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专题31 安全用电问题知识点总结1.家庭电路中电流过大的原因(1)发生短路；(2)接入电路中的总功率过大。
这两个原因都可以使保险丝熔断。
此外，如果保险丝太细(额定电流过小)，也容易烧坏。
2.安全用电电压越高越危险：由欧姆定律I=U/R可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。
电流大到一定程度，人就会发生危险。
所以电压越高越危险。
（1）高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
（2）安全用电的原则：不接触低压(小于1000V)带电体，不靠近高压(大于1000V)带电体。
(3)雷电的路径往往经过地面上凸起的部分。
3.注意安全用电事项(1)在使用电器的生活，最好不要长时间连续使用，因为在长时间使用后，有可能会导致电器出现发热现象，并且在使用电器的时候，在电器周围，最好不要放置易燃物品。
(2)在使用家用电器的时候，最好不要用湿手拔插头或是插插头。
因为有可能会出现触电现象，一旦触电后，有可能会危及生命。
在接电线或是装插座的时候，最好请电工或是专业的人员进行组装或是修理。
(3)在使用插座时，最好不要把水滴入插座中，以免出现短路现象。
在宿舍或是单位，最好不要使用电磁炉等功率较大的电器做法，炖汤。
因为如果不按规定使用，有可能会出现火灾现象。
(4)当不使用电视，电脑，冰箱，空调的生活，最好把电器的插头拔掉，因为在晚上或是熟睡的生活，如果遇到下雨，打雷，如果不关闭这些电器的电源，有可能会导致电器受到雷击。
(5)在放置冰箱的时候，最好不要把冰箱紧贴墙壁放置，因为冰箱在制冷的过程中，会排出大量的热气，如果距离墙壁过近，会导致冰箱中的热气不容易排出，从而出现冰箱受潮的现象。
学习资料专题15 电路故障电路故障分析一直是初中电学中容易出错的知识,中考中一般以选择题或填空题出现，也可以夹杂在实验探究题目中考查，灵活多样。
主要考查学生根据灯泡亮暗和电表的示数变化，判断电路故障发生的位置，提高学生运用电学知识解决实际电路问题的能力。
1．电路故障是指整个电路或部分电路不能工作，或电流表、电压表没有读数或读数异常。
电路故障的类型：主要包括两种：一是断路,二是短路。
2．断路的分析和判断:3．短路的分析和判断：4。
电路故障常用的主要判断方法:5．家庭电路故障分析与判断：（1)家庭电路常见故障有三种：断路、短路、过载.（2）短路、过载：火线和零线相碰是短路，电路中的用电器总功率过大是过载,二者都会造成电路中电流过大，把熔丝熔断（或使空气开关“跳闸”)，而使整个照明电路断电。
（3）断路:①火线断路和零线断路:若火线断路，断路前的火线能使试电笔的氖管发光，断路后的火线不能使试电笔的氖管发光;若零线断路，断点与火线之间能使氖管发光。
②进户火线或零线断路：则家庭电路中所有用电器都不能工作;若某一支路的火线或零线断路，则只该支路用电器不能工作，其余支路用电器仍可以工作。
（4）插座中的双孔都能使试电笔的氖管发光，是零线断了,这时电流从火线通过其他连通的用电器到达插座的零线孔、试电笔，流过人体到达大地，使氖管发光。
(5）用检验灯查故障：检验灯不亮，说明该支路断路;检验灯正常发光,说明该支路短路；检验灯呈暗红色，说明该支路无故障。
一、中考题型分析电流表和电压表的使用方法、读数、电压表和电流表的选择、串并联电路电流、电压规律在中考中是考查的内容,而判断电流表和电压表测量对象是解决电学问题的关键，常常结合动态电路、计算、电路的设计中考查。
题型多以选择、填空、作图为主,分值在2—4分。
二、典例精析★考点一：电路故障分析与判断◆典例一：(2020烟台)如图所示,当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。
![[全]中考物理高频考点详解：电路安全问题](https://img.taocdn.com/s1/m/c47ab8dedb38376baf1ffc4ffe4733687e21fc7c.png)
中考物理高频考点详解：电路安全问题考点扫描☆名师点拨一、考点解析中学物理电学内容中还涉及到电路安全问题，如用电器的额定值问题、元件接入电路安全问题、安全用电问题。
中考中，电路安全问题占有一定比例，出现频率较高。
电路安全试题主要以选择题、填空题出现。
电路安全考题多以选择题形式出现，尤其是多选题，具有一定难度。
解答时需要照顾到电路中各个元件都要在额定值范围内工作。
在分析问题时常常会因为需要考虑的因素过多而出现选择题漏选的问题，导致答案不准确。
一、电路安全的含义1.测量仪表安全问题：电压表、电流表在使用中，被测值不能超过仪表的量程。
2.滑动变阻器：通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
3.额定值：所有用电器工作时，其电压和通过的电流不能超过其额定值。
二、解题思路1.串联电路中，取单个元件的正常电流的电流最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中，取单个元件的正常电压的电压最小值作为电路最大电压。
