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2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列
电表偏转角度相同类
一、计算题
1．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1的规格为“15Ω 1A”，电压表V1选用“0~3V”量程。闭合开关，当滑片P置于距左端三分之一处，小灯泡正常发光，电流表指针满偏。电表表盘如图乙所示。
(1)求电源电压；
(2)如图甲电路，若用定值电阻R2代替小灯泡，再将另一电压表V2接入电路，其他部分电路连接不变。闭合开关，当滑片P置于某一位置时，两个电压表指针偏转角度相同，且电压表V2示数大于V1示数，电流表与电压表指针偏转角度之比为2∶3。求R2可能的阻值；
(3)如图甲电路，若改用阻值20Ω的定值电阻R3代替小灯泡，把电源换成一个可调节电压的电源，其他部分电路连接不变。改变电源电压，同时调节R1使电流表A和电压表V1分别都达到满偏且电路安全。求满足要求的可调电压的电源其电压取值范围。
2．如图所示电路中电源电压不变，电表为实验室常用电表（电流表量程有0 0.6A和0 3A；电压表量程有0 3 V和0 15 V）。R0阻值为10Ω，R1标有“30 Ω 1.5 A”字样，R2标有“20Ω 2A”字样。只闭合S2，R2的滑片置于中点时，电流表示数为1.2A。
（1）求电源电压。
（2）只闭合S2时，求R0消耗的最大功率。
（3）将R2的滑片置于最左端不动。用另一电源替换原有电源，同时在电路中再接入两个与A相同规格的电流表A1、A2（各电表可能重新选择量程），将R1的滑片置于中点后，同时闭合S1和S2，电流表A、A1、A2的偏转角度之比为1：2：3，调节R1滑片至某位置时，有两个电表指针满偏。求电源电压和在满足电路安全的情况下R1消耗功率的范围。
3．如图所示，电源电压为18V且保持不变，电阻R1为定值电阻，灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2上标有“30Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”和“0～3A“，电压表量程为“0～3V”和“0～15V”．
（1）只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，求此时电路消耗的总功率．
（2）只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表的示数为0.4A，求电阻R1的阻值．
（3）只闭合S和S2，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表和电压表偏转角度相同（可能重新选择了电表量程），且整个电路能够安全工作，讨论并计算此时电流表示数的可能值．
4．如图1所示，电源电压为12V且不变，小灯泡L正常发光时的电压为6V，滑动变阻器R1标有“×Ω1A” 只闭合开关S2时，当滑动变阻器接入最大阻值三分之一时，小灯泡L正常发光且电流表指针满偏（电流表取0-0.6A量程），电表表盘如图2所示
(1)正常发光时灯丝阻值
(2)求滑动变阻器的最大阻值。
(3)闭合S1，断开S2， 再将电压表V2接入电路，其它部分电路连接不变 当滑片P置于某一位置时，两种电表指针偏转的角度相同且表V2示数大于表V1的示数，求R2可能的阻值
5．如图甲所示，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，电源电压为8V且保持不变。当开关S闭合时，电流表A1和A2的指针偏转情况如图乙所示。求：
(1)电阻R1的阻值
(2)通电100s，电流通过电阻R1产生的热量；
(3)再次移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
6．在如图甲所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为25Ω，滑动变阻器R2上标有“50W 2A”字样．闭合电键S后，电压表示数为6V．
（1）求：电阻R1两端的电压U1以及通过R1的电流I1．
（2）求：变阻器R2连入电路的阻值．
（3）不改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P
