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时间根据上海市教委2022年本市高中阶段学校招生工作文件推算。
又是元气满满的一周呢！
打开互联网，
就看到——
阿拉初三生和家长们关心的是调休吗？
是什么时候复课啊！！
但是与其猜来猜去，
不如让电学综合题
来抚平你焦躁的内心吧！
你们最爱的滑动变阻器来咯～
这次有答案有解析，
大家如果有新的思路，
也欢迎在评论区分享！
电学综合题
01
在图 (a)所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器r2上标有“20欧 1a”字样，电流表表盘如图(b)所示。
① 若电源电压为10伏，闭合开关s，滑动变阻器r2接入电路的阻值为20欧，通电10秒钟，求通过r2的电流i2和电流通过它所做的功 w2。
② 若电源电压未知，现用标有“10欧 2a”字样的滑动变阻器r3替换r2，闭合开关s，移动滑动变阻器滑片p，发现与接入r2时相比，电流表a的最大值相差0.8安、最小值相差0.3安。求电源电压u和电阻r1的阻值。
①i2=u2/r2=u/r2=10v/20ω=0.5a
w2=u2i2t=ui2t=10v×0.5a×10s=50j
②由δi最小=0.3a
i3最小-i2最小=0.3a
u/r3最大-u/r2最大=0.3a
u/10ω-u/20ω=0.3a
计算得u=6v
由δi最大=0.8a
ia最大-(i2最大+u/r1)=0.8a
3a-(1a+6v/r1)=0.8a
计算得r1=5ω
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02
如图所示的电路，r2的阻值 20 欧，滑动变阻器r1上标有“2a”字样，两电流表量程均为0~3 安。闭合开关s，电流表a1、a的示数分别为 0.8安、1.2安。
① 求r2两端电压u2。
② 更换电源，用10欧和30欧的定值电阻先后替换r2，闭合开关s，在电路安全工作的情况下，移动滑片p，某个电流表示数的最大变化量分别为0.8安和1.6安，其中一次变阻器的电流达不到2安。
(a)试分析变阻器的电流达不到2安的原因。
(b)求变阻器的最大阻值r1max。
①i2=i-i1=1.2a-0.8a=0.4a
u2=i2r2=0.4a×20ω=8v
②(a)r2的阻值为10ω时，该支路电流大于1 a，使得在r1支路电流达到2a之前，总电流已达到3a。
(b)当r2=30ω时，i1max=2a，
i1min=i1max-δi1max =2a-1.6a
=0.4a
当r2′=10ω时，
imax′=3a，i1min′=0.4a，
1max′=i1max′+δi1max′=0.4a+0.8a
=1.2 a
i2′=imax′-i1max′=3a-1.2a=1.8a
u=u2′=i2′r2′=1.8a×10ω=18v
r1max=u/imin=18v/0.4a=45ω
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03
在图(a)所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，电阻r1的阻值为4欧，电阻r2的阻值为6欧，滑动变阻器r3上标有“50欧 2安”字样。已知电流表量程为0~3安，电压表量程为0~3伏。
① 若仅闭合开关s1，电流表示数为1.0安；若仅闭合开关s2，电流表示数如图(b)所示。
(i) 求电阻r1的电压u1。
(ii) 求10秒内通过电阻r2的电荷量q2。
② 若仅闭合开关s1，移动变阻器滑片p使电路的总功率最大，此时电路的总功率为p1；若仅闭合开关s2，移动变阻器滑片p使电路的总功率最小，此时电路的总功率为p2，求p1与p2的比值。
① (i)u1=i1r1=1.0a×4ω=4v
(ii)q2=i2t2=0.8a×10s=8c
② i1max=u/r1=6v/4ω=1.5a
p1=ui1max=6v×1.5a=9w
i2min=u2min/r2=(u−u3max)/r2
=(6v−3v)/6ω=0.5a
p2=ui2min=6v×0.5a=3w
p1/p2= 9w/3w=3
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04
r1为定值电阻，滑动变阻器r2为标有“20欧 1 安”或“50欧 1 安”字样中的一个。现将r和r2 分别按图(a)、(b)所示接入相同电源的电路。