1.测量仪表的安全问题常用测量仪表有电流表、电压表和电能表。
电流表在使用时必须与被测电路或元件相串联，电压表使用时必须和被测元件并联，这是测量仪表安全的首要问题。
其次是测量仪表的量程问题，电路中的电流和电压不能超过仪表的量程，否则会烧坏仪表或者损坏仪表，使其不能正常工作，也无法进行测量。
2.额定值问题额定电压、额定电流和额定功率是电器设备常见的额定值，它表示用电器正常工作时所需的电压和通过的电流。
用电器如果实际电压比额定电压高，就会烧坏电器，如果低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。
二、考点复习1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2.公式：，其中：U为电源电压，I为通过导体的电流R为导体的电阻。
注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。
欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。
一、初中物理电路类问题1．如图所示，开关闭合灯不亮，用电压表测量ab间有电压，则电路故障可能是（）A．灯丝断路B．灯内部短路C．开关接触不良D．变阻器滑片接触不良【答案】A【解析】【详解】A．灯丝断了闭合开关电路中没有电流，灯不亮，用电压表测量ab间是得到电源的电压，故A符合题意；B．灯内部短路闭合开关，灯不亮，用电压表测量ab间电压，电压表是测灯炮两端电压因此电压表是没有示数的，故B不符合题意；C．开关接触不良闭合开关电路中没有电流，灯不亮，用电压表测量ab，由于b点没有连接到电源的负极，所以电压表没有示数，故C不符合题意；D . 变阻器滑片接触不良闭合开关电路中没有电流，灯不亮，用电压表测量ab，由于b点没有连接到电源的负极，所以电压表没有示数，故D不符合题意。
2．如图所示电路,闭合开关 S1、S2,下列对电路的分析正确的是（）A．L1 与 L2并联，电流表 A1测 L2的电流B．L1 与 L2 串联，电流表 A2 测干路上的电流C．当开关 S2 断开时,通过 L1的电流不变, A2的示数变小D．当开关 S2断开时, A2的示数不变，通过 L1的电流变大【答案】AC【解析】【分析】【详解】AB．由图可知，闭合开关 S1、S2，L1 与 L2并联，电流表 A1与 L2在同一支路，所以的电流表 A 1 测 L 2 的电流，电流表 A 2测量干路电流，故A 正确、B 错误；CD ．并联电路各支路互不影响，由图可知，当开关 S 2 断开时，L 2 所在支路断开，通过L 2电流为0，通过 L 1 的电流不变，干路电流表A 2示数变小，故C 正确、D 错误。
3．如图所示电路中，三个规格完全相同的灯泡12L L 、和3L 。
开关S 闭合后，三个灯泡都发光，两电流表都有示数。
下列说法正确的是（ ）A ．若只将灯泡1L 与2L 的位置对调，灯泡3L 的亮度会发生改变B ．若只将灯泡1L 与3L 的位置对调，灯泡2L 的亮度不会发生改变C ．若用电压表12V V 、分别替换电流表12A A 、，电压表1V 的示数比2V 的大D ．若用电压表12V V 、分别替换电流表12A A 、，三个灯泡的亮度会相同 【答案】BD 【解析】 【分析】本题考查串、并联电路的特点。
一、初中物理电路类问题1．小明用两个小灯泡L 1、L 2按如图所示电路“探究串联电路中的电压关系”。
闭合开关后，用电压表分别测量U ab 、U bc 、U ac 三处电压。
关于在实验过程中出现的情况，下列说法正确的是（ ）A ．测出U ab 间电压后，保持b 不动，将a 改接到c ，就可以测出U bcB ．若实验时电压表示数0ab ac U U =≠，可能是a 、b 之间发生了断路C ．若实验时电压表示数0ab U =，0bc ac U U =≠，则一定是a 、b 间短路了D ．测ac 间电压时电压表的偏转角度一定是测ab 间电压表偏转角度的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A ．用电压表测ab 间的电压，那么与a 端相接的是电压表的正接线柱，与b 端相接的是电压表负接线柱，如果测出U ab 间电压后，保持b 不动，将a 改接到c ，那么电流就会从b 端流入，即是从电压表负接线柱流入，正接线柱流出，这样是不能测出U bc 的，A 错误；B ．假设a 、b 之间发生了断路，那么ab U U =电源，当电压表并联在a 、c 两端时，电流往电压表流，那么ac U U =电源，这与题干条件相符合，那么可能是a 、b 之间发生了断路；假设a 、b 之间发生了短路，那么0ab U =，这与题干条件不符合，所以不可能是a 、b 之间发生短路；假设b 、c 之间发生了断路，那么0ab U =，这与题干条件不符合，所以不可能是b 、c 之间发生断路；假设b 、c 之间发生了短路，那么ab U U =电源，ac U U =电源，这与题干条件相符合，所以可能是b 、c 之间发生了短路；综上所述，可能是a 、b 之间发生了断路，B 正确；C ．