① 若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图乙所示，求：变阻器R2连入电路的阻值．
② 若其中某一电表的指针恰好满偏，求：另一个电表的示数．
参考答案
1．(1)9V；(2)37.5Ω或30Ω；(3)
【详解】
解：(1)闭合开关，当滑片P置于距左端三分之一处，小灯泡正常发光，电流表指针满偏。因为滑动变阻器的最大阻值是15Ω，所以此时滑动变阻器的阻值为5Ω，滑动变阻器允许的最大电流为1A，此时电流表满偏，所以电流表一定选择小量程，此时的电流为0.6A，则的电压
此时灯泡正常发光，所以灯泡的电压为6V，则电源电压
(2)①若电压表并联在的两端，当滑片P置于某一位置时，两个电压表指针偏转角度相同，所以电压表选择的大量程，且，所以此时的电压
此时的电压
电流表与电压表指针偏转角度之比为2∶3，所以此时的电流为0.2A，则的阻值
②若电压表并联在和的两端，则此时电压表的示数等于电源电压，即为9V，所以电压表的示数为
电流表与电压表指针偏转角度之比为2∶3，所以此时的电流为0.24A，则的阻值
(3)如图甲电路，若改用阻值20Ω的定值电阻R3代替小灯泡，把电源换成一个可调节电压的电源，其他部分电路连接不变。若此时电流表达到满偏，则电流为0.6A，当滑动变阻器的电阻为0时，此时定值电阻R3的电压等于电源电压，此时的最小电源电压
通过调节滑片当电压表满偏即示数为3V时，定值电阻电压为9V，根据串联分压，此时滑动变阻器的阻值
在滑动变阻器可以调节的范围内，所以最小电源电压为12V时，符合要求；滑动变阻器的最大电压为3V，若此时电路中电流最大即为0.6A，那么定值电阻电压为12V，则电源电压此时为15V，此时滑动变阻器的阻值
所以在滑动变阻器可调节范围内，故电源电压的调节范围为。
答：(1)电源电压为9V；
(2)R2阻值可能为37.5Ω，也可能为30Ω；
(3)电源电压的调节范围为。
2．（1）24V（2）57.6W（3）6V；1.2W≤P≤3.6W
【详解】
(1)当只闭合S2时，R2的滑片置于中点，此时，可知电源电压大小是
(2)只闭合S2时，对定值电阻R0而言，由可得，当电路中电流最大时，R0消耗的功率最大；由题意可得，时，电路中电流最大，R0消耗的功率是
(3)R2的滑片置于最左端，同时闭合S1、S2，当P置于中点时
可知
因为电流表A、A1、A2的偏转角度之比为1：2：3，可得A量程为0~3A，A1、A2的量程均为0~0.6A，且A1与R1串联，A2与R0串联；
当P置于某一位置时，有两个电表满偏；若A与A1满偏，则
此时，电源电压是
此时
这种情况不符合题意，所以不是A与A1满偏；
若A与A2满偏，则
可知电源电压是
此时
这种情况符合题意，所以可能是A与A2满偏；
若A1与A2满偏，则电源电压是
此时
这种情况符合题意，所以也可能是A1与A2满偏；
综上所述，电源电压为6V；
当R1全部接电路时
当R1部分接电路时，使A1达到满偏时
所以R1的电功率范围为
答：(1)电源电压是；(2)只闭合S2时，R0消耗的最大功率是；(3)电源电压是；在满足电路安全的情况下R1消耗功率的范围是。
3．（1）9W；（2）15Ω；（3）0.9A，0.45A
【详解】
（1）只闭合开关S和S1 时，L与R2 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L正常发光，所以，由P=UI知道，电路中的电流：=0.5A；故整个电路的总功率是：P=UI=18V×0.5A=9W；
（2）只闭合开关S和S2时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为12V时，R1 两端的电压是：U1 =U-U2 =18V-12V=6V，由欧姆定律知道，R1 两端的电压是： =15Ω；
（3）只闭合开关S和S2时，R1与R2串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中的电流，由于滑片在某一位置时，电流表和电压表的偏转角度相同，且整个电路能正常工作，所以，可设两电表指针偏转的格数均为n，
①若电流表的量程为0～0.6A、电压表的量程为0～3V，则电流表的示数为0.02A×n，电压表的示数为0.1V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻是：，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路中的电流＞0.6A，故此种情况不可能；
