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1、典例提分法典例提分法拔高学习拔高学习12电路安全问题电路安全问题例例2023长长沙沙一一模模如如图图甲甲所所示示电电路路中中，电电源源电电压压可可调调。定定值值电电阻阻R110，滑滑动动变变阻阻器器R2标标有有“60 1 A”字字样样，灯灯泡泡标标有有“9 V4.5 W”字字样样，设设灯灯泡泡阻阻值值不不变变。电电流流表表可选用可选用“00.6 A”或或“03 A”量程量程，电压表电压表可选用可选用“03 V”或或“015 V”量程量程。(1)求灯泡正常发光时的电阻。求灯泡正常发光时的电阻。(2)闭闭合合开开关关S和和S2，调调节节滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片在在中中点点时时，灯灯泡正常发
2、光，求此时的电源电压。泡正常发光，求此时的电源电压。(3)调调节节电电源源电电压压，电电压压表表只只用用“015 V”量量程程。闭闭合合开开关关S和和S1，调调节节滑滑动动变变阻阻器器滑滑片片的的过过程程中中，在在电电路路安安全全的的前前提提下下，电电流流表表示示数数的的最最值值分分别别如如图图乙乙、丙丙所所示示(两两次次读读数数时时电电流流表表可可能能更更换换了了量量程程)。求求电电源源电电压压的的可可能能值值以及电路总功率的最小值。以及电路总功率的最小值。解解：闭闭合合开开关关S和和S1时时，R1与与R2串串联联，电电压压表表测测R2两两端端的的电电压压，电电流流表表测测电电路路中中的的电
3、电流流。根根据据题题意意可可知知，图图乙乙电电流流表表示示数数可可能能为为1.5 A、0.3 A，图图丙丙电电流流表表示示数数可可能能为为1 A、0.2 A。由由于于滑滑动动变变阻阻器器允允许许通通过过的的最最大大电电流流是是1 A，所所以以电电流流表表示示数数的的最最大大值值是是1 A，最最小小值值是是0.3 A，或或最最大大值值是是0.3 A，最最小小值值是是0.2 A。分分类类讨论：讨论：最最大大值值为为1 A，最最小小值值为为0.3 A：电电流流最最小小为为0.3 A时时，滑滑片片不不能能调调到到最最右右端端，因因为为若若滑滑片片在在最最右右端端则则滑滑动动变变阻阻器器两两端端的的电电
4、压压U滑滑I小小R2 0.3 A60 18 V，会会超超过过电电压压表表的的最最大大量量程程，故故滑滑动动变变阻阻器器两两端端最最大大电电压压U滑滑大大15 V，此此时时电电源源电电压压U总总I小小R1U滑滑大大0.3 A10 15 V18 V，电路总功率的，电路总功率的最小值最小值P小小U总总I小小18 V0.3 A5.4 W。最最大大值值为为0.3 A，最最小小值值为为0.2 A：电电流流最最小小为为0.2 A时时，滑滑片片调调到到最最右右端端，电电压压表表不不会会超超过过最最大大量量程程，此此时滑动变阻器两端的电压时滑动变阻器两端的电压U滑滑I小小R20.2 A60 12 V，电源电压，
5、电源电压U总总I小小R1U滑滑0.2 A10 12 V14 V，但但该该情情况况下下的的最最大大电电流流0.3 A小小于于电电路路安安全全前前提提下下电电路路中中电电流流的的最最大大值值，即即0.6 A，故故舍舍去去。所所以以电电源源电电压压的的可可能能值值为为18 V，电电路路总总功功率率的最小值为的最小值为5.4 W。1如如图图所所示示的的电电路路中中，电电源源电电压压和和小小灯灯泡泡L的的阻阻值值均均保保持持不不变变，小小灯灯泡泡L标标有有“4 V1.6 W”字字样样，R120，滑滑动动变变阻阻器器R2允允许许通通过过的的最最大大电电流流为为1 A，电电流流表表的的量量程程为为00.6