假设a 、b 之间发生了断路，那么ab U U =电源，这与题干条件不符合，所以不可能是a 、b 之间发生了断路；假设a 、b 间发生短路，那么0ab U =，bc ac U U U ==电源，这与题干条件相符合，所以可能是a 、b 间发生短路；假设b 、c 间发生了断路，那么0ab U =，0bc ac U U =≠，这与题干条件相符合，所以可能是b 、c 间发生了断路；假设b 、c 间发生了短路，那么ab U U =电源，这与题干条件不符合，所以不可能是b 、c 间发生了短路；综上所述，可能是a 、b 间发生短路，也可能是b 、c 间发生了断路，C 错误； D ．如果两灯泡的电阻大小不相等，那么两灯泡两端的电压是不相等的，ac 间电压是电源电压，ab间电压是灯L1的电压，那么测ac间电压时电压表的偏转角度不是测ab间电压表偏转角度的2倍，D错误。
一、初中物理家庭电路故障的分析问题1．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A．开关接在火线和用电器之间，与接在零线和用电器之间，同样安全B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与零线相连，比两孔插座更安全C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中总电流过大，空气开关跳闸D．发现家用电器或电线着火时，必须首先切断电源，然后再救火【答案】D【解析】【分析】【详解】A．控制用电器的开关应接在灯与火线之间，当开关断开时，用电器才不会带电，故A错误；B．三孔插座能保证用电器的金属外壳与地线相连，故B错误；C．控制电灯的开关短路，会造成家庭电路中一直保持为通路，不会出现空气开关跳闸，故C错误；D．电器或电线着火时，要先切断电源，再实行施救措施，故D正确。
故选D。
2．在家庭电路中，各用电器之间是__________（选填“串联”或“并联”）的。
星期天小天在家里正开着空调上网查资料，当妈妈做饭时把电热水壶插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，小天分析其原因可能是电热水壶插头内部__________（选填“短路”或“断路”）。
【答案】并联短路【解析】【详解】[1]在家庭电路中，各用电器可以独立工作互不干扰，所以它们之间是并联的。
[2]空气开关立刻“跳闸”的原因是电流过大，根据题意电流过大是短路造成的。
3．电工师傅常用一只标有“220V 100W”的白炽灯L0作为“校验灯”取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。
只闭合S、S1时，若L0不发光，说明L1所在支路________（填“正常”“短路”或“断路”）；还可用试电笔检查电路故障，闭合开关S、S2时，L2不发光，用试电笔分别测试A、B、C点，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为____________________。
【答案】断路进户零线断路【解析】【分析】【详解】[1]假设L1所在支路正常，那么有电流流过L0，L0会发光，这与题意不符合，所以L1所在支路不正常；假设L1所在支路短路，那么有电流流过L0，L0会发光，这与题意不符合，所以L1所在支路不是短路；假设L1所在支路断路，那么没有电流流过L0，L0不会发光，这与题意相符合，所以L1所在支路是断路的。
中考物理电路安全复习技巧解析物理课程中的电路安全专题是中考复习中的重点内容之一。
良好的电路安全意识和正确的应对方法对学生顺利应对考试至关重要。
本文将为大家介绍一些物理电路安全的复习技巧，帮助学生备考中考。
以下将从电路元件的选用、电路连线的安全性以及电路故障排除等方面进行解析。
1. 电路元件的选用在搭建电路时，正确选择电路元件对电路安全至关重要。
首先要确保所选用的电阻、电容等元件的额定值符合设计要求，以避免元件过载或损坏。
其次，选用元件时应注意元件的质量及性能稳定性。
优质的元件不仅能够提供稳定的精密测量结果，还能够保证长时间的工作可靠性。
2. 电路连线的安全性在电路连线过程中，正确的连线方法和合理的排列布局能够提高电路的安全性。
首先，要保证连线的牢固性。
使用优质导线，确保导线两端与电路元件之间的连接牢靠，避免因松动或断开导致电压或电流异常。
其次，应避免长时间大电流经过导线，以防止因电流过大引发短路或过热等安全隐患。
此外，在连线时要留有一定的余量，避免拉紧或过度弯曲导线，以免导线受到损坏。
3. 电路故障排除在实际的电路操作中，经常会出现电路故障，例如开关失灵、电源故障等。
遇到电路故障时，需要采取正确的排除方法以确保操作的安全性。
首先要检查电源是否正常，确保电源供电稳定。
然后逐一检查电路元件是否正常工作，如灯泡是否熄灭、电阻是否变化等。
如果经过检查未发现问题，就需要利用实验仪器进行测量，例如万用表等，以排除电路中的故障点。
