【中考物理】中考物理电学综合计算错题再现

四季读书网 2026-04-08 22:29:56 3 0

中考物理电学综合计算错题再现

（试题来源于菁优网）

现有如图甲所示电路，电源电压保持不变，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，R₁为15Ω的定值电阻，L上标有“18V 27W”字样（灯丝电阻保持不变），R₂的铭牌为“？Ω？A”。当S₁、S₂闭合，S₃断开，滑动变阻器的滑片在某一端时，电流表示数为0.25A；保持滑动变阻器的滑片不动，闭合S₁、S₃，断开S₂，在保证电路安全情况时，将滑片向另一端移动，电压表和电流表示数如图乙所示。则在保证电路安全情况下，求：【中考物理】中考物理电学综合计算错题再现第2张

（1）当S₁、S₂闭合，S₃断开，滑动变阻器的滑片在某一端时的等效电路图。

（2）闭合S₁、S₃，断开S_{2，画出等效电路图。}

（3）通过乙图信息，画出0.24A的电路图。

（4）求电源电压和滑动变阻器的最大值。

（5）当S₁、S₃闭合，断开S₂断开时，在电路安全的情况，求电路的最大功率和最小功率。

（6）当S₁、S₃闭合，S₂断开时，R₂的最大功率。

参考答案

（1）解析和答案：由乙图可知，滑动变阻器滑动过程中电流变大，说明最开始处于最大值。

【中考物理】中考物理电学综合计算错题再现第3张

（2）答案：

（3）解析及答案：此时电流为0.24A且是整个过程中的最小值，所以滑动变阻器在最大阻值。

（4）解析及答案：AB、由上述分析可知，当S₁、S₂闭合，S₃断开时，滑动变阻器的滑片在最右端，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路为L和R₂的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压；

已知此时电流表的示数为0.25A，即电路中的电流为I₁=0.25A，

由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知电源电压为：U=I₁R=I₁（R_L+R₂），即U=0.25A×（12Ω+R₂）---①；

当闭合S₁、S₃，断开S₂时，该电路为R₁和R₂的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压；

当滑动变阻器的滑片在最右端时，变阻器接入电路阻值最大时，由图乙可知此时电路中电流应为I₂=0.24A，同理可得电源电压为：U=I₂R′=I₂（R₁+R₂），即U=0.24A×（15Ω+R₂）---②；

联立①②解得：R₂=60Ω，U=18V；

（5）①最小功率：

当S₁、S₃闭合，断开S₂断开时，R₁和R₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测R₂两端的电压，当R₁和R₂的最大阻值串联时，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，电路总功率最小，则最小总功率为：P_小=I₂U=0.24A×18V=4.32W；

②当变阻器R₂接入电路的阻值为允许的最小值时，电路中电流最大，电路总功率最大；变阻器R₂接入电路的阻值为允许的最小值时，由串联分压的规律可知变阻器R₂两端的电压最小（即电压表示数最小），由图乙可知电压表的最小示数为3V，

根据串联电路的电压特点可知，此时R₁两端的最大电压：U_1大=U-U_2小=18V-3V=15V，

则电路中的最大电流：

整个电路的最大总功率：P_大=UI_大=18V×1A=18W。

（6）解析：

R₂两端最小电压为：U_2小=3V，电路中的最大电流为：I_大=1A，

由上述分析可知，当S₁、S₃闭合，断开S₂断开时，R₂的取值范围是3Ω～60Ω；

所以，当R₂′=R₁=15Ω时R₂的功率最大，此时R₂的阻值在允许的取值范围内，

巩固练习

（试题来源于菁优网）

练习：（2024秋•垫江县校级月考）如图甲所示电路，电源电压不变，定值电阻R=10Ω，灯泡L上标有“30V，30W”（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R的铭牌未知，电流表量程0～3A，电压表量程0～15V。当开关S、S闭合，S断开，滑动变阻器的滑片在某一端时，电流表示数为0.2A；保持滑动变阻器的滑片不动，当开关S、S闭合，S断开，在保证电路安全情况下，将滑片最大范围的向另一端移动，电压表和电流表示数变化如图乙所示。在保证电路安全的情况下，以下说法正确的是（　　）