6、A，电电压压表的表的量程量程为为03 V。(1)只只闭闭合合开开关关S2时时，电电压压表表的的示示数数为为2 V，则则R1消消耗耗的的电电功率是多少功率是多少？(2)电源电压是多少电源电压是多少？解：解：由由(1)得，电源电压得，电源电压UI1(RLR1)0.2 A(10 20)6 V(3)在在不不损损坏坏各各电电路路元元件件的的情情况况下下，若若闭闭合合所所有有开开关关，滑滑动动变变阻阻器器R2的的最最大大功功率率和和最最小小功功率率之之比比为为31。若若只只闭闭合合开关开关S3，小灯泡，小灯泡L的电功率变化范围是多少？的电功率变化范围是多少？22023烟烟台台在在实实践践活活动动中中，物物
7、理理小小组组计计划划制制作作一一个个水水位位显显示示仪仪，用用电电流流表表或或电电压压表表来来显显示示蓄蓄水水池池水水位位的的高高低低。小小组组选选用用了了电电压压恒恒为为6 V的的电电源源、最最大大阻阻值值为为20 的的均均匀匀弧弧形形电电阻阻片片R、多多个个定定值值电电阻阻、量量程程为为00.6 A的的电电流流表表、量量程程为为03 V的的电电压压表表以以及及滑滑杆杆、细细杆杆、浮子等器材。浮子等器材。设设计计要要求求：电电流流表表或或电电压压表表示示数数越越大大，表表示示水水位位越越高高。当当滑滑片片滑滑动动到到电电阻阻片片的的一一端端时时，电电流流表表或或电电压压表表示示数数要要恰恰好
8、好达达到到满满偏偏(量量程程的的最最大大值值)，指指针针位位置置表表示示蓄蓄水水池池规规定定的的最最高高水水位位；当当滑滑片片滑滑动动到到电电阻阻片片的的另另一一端端时时，电电流流表表或或电电压压表表指指针针所所指指位位置置表表示示规规定定的的最最低水位低水位。小小明明利利用用电电流流表表设设计计了了一一个个符符合合要要求求的的装装置置，其其中中滑滑片片P与与滑滑杆杆连连接接，滑滑杆杆可可绕绕固固定定轴轴O转转动动，另另一一端端通通过过轻质细杆连接一个浮子，如图甲所示。轻质细杆连接一个浮子，如图甲所示。(1)当当水水位位最最高高时时，滑滑片片滑滑到到a端端还还是是b端端？小小明明选选用用的的定
9、定值值电阻电阻R0的阻值为多少的阻值为多少？解解：图图甲甲中中，闭闭合合开开关关后后，两两电电阻阻串串联联接接入入电电路路，电电流流表表测测电电路路电电流流。通通过过电电流流表表反反映映水水位位的的高高低低，电电流流表表示示数数越越大大，表表示示水水位位越越高高，根根据据串串联联电电路路电电阻阻规规律律结结合合欧欧姆姆定定律律可可知知，水水位位最最高高时时滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路的的电电阻阻最最小，所以滑片滑到小，所以滑片滑到b端端，(2)当当水水位位最最低低时时，电电流流表表的的示示数数为为多多少少？此此时时电电路路中中R0的的功率为多少功率为多少？(3)另另一一个个同同学学想想
10、用用电电压压表表显显示示水水位位高高低低，他他拆拆下下装装置置中中的的电电流流表表，将将电电压压表表连连接接到到电电路路中中，如如图图乙乙所所示示。请请分分析析说说明明他他的的设设计计是是否否符符合合要要求求。如如果果符符合合，说说明明理理由由；如如果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法。果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法。解解：图图乙乙中中电电压压表表测测滑滑动动变变阻阻器器两两端端的的电电压压，水水位位最最高高时时，滑滑动动变变阻阻器器接接入入电电路路的的电电阻阻为为0，电电压压表表示示数数为为零零，故故不不符符合合要要求求。根根据据串串联联电电路路的的电电压压规规律律可可知知，水水位位最最高高时时，定定值值电电阻阻R0两两端端的的电电压压最最大大(等等于于电电源源电电压压6 V)，而而电电压压表表的的量量程程为为03 V，根根据据题题意意可可知知，此此时时电电压压表表示示数数要要恰恰好好达达到到满满偏偏(3 V)，由由串串联联分分压压原理可知，应在电路中串联一个阻值原理可知，应在电路中串联一个阻值为为10 的的定定值值电电阻阻R1，并并把把电电压压表表并并联联在在定定值值电电阻阻R0(或或R1)两端。两端。