4. 安全实验操作在中考物理实验中，安全操作是非常重要的。
首先，要熟悉实验操作步骤，并按照实验要求进行操作。
其次，在实验操作过程中要保持仪器的整洁，并避免操作过程中的拖拉或粗暴行为，以减少仪器损坏的风险。
另外，实验中要佩戴相关的安全装备，例如实验眼镜、手套等，在操作过程中要注意自己的安全。
总结起来，中考物理电路安全的复习技巧包括选择合适的电路元件、注意电路连线的安全性、掌握电路故障排除方法以及实验操作时的安全注意事项。
2021年中考物理总复习专题19 生活用电家庭电路、安全用电常识（知识点+例题）一、家庭电路：1.家庭电路的组成：进户线（低压供电线）、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线、插座、开关等（要按顺序填写）。
2.家庭电路的各部分的作用：（1）火线和零线（进户线）：给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。
火线和零线之间的电压为220V；火线和地线之间电压也为220V；正常情况下，零线和地线之间电压为0V。
（2）电能表：①用途：测量用户消耗电能（电功）的多少的仪表。
②安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌：所标的电压U是额定电压；所标的电流I是允许通过的最大电流。
（3）总开关（空气开关）：①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。
（4）保险装置（保险丝）：①材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
③电路符号：④连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。
位置在总开关之后。
⑤选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格：越粗额定电流越大。
（5）插座：①作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类：固定插座、可移动插座、二孔插座、三孔插座。
③安装：并联在家庭电路中，具体接线情况：三孔插座：左零（线）、右火（线）、上接地（线）；两孔插座：通常左零线右火线。
（6）用电器（电灯）、开关：①安装：螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：②原因：防止维修触电。
③开关和用电器串联，控制用电器；如果开关短路用电器会一直工作，开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯。
⑤在新建的楼房里，控制插座的总开关上大多还装有漏电保护器。
＝＝＝＝＝＝＝R＝×R＝＝＝，＝＝′＝＝＝＝＝＝＝＝＝时，且通过滑动变阻器的电流为＝＝＝＝＝＝＝可得，＝＝＝移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，其两端的电压＝＝＝＝＝＝解：电功率公式可得灯泡电阻；可得，则电路中最小总电阻阻值不能小于：；＝＝＝；＝＝＝＝＝＝＝＝可得，灯泡的电阻：＝＝＝＝＝＝≈′＝＝＝＝＝＝＝可知此时电路中总功率最小，＝＝＝＝＝＝＝可得：＝＝＝＝可得：＝＝＝′＝＝＝置于最右端后闭合开关，两电阻串联接入电路，＝＝＝′＝＝＝＝＝＝值＝＝＝＝＝≈＝＝≈＝＝≈＝＝＝＝L＝×＝＝＝＝＝×＝×＝×＝得，灯泡正常工作时电阻：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝得＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，＝＝＝同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝×＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝可得，＝＝＝＝＝＝＝＝＝′＝＝，即＝，，电压表＝可得，电阻＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝可得，灯正常发光的电阻：＝＝＝＝＝＝+R15V+×＝＝＝时，滑片从左端向右端滑动过程中，两＝＝＝＝＝＝＝＝所以＝＝两次电路总功率最大值之比：＝。
