通过滑动UI2 6 V0.5 A变阻器的电流： I1 0.6 A 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，此时电流表 A 的示数为：UR1 6 V10 I I1 I20.6 A0.5 A1.1 A (3)电路消耗的最小总功率： Pmin UI6 V1.1 A6.6 W 由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为 2 A，则干路中的最大电流： I I1 I22 A0.5 A2.5 A 电路消耗的最大总功率： Pmax UI6 V2.5 A15 W 在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片 P，电路消耗的总功率范围为 6.615 W.