②若电流表的量程为0～0.6A、电压表的量程为0～15V，则电流表的示数为0.02A×n，电压表的示数为0.5V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻是： =25Ω，此时电路中的电流是： ，故此种情况可能；
③若电流表的量程为0～3A、电压表的量程为0～3V，则电流表的示数为0.1A×n，电压表的示数为0.1V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻是：
此时电路中的电流 ＞1A，故此种情况不可能；
④若电流表的量程为0～3A、电压表的量程为0～15V，则电流表的示数为0.1A×n，电压表的示数为0.5V×n，此时滑动变阻器接入电路中的电阻，此时电路中的电流，故此种情况可能．
综上所述知道，电流表示数的可能值为0.45A、0.9A．
4．(1)10Ω；(2)30Ω；(3)25Ω或20Ω
【详解】
(1)正常发光时灯丝阻值
(2)只闭合开关S2时，当滑动变阻器接入最大阻值三分之一时，电阻的总电阻为
滑动变阻器接入电阻的电阻为
由题意得，滑动变阻器的最大电阻为
(3)因为电压表V2示数和电压表V1示数不同，所以电压表V2不可能测R1的电压，因为指针偏转的角度相同，所以V2选择的是大量程，V1选择的是小量程，所以V2示数是V1示数的5倍，若电压表V2测的是R2的电压，设V1的示数为U1，则由题意得
则设V1的示数为U1为2V，因为电压表和电流表指针偏转角度相同，所以电流表的示数为
此时R2的电阻为
若电压表V2测的是电源的电压，则V2的示数为12V，设此时V1的示数为U2，则V1的示数为
此时电路中的电流为
此时R2的电阻为
答：(1)正常发光时灯丝阻值为10Ω
(2)滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(3) R2可能的阻值为25Ω或20Ω。
5．(1)10Ω；(2)640J；(3)1.6W
【详解】
(1)由图甲可知，滑动变阻器R2与电阻R1并联，电流表A1测量R2支路的电流，电流表A2是测量干路的电流。由图乙可知，A1的量程为0~0.6A，示数为0.4A，即I2=0.4A；A2的量程为0~3A，其示数为1.2A，即I=1.2A，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流为
根据得R1的阻值为
(2)通电100s，R1产生的热量
(3)根据电流表两个量程知，当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍，即
根据并联电路的特点可知，滑片移动时，通过R1的电流I1不变，仍然为0.8A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知
所以可得
即
解得，根据得变阻器R2消耗的功率为
答：(1) 电阻R1的阻值为10Ω；
(2) 电流通过电阻R1产生的热量为640J；
(3) 此时滑动变阻器R2消耗的电功率为1.6W
6．（1）12V 0.48A（2）12.5Ω（3）① 25Ω ② 3V
【详解】
由图像可知，R1R2串联，电压表测R2两端电压
（1）．由串联分压可知电阻R1两端的电压为：
U1=U-U2=18V-6V=12V
通过R1的电流为：
；
（2）．因为串联电路电流相同，则：
此时变阻器R2连入电路的阻值为：
；
（3）．①不改变电表的量程，因为串联时电压表示数为6V，因此量程为0~15V，此时电压表一小格代表的分度值为0.5V，串联时电路电流为0.48A，因此电流表量程为0~0.6A，此时电流表一小格代表的分度值为0.02A，因为两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，设电流表和电压表均偏转n个小格，则可得R2连入电路的阻值为：
②R2最大阻值为：
由串联电路电压比等于电阻比可知：
即
解得：U2=6V
因此电压表不可能满偏，应为电流表满偏，此时电路中电流为0.6A，则此时R1两端电压为：
由串联分压，可知此时电压表的示数为：
18V-15V=3V．
答：（1）．电阻R1两端的电压为12V，通过R1的电流为0.48A；
（2）．变阻器R2连入电路的阻值12.5Ω；
（3）．①变阻器R2连入电路的阻值为25Ω，②电流表满偏，电压表示数为3V．
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