电路安全问题(涉及分类讨论)练习一基础分点练一、选择题1. (2020泰州)如图甲所示电路，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R的规格为“25 Ω 1 A”，电流表量程选择“0～0.6 A”，电压表量程选择“0～3 V”，小灯泡上标有“4.5 V0.3 A”字样，其I－U图像如图乙所示．闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是()第1题图A. 电路的最大功率是3.6 WB. 小灯泡的最小功率是0.75 WC. 电流表的最小示数是0.15 AD. 电流表的最大示数是0.4 A2.如图甲所示，电源电压不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω，电流表的量程为0～3 A，电压表的量程为0～15 V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示．开关S闭合后，为了保证电路安全，则下列结果正确的是()第2题图A. R2的阻值变化范围是4 Ω～30 ΩB. 电流表的示数变化范围是0.4 A～1.2 AC. R1上消耗的功率范围是1.6 W～14.4 WD. 电路消耗的功率范围是14.4 W～36 W二、填空及简答题3. (2020威海)如图所示电路，电源电压不变，灯泡L规格为“6 V 1.2 W”，滑动变阻器R2规格为“30 Ω1 A”，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”．闭合开关S1、S2，滑片P 滑至a端，电流表示数0.5 A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为________Ω，闭合开关S1，保证电路安全，分析各种可能情况，整个电路的最小功率为________W．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)第3题图4. (2020兰州改编)如图所示的电路，电源电压恒为18 V，电流表的量程为0～0.6 A, 电压表的量程为0～15 V, 小灯泡L上标有“6 V 3 W”的字样，滑动变阻器的规格为“100 Ω1 A”．小灯泡正常发光时的电阻为________；闭合开关S后，在确保两个电表的示数均不超过所选量程，灯泡L两端电压不超过额定电压( 灯丝电阻不变) 的前提下，滑动变阻器允许调节的阻值范围________，电路消耗总功率的变化范围________．第4题图三、计算应用题5. (2020云南省卷)如图所示，电源电压6 V恒定不变，R1阻值为15 Ω，电流表量程为0～0.6 A.(1)开关S、S1都闭合，滑片P不能移到a端的原因是会造成电路________(选填“通路”、“短路”或“断路” )；(2)开关S闭合，S1断开时，求电流表示数；(3)开关S、S1都闭合时，为了电流表不超量程，求变阻器R2连入电路的最小阻值．第5题图6.(2020石家庄40中一模)如图所示的电路中，电源电压为18 V且保持不变，R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“40 Ω 2 A”字样．电流表量程“0～0.6 A”，电压表量程“0～15 V”，闭合开关S后，电流表示数为0.4 A.(1)求此时R1两端的电压U1以及R1的功率．(2)此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少．(3)若用定值电阻R0替换电阻R1，保证电路安全，在移动滑片P的过程中，电流表示数能达到满偏的三分之二，求电阻R0的阻值范围．第6题图满分综合练1. (分类讨论)(2020上海静安区二模)在图甲所示的电路中，电源电压为12 V，电阻R1的阻值为40 Ω.(1)闭合开关S，求电流表的示数I.(2)电路中有A、B、C三点，现将电阻R2并联接入其中的某两点，当开关S断开时，观察到电流表的指针如图乙所示．根据相关信息，请写出电阻R2的接入点，并计算电阻R2的阻值．第1题图2. (2020唐山路北二模)(分类讨论)如图所示的电路中，电源电压为16 V且保持不变，灯泡L上标有“6 V 2.4 W”字样，R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”字样，电流表有0～0.6 A和0～3 A两个量程，电压表有0～3 V和0～15 V两个量程．(1)只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光，求此时滑动变阻器连入电路的阻值．(2)只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的条件下，R1的最大功率为多少？(3)只闭合开关S、S2时，用定值电阻R0来替换电阻R1，并选择合适的电表量程，要求在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片P，可使所有电表的示数都能达到各自的最大值．求符合上述条件的所有可能的定值电阻R0的值．第2题图练习二基础分点练1. (2019南京)如图所示电路中，电源电压恒为4.5 V，定值电阻R0的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω，电阻箱R x最大阻值为999.9 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V．