2023年上海市中考物理二轮复习-专题10 电学压轴 题型5 电源可变

题型十：电源可变类问题例21.例21.（★★★）在图（a）所示的电路中，电阻R1的阻值为10欧，所用电表均为图（b）所示规格。①若电源电压为3伏，闭合电键S，求通过电阻R1的电流I1。②现电路中的电源电压可变：(a)若滑动变阻器R2标有“50Ω1A”的字样，求为保证通过干路的电流达到最大时，电源所需的最小电压Umin。(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω3A”的字样，求在电源电压可变范围内，通过电阻R1的最大电流I1max。【考点】电源可变类问题【解析】①I1＝U1/R1＝3伏/10欧＝0.3安②(a)I1＝I－I2＝3安－1安＝2安U1＝I1R1＝2安×10欧＝20伏(b)通过电阻R1的电流最大时I＝3安R2＝5欧I1maxR1＝I2R2I1maxR1＝（I－I1max）R2I1max×10欧＝（3安－I1max）×5欧I1max＝1安【答案】0.3安；20伏；1安【教学建议】本题关键之处在于第二问，(a)问中R2电流最大2A，R1电流最小1A，故最小电压20V。(b)问中R1的最大电流I1max受到干路最大电流限制，故当干路电流3A时利用并联等压列方程解题。例22.例22.（★★★）如图所示，灯L上标有“12V3.6W”，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”。（1）闭合S1、S2，灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：①灯正常发光时的电阻；②滑动变阻器允许连入的阻值范围。（2）断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V。移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度，且电路正常工作。求允许替换电源的范围。【考点】电源可变类问题【解析】（1）闭合S1、S2，灯L、R2并联。①IL=P／UL=3.6瓦／12伏=0.3安RL=UL／IL=12伏／0.3安=40欧②当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1安时，电流表是安全的。所以滑动变阻器允许连入最小值为R2=U／I2=12伏／1安=12欧12欧≤R滑≤50欧（2）断开S1、S2，R1、R2串联。I最大=0.6安，U最小=I最大R总最小=0.6安×10欧=6伏U2=3伏时，U=U1+U2=10欧×(3伏/50欧)QUOTE+3伏=3.6伏，此时电流表不可能达到满刻度，所以3.6伏舍去。当I最大=0.6安且U2最大=3伏时，U′最大=U1+U2=0.6安×10欧+3伏=9伏；因题中要求两个电表先后均能达到满刻度，所以最大电压应小于9V。所以6伏≤U<9伏【答案】40欧；12欧≤R滑≤50欧；6伏≤U<9伏【教学建议】本题关键之处在于第二问，电源电压最小值受限于电流表最大值0.6A与电压表最大值3V，因为电源电压过小无法实现0.6A与3V，如果能同时电流表最大值0.6A与电压表最大值3V，能取到电源电压最大值，因为电源电压过大，0.6A与3V总有一个会超。例23.例23.（★★★）在如图所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“30Ω1A”字样。闭合电键S，电压表V的示数为9伏。求：①电流表A的示数。②变阻器连入电路中电阻阻值。③如果电源电压可以改变，求符合下列要求的电源电压的变化范围。要求：在电表选择合适量程的情况下，移动滑片P，使两个电表的指针都能达到量程满刻度值。【考点】电源可变类问题【解析】=1\*GB3①U1=15伏-9伏=6伏I1＝U1/R1＝6伏/10欧＝0.6安=2\*GB3②R2＝U2/I＝9伏/0.6安＝15欧=3\*GB3③0.6安和3伏时，6伏至9伏；0.6安和15伏时，20伏至21伏【答案】0.6安；15欧；0.6安和3伏时，6伏至9伏；0.6安和15伏时，20伏至21伏【教学建议】