电路安全功率极值问题

1电路安全试题大全一．选择题（共10小题）1．（2015.河南）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问：（1）当物品随传送带匀速运动时，物品（选填“受”或“不受”）摩擦力。（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时检测区上物品的质量是多少？（4）电池使用一段时间后电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将（选填“增大”或“减小”）。2．某同学做电学实验时，所用的电路如图．已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的是（）A．电流表的最大示数为0.6AB．滑动变阻器消耗的最小功率为0.5WC．电压表的最小示数为1VD．电阻R0消耗的最大功率为1.8W3．（2014•天津）如图为某同学实验时所用电路，电路中电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器的最大值为50Ω，定值电阻R0为10Ω．电源电压为6V且保持不变，实验操作正确并保证电路各器材安全，则在闭合开关后移动滑片P的过程中（）A．电流表的最大示数是0.6AB．电压表的最小示数是1VC．滑动变阻器的最小功率是0.5WD．电阻R0的最大功率是0.6W4．如图所示的电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样．为了电路安全，闭合开关后，下列说法正确的是（不考虑灯丝电阻的变化）（）2A．电流表的最小示数是0.5AB．滑动变阻器可接入电路的最小电阻是2.5ΩC．灯泡的最小功率是0.162WD．该电路的最大功率是2.7W5．如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（）A．电路中电流变化的范围是0.3～0.5AB．灯泡的最小功率是0.162WC．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10ΩD．该电路的最大功率是2.25W6．（2014•镇江模拟）小华用如图所示的电路测量小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，小灯泡上标有“2.5V1.25W”字样．若闭合开关，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值，不考虑灯丝电阻随温度的变化，则下列说法正确的是（）A．电流表示数的变化范围是0～0.5AB．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20ΩC．该电路的最大功率是2.7WD．灯泡的最小功率是0.162W7．（2014•西城区一模）小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R0的规格为“20Ω0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（）A．电路消耗的最大功率为1.6WB．电压表示数变化量的最大值为1VC．通过电阻R的电流最大值为0.4AD．滑动变阻器R0接入电路的最小阻值为5Ω38．（2014•荆州模拟）某同学用如图所示的电路做实验．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是（）A．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5AB．灯泡的最小功率是0.162WC．滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10ΩD．该电路的最大功率是2.7W9．（2013•广元）小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为O～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20ΩlA”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样．若闭合开关，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值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．电流表示数的变化范围是O～0.5AB．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20ΩC．灯泡的最小功率是0.162WD．该电路允许使用的最大功率是4.05W10．（2014•大东区一模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，小灯泡上标有“2.5V1.25W”字样．若闭合开关，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值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．电流表示数的变化范围是0.3A～0.5AB．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4Ω﹣20ΩC．灯泡的最小功率是0.81WD．该电路的最大功率是2.25W二．填空题（共2小题）11．如图所示，电源电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为30Ω，滑动变阻器R’的阻值变化范围为0～24Ω．电流表的量程为0.6A．当开关S闭合后，滑动变阻器接入电路的阻值允许调至的最小值为_________Ω．滑动变阻器消耗的最小功率为_________W．12．（2004•南昌）如图所示，已知电源电压保持4.5V不变，电压表量程0～3V，滑动变阻器R的最大阻值20Ω，小灯泡L标有“2.5V1.25W”的字样．闭合开关后，当小灯泡正常发光时，它的阻值为_________Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω．若小灯泡的电阻不变，在此电路中小灯泡工作时的最小功率为______W．4三．解答题（共4小题）13．（2013•自贡）如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻．当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．14．如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻．（1）当开关同时闭合时，画出等效电路图；（2）当开关同时闭合时电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．15．（2012•连云港）如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻．（1）当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．（2）当闭合S，断开S1、S2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移至A端时，灯泡正常发光，电流表示数为1A，当开关S断开，滑片P移到中点时，电流表示数为0.5A，电压表示数为12V，求（1）滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻（假设灯泡的电阻不变）；（2）电源电压和灯泡额定功率；（3）若电压表量程为0～15V，断开开关S，在电压表不超过量程的情况下，灯泡的最小功率是多少？5电路安全试题大全一．选择题（共10小题）1．（2011•广元）如图所示，电源电压保持12V不变，灯泡上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大阻值R′=60Ω，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法中正确的是（）A．S闭合后，使电压表示数减小1V，灯泡L两端的电压就增加1VB．S闭合后，灯泡L的最小功率为0.5WC．S断开时，电压表的示数为12VD．灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为6W分析：（1）S闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电压表示数变化和灯泡两端电压之间的关系；（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=求出灯泡的电阻，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡的最小电功率；（3）S断开时，电压表测电源的电压，根据电源的电压可知电压表的示数；（4）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI比较灯泡与滑动变阻器电功率之间的关系，进一步求出变阻器消耗的电功率．解答：解：A．S闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，所以电压表示数减小1V，灯泡L两端的电压就减小1V，故A不正确；B．根据P=可得，灯泡的电阻：RL===12Ω，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡消耗的电功率最小，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴根据欧姆定律可知，此时电路中的电流：I===A，灯泡的最小电功率：PL=I2RL=（A）2×12Ω≈0.33W，故B不正确；C．S断开时，电压表测电源的电压，所以此时电压表的示数为12V，故C正确；D．灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴此时滑动变阻器两端的电压：UR=U﹣UL额=12V﹣6V=6V，∵串联电路中各处的电流相等，∴根据P=UI可知，此时滑动变阻器消耗的电功率和灯泡消耗的电功率相等，即为3W，故D不正确．6故选C．点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等．2．某同学做电学实验时，所用的电路如图．已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的是（）A．电流表的最大示数为0.6AB．滑动变阻器消耗的最小功率为0.5WC．电压表的最小示数为1VD．电阻R0消耗的最大功率为1.8W分析：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流．（1）电源的电压大于电压表的最大示数，根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时电路中的电流最大，此时定值电阻消耗的电功率最大，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据P=UI求出电阻R0消耗的最大功率；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电压表的最小示数；（3）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识判断变阻器消耗的最小功率．解答：解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；（1）∵电源的电压大于电压表的最大示数，∴根据串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时电路中的电流最大，此时定值电阻消耗的电功率最大，电路中的最大电流：Imax===0.3A，故A不正确；∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴滑动变阻器两端的电压：UR=U﹣UR0max=6V﹣3V=3V，电阻R0消耗的最大功率：P0max=U0maxImax=3V×0.3A=0.9W，故D不正确；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的电流：Imin===0.1A，电压表最小示数：URmin=IminR