闭合开关S，下列说法中正确的是()第1题图A. S1、S2均向左闭合，R x允许接入电路的最大阻值为20 ΩB. S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7 WC. S1向左、S2向右闭合，R x允许接入电路的最大阻值为60 ΩD. S1向右、S2向左闭合，只调R x使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍2.(2020德阳)在如图所示的电路中，电源电压恒为4.5 V，灯L标有“3 V0.9 W”字样(灯泡阻值不变)，滑动变阻器R上标有“50 Ω 1 A”的字样，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，则灯L正常发光时的电阻为________Ω.为了保证电路中各元件安全工作，电路中允许通过的最大电流为________A，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是________Ω.第2题图3. (2020长沙)实验小组设计了如图所示的电路．已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5 V0.3 A”字样，其阻值会随温度变化．将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3 V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3 A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3 V和0.2 A. 已知P1∶P2＝1∶4.第3题图(1)灯泡L的额定功率为________W；(2)滑动变阻器的最大阻值为________Ω；(3)在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最小功率与最大功率之比为________．4. (2020梧州)如图所示，电源电压为6 V，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V，R1为12 Ω，滑动变阻器R2的规格为“200 Ω 1 A”．问：(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为多少？(2)闭合开关S1、S2和S3，在电路安全情况下，滑动变阻器R2连入电路的最小电阻阻值为多少？(3)若把电压为6 V的电源换成电压值更大的电源后，闭合开关S3，断开开关S1、S2，调节滑动变阻器R2，发现电流表的示数从0.1 A变为0.4 A，电压表示数改变了9 V，则定值电阻R3的电功率改变了多少？第4题图5. (2020凉山州)如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3 V0.75 W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻值为20 Ω，定值电阻R2＝20 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．求：第5题图(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？(2)只闭合开关S和S2，将变阻器R1的滑片P移到中点时，电流表示数为0.15 A，则电源电压是多少？(3)只闭合开关S、S1和S3，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I－U关系如图乙所示．在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的阻值变化范围是多少？满分综合练1. (分类讨论)(2020河北九地市联考二模)如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6 V，滑动变阻器R1的规格为“30 Ω 1 A”．闭合开关，当滑片P置于中点时，灯泡正常发光．电流表指针指在满偏的三分之二，电流表盘如图乙所示．(1)求灯泡的额定功率；(2)电源电压；(3)用定值电阻R2替代小灯泡，再将另一电压表接入电路，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，三个电表指针偏转的角度相同，且表示数大于表的示数．求R2可能的阻值．第1题图2. (分类讨论)(2020河北预测卷)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，通过滑动变阻器的电流I与其两端的电压U的变化关系如图乙所示．(1)求定值电阻R1的阻值和电源电压．(2)现有规格为“40 Ω 1 Α”和“20 Ω 2 Α”字样的两个滑动变阻器，请从中选择一个替换R2，并将一个电压表并联在R1或滑动变阻器两端，要求：在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中使电流表示数的变化量ΔI最大，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大，并写出此时选择的变阻器的规格和电压表接入的位置．