① 若电阻r1的阻值为10欧，闭合开关，通过r1的电流为0.2安，求r1两端的电压u1。
② 电压表选用0~15伏量程，在电路安全工作情况下，移动变阻器r2的滑片p，发现有一个电路中滑片不能移到变阻器的任意一端，两电路中总电流的最大变化量均为0.6安。
i 请判断(a)、(b)中滑片不能移到变阻器任意一端的电路并简要说明理由。
ii 通过计算说明变阻器r2的规格，并求出定值电阻r1的阻值。
①u1=i1r1=0.2a×10ω=2v
②i (b)不能，因为(a)为并联电路，滑片一定能移到最大阻值处。
ii (a)中：
ia2min=ia2max-δia2max=1a-0.6a
=0.4a
u=ua2=ia2minr2max=0.4a×50ω
=20v
(b)中:
当ibmin=ibmax-δibmax=1a-0.6a
=0.4a，
ub2max=15v，
ub1min=u-ub2max=20v-15v=5v，
r1min=ub1min/ibmin=5v/0.4a=12.5ω
r2=ub2max/ibmin=15v/0.4a=37.5ω
所以规格为“50ω1a”
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05
在图(a)所示的电路中，电源电压保持不变，电阻r1的阻值为30欧。闭合开关s，电路正常工作，两个电流表的指针指在同一位置，如图(b)所示。
① 比较电流表a的示数与电流表a1的示数的大小关系，并求通过电阻r1的电流i1的大小。
② 试求电源电压u的大小。
③ 现用一个电阻rx替换电阻r1或r2，替换后一个电流表的示数减少0.3a，另一个电流表的示数未发生变化，请判断说明电阻rx替换的是哪个电阻，并求出电阻rx的阻值。
① ∵并联电路中，电流表a测量干路电流，电流表a1测量支路电流。
∴电流表a的示数大于电流表a1的示数
电流表示数为0.3a或1.5a，因此可得 i1=0.3a
② u=u1=i1r1=0.3a×30ω=9v
③ 若电流表a1的示数变化，则电流表a的示数必定变化，与题意不符。
因此可知电流表a1的示数未变化，rx替换电阻r2
i2=i′-i1=(1.5a-0.3a)-0.3a=0.9a
rx=ux/ix=u/i2=9v/0.9a=10ω
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06
小华做“测定小灯泡的电功率”实验，所用器材齐全且完好。其中电源电压有4、6、8、10和12伏五档可选，待测小灯标有“6v”字样。他按图10串联电路，然后将电压表接入电路，将滑动变阻器的滑片p置于一端。闭合开关s，将电压表和电流表示数记录在下表的序号1中，然后将滑片р先后移到变阻器中间某处和另一端，并将相应的电压表和电流表示数分别记录在下表序号2、3中。
① 实验中小华将电压表接在___(1)___ (选填“小灯”或“滑动变阻器”)两端，所用滑动变阻器的最大阻值r最大=___(2)___欧。
② 判断实验过程中小灯能否正常发光，并写出依据。___(3)___
③ 经过思考，小华断开开关s，调整电源电压，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大。继续实验，闭合开关s，电压表示数为6.0 伏。请根据相关信息，求小灯的额定电流i额。___(4)___ (本小题需写出计算过程)
④ 小灯的额定功率р额=___(5)___瓦。
①由表中数据可知，当电压表示数变大时，电流表示数也随之变大，所以电压表接在小灯两端；
实验1、3滑动变阻器的滑片分别位于华东变阻器的两端，而实验3电流最大，说明此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为0，电压表直接接在电源电压两端，所以电源电压为4v，故实验1时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：
r滑=(u-u1)/i1=(4v-1v)/0.3a=10ω
②不能。序号3是滑动变阻器阻值为0的数据，此时电压值4v为电源电压，小于小灯额定电压。
③因为i额>0.56a，
所以u>6.0v+0.56a×10ω=11.6v，
所以u=12v，
i额=i变=u变/r变大=(12v−6v)/10ω
=0.6a
④p额=u额xi额=6vx0.6a=3.6w
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