践行者2024年中考物理真题精选精解13

28.（计算）如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。

⑴求灯泡L正常发光时的电阻。

⑵当S1、S2均闭合，S3接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值。

⑶在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。

解:⑴由题意可知:灯泡L标有“2V 0.4W”的字样，且忽略温度对灯丝电阻的影响，则有:

UL额=2V，PL额=0.4W，

所以RL=(UL额)²/PL额=10Ω；

⑵当S1、S2均闭合，S3接b，

且滑动变阻器R2滑片移到最大阻值处时:

分析电路图可知:

①L短路，R1与R2并联，

②V短路，A测干路电流；

由题意可知:

①U=6V，

②R2=60Ω，

③I=0.4A，

则I2=U/R2=6V/60Ω=0.1A,

I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A，

所以R1=U/I1=6V/0.3A=20Ω；

⑶由P=U²/R可知：

①当S1、S2断开，S3接a端，L、R1与R2串联，且R2的滑片P移至最左端时，电路总电阻最大，总功率最小，

且R总max=RL+R1+R2max

=10Ω+20Ω+60Ω

=90Ω，

Pmin=U²/R总max

=(6V)²/90Ω

=0.4W；

②当S1、S2闭合，S3接b端时，

由电路图可知：L短路，

R1与R2并联(电路总电阻最小），

V短路，A测干路电流I，

又知电流表量程为0~0.6A，

所以干路电流I最大值为：

Imax=0.6A，

又I1=U/R1=6V/20Ω=0.3A，

所以I2max=Imax-I1=0.6A-0.3A=0.3A，

所以R2max=U/I2max=6V/0.3A=20Ω，

所以R2(“60Ω 1A”)安全，

所以Pmax=UImax=6V×0.6A=3.6W，

综上：在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围0.4W~3.6W。

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