第2题图电路安全问题(涉及分类讨论)练习一基础分点练 1. B 2. D 3. 20 0.94. 12 Ω 24 Ω～60 Ω 4.5 W ～9 W5. 解：(1)短路(2)开关S 闭合，S 1断开时，电路为R 1的简单电路，电流表测电路电流电流表的示数I 1＝U R 1＝6 V15 Ω＝0.4 A(3)开关S 、S 1都闭合时，R 1、R 2并联，电流表测干路电流，电流表的最大示数为0.6 A所以通过变阻器R 2的最大电流为I 2＝I －I 1＝0.6 A －0.4 A ＝0.2 A 变阻器R 2连入电路的最小阻值R 2＝U I 2＝6 V0.2 A ＝30 Ω6. 解：(1)由图可知，R 1与滑动变阻器R 2串联，电压表测R 1两端的电压．当电流表示数为0.4 A 时，R 1两端的电压 U 1＝IR 1＝0.4 A ×10 Ω＝4 VR 1消耗的功率P 1＝U 1I ＝4 V ×0.4 A ＝1.6 W (2)当电流表示数为0.4 A 时，R 2分得的电压U 2＝U －U 1＝18 V －4 V ＝14 V 此时滑动变阻器接入电路的电阻 R 2＝U 2I ＝14 V0.4 A ＝35 Ω(3)电流表量程0～0.6 A ，电流表达到满偏的三分之二，所以电流表示数I ＝0.4 A ，所以电路中的总电阻 R 总＝U I ＝18 V0.4 A ＝45 Ω当电压表达到最大15 V 时，R 0阻值最大，最大阻值 R 0max ＝U max I ＝15 V0.4 A ＝37.5 Ω当滑动变阻器接入电阻最大40 Ω时，R 0接入电阻最小，最小电阻R 0min ＝R 总－R 2max ＝45 Ω－40 Ω＝5 Ω 故R 0的范围是5 Ω≤R 0≤37.5 Ω 满分综合练1. 解：(1)闭合开关S 时，电路为R 1的简单电路，电流表测电路中的电流，则电流表的示数I ＝U R ＝12 V40 Ω＝0.3 A(2)由图乙可知，电流表的示数可能为0.2 A ，也可能为1 A若R 2接在A 、B 两点时，当开关S 断开时，会造成电路断路，电流表无示数，所以此种情况不可能若R 2接在B 、C 两点时，当开关S 断开时，R 1与R 2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流小于0.3 A ，取0.2 A ，此时电路的总电阻R 总＝U I ′＝12 V0.2 A ＝60 Ω由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电阻R 2的阻值R 2＝R 总－R 1＝60 Ω－40 Ω＝20 Ω若R 2接在A 、C 两点时，当开关S 断开时，电路为R 2的简单电路，电流表测通过R 2的电流，则R 2的阻值：R 2＝U I 2＝12 V0.2 A ＝60 Ω或R 2＝U I 2＝12 V1 A ＝12 Ω 综上所述，电阻R 2的接入点为A 、C 或B 、C ；电阻R 2的接入点为A 、C 时，电阻R 2的阻值可能为60 Ω、也可能为12 Ω；电阻R 2的接入点为B 、C 时，电阻R 2的阻值为20 Ω2. 解：(1)只闭合开关S 、S 1时，L 与R 2串联L 正常发光，L 两端的电压为6 V ，功率为2.4 W ，此时电路中电流I ＝P L U L ＝2.4 W6 V ＝0.4 A滑动变阻器两端的电压 U 2＝U －U L ＝16 V －6 V ＝10 V 滑动变阻器连入电路的电阻 R 2＝U 2I ＝10 V0.4 A ＝25 Ω(2)只闭合S 、S 2时，R 1与R 2串联，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A则U 1＝I 1R 1＝1 A ×20 Ω＝20 V>15 V所以电压表示数等于15 V 时，R 1功率最大，R 1的最大功率P 1＝U 21R 1＝（15 V ）220 Ω＝11.25 W (3)闭合S 、S 2，用R 0替换R 1，此时R 0与R 2串联由图可知，电压表和电流表同时达到最大值因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ，所以电流表的量程应选择0～0.6 A当电压表选0～15 V 量程时，R 0的电阻R 0＝U 0I 0＝15 V 0.6 A ＝25 Ω 当电压表选0～3 V 量程时，R 0的电阻R 0′＝U 0′I 0＝3 V 0.6 A ＝5 Ω 所以符合条件的R 0的阻值为25 Ω或5 Ω练习二基础分点练1. D2. 10 0.3 5～203. (1)0.75 (2)20 (3)1∶204. 电路图分析 不同开关开闭时的等效电路图：S 1闭合，S 2、S 3断开时闭合S1、S2、S3时闭合S3，断开S1、S2时解：(1)S1闭合，S2、S3断开时，只有电阻R1接入电路，电流表的示数为I1＝UR1＝6 V12 Ω＝0.5 A(2)闭合S1、S2、S3时，R3被短路，R1、R2并联，电压表选的是0～15 V的量程，电压表安全；电流表选的是0～0.6 A的量程，滑动变阻器的规格为“200 Ω 1 A”，所以干路中的最大电流为0.6 A，通过滑动变阻器的最大电流为I大＝I－I1＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A，滑动变阻器的最小阻值为R2＝UI大＝6 V0.1 A＝60 Ω(3)闭合S3，断开S1、S2时，R3、R2串联，当电路中的电流为0.1 A 时，电压表的读数为U1＝U－0.1 A×R3当电路中的电流为0.4 A时，电压表的读数为U2＝U－0.4 A×R3根据题意ΔU＝U1－U2＝U－0.1 A×R3－U＋0.4 A×R3＝0.3 A×R3＝9 V解得：R3＝30 Ω定值电阻R3的功率变化量为ΔP＝I22R3－I21R3＝(0.4 A)2×30 Ω－(0.1A)2×30 Ω＝4.5 W5.解：(1)由P＝UI得，小灯泡L正常发光时的电阻是R L＝U2LP L＝（3 V）20.75 W＝12 Ω(2)只闭合开关S 和S 2，将滑动变阻器R 1的滑片P 移到中点时，滑动变阻器R 1的一半阻值和定值电阻R 2串联，电流表测量电路中的电流，电源电压U ＝U 1＋U 2＝12IR 1＋IR 2＝12×0.15 A ×20 Ω＋0.15 A ×20 Ω＝4.5 V(3)只闭合开关S 、S 1和S 3，小灯泡L 与滑动变阻器R 1串联，电压表测量小灯泡L 两端的电压，电流表测量电路中的电流，由题图乙可知，当小灯泡两端的电压等于3 V 时，小灯泡正常发光，此时的电流是0.25 A ，即电路中的最大电流是0.25 A ，此时滑动变阻器R 1接入电路的阻值最小，为R 1小＝U 1′I 大＝U －U L I 大＝4.5 V －3 V 0.25 A ＝6 Ω 将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处时各元件都能安全工作，所以滑动变阻器R 1接入电路的最大阻值是20 Ω.故滑动变阻器R 1允许接入电路的阻值变化范围是6 Ω～20 Ω满分综合练1. 解：(1)由题图可知，L 与R 2串联滑片P 置于中点时，R 1＝15 Ω，电流表指针指在满偏的23处，因为允许通过R 1的最大电流为1 A ，则电流表示数不可能是2 A ，应为I ＝0.4 A则灯泡的额定功率P ＝U 额I ＝6 V ×0.4 A ＝2.4 W(2)电源电压U ＝U 额＋IR 1＝6 V ＋0.4 A ×15 Ω＝12 V(3)用定值电阻R 2代替小灯泡，再将另一个电压表接入电路，其他部分电路连接不变，则电压表要么和R 2并联，要么和电源并联；两表指针偏转角度相同，且示数大于示数，则可知选用0～3 V 量程，选用0～15 V 量程 当和R 2并联时，两电压表偏转角度相同，则U 2＝5U 1又U 1＋U 2＝12 V ，所以U 1＝2 V ，U 2＝10 V因为三表示数偏转角度相同，所以I ′＝0.4 A此时，R 2的阻值为R 2＝U 2I ′＝10 V 0.4 A ＝25 Ω 当和电源并联时，示数为电源电压U ＝12 V ，示数为R 1两端电压U 1′＝2.4 V三电表指针偏转角度相同，则电流表示数为0.48 A此时R 2的阻值为R 2′＝12 V －2.4 V 0.48 A ＝20 Ω综上可知，R 2可能的阻值为25 Ω和20 Ω2. 解：(1)由图乙可知，滑片P 在a 端时，电路中电流为1.8 A ，则电源电压为U ＝1.8 A ×R 1①滑片P 在b 端时，电路中电流为0.6 A ，滑动变阻器两端电压为12 V ，则电源电压为U ＝12 V ＋0.6 A ×R 1②由①②解得：R 1＝10 Ω，U ＝18 V(2)选择一个滑动变阻器替换R 2后，电路的连接方式不变，又因为两个滑动变阻器允许通过的最大电流分别为1 A 和2 A ，所以应选择“20 Ω 2 Α”的滑动变阻器可能使电流表的示数变化量最大①选“20 Ω 2 Α”的滑动变阻器替换R 2，并将电压表并联在R 1两端当R 1两端的电压为15 V 时，电路中电流最大，I 大＝U 1 R 1＝15 V 10 Ω＝1.5 A当R 2＝20 Ω时，电路中的电流最小，I 小＝U R 1＋ R 2＝18 V 10 Ω＋20 Ω＝0.6 A所以此时电流表示数的变化量最大为ΔI 最大＝1.5 A －0.6 A ＝0.9 A②选“20 Ω 2 Α”的滑动变阻器替换R 2，并将电压表并联在滑动变阻器两端当滑动变阻器连入电路的阻值为0 Ω时，电路中电流最大，I 大＝U R 1＝18 V 10 Ω＝1.8 A当滑动变阻器连入电路的阻值为20 Ω时，电路中的电流最小，I 小＝U R 1＋ R 2＝18 V 10 Ω＋20 Ω＝0.6 A 此时滑动变阻器两端电压为U 变＝I 小R 2＝0.6 A ×20 Ω＝12 V<15 V ，符合实际所以此时电流表示数的变化量最大为ΔI 最大＝1.8 A －0.6 A ＝1.2 A因为此时的ΔI 大于滑动变阻器“ 40 Ω 1 Α”允许通过的最大电流1 A ，所以此时的ΔI 最大综上，应选“20 Ω 2 Α”的滑动变阻器替换R 2，并将电压表0～15 V 量程并联在滑动变阻器两端时，电流表示数的变化量最大，ΔI最大为1.2 A。
