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【中考物理】2020中考物理专项突破:动态电路综合计算

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一、选择题 1(2018.山东威海)如图 4 甲所示,R1 为定值电阻,滑动变阻器 R2 的滑片从 a 端滑到 b 端的过种中,R2 消
耗的电功率 P 与其两端电压 U 的关系图象如图 4 乙所示,下列说法正确的是(BC)
A.R1 的阻值为 20Ω B.R2 的最大阻值为 50Ω C.电源电压为 6V D.该电路消耗的最大电功率为 0.9W 2(2018.山东德州)图 11 是检测酒精浓度的测试仪原理图,图中电源电压恒定为 8V,R1 为定值电阻,酒精 气体传感器 R2 的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为 0 时,R2=60Ω ,此时电压表示数为 2V。 以下说法错误的是
A.若酒精气体浓度越大,电压表和电流表示数都越大 B.定值电阻 R1 的阻值为 20Ω C.酒精浓度为 0 时,电路消耗的总功率为 0.6W D.若电流表示数达到 0.2A 时,表示酒驾,此时 R2 消耗的电功率为 0.8W 3(2018.四川达州)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关 S,当滑片 P 置于变阻器的 B 端时,电压表的 示数为 6V,在 10s 内定值电阻 R1 产生的热量为 36J;当滑片 P 置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了 2V.下列结果正确的是( B )
A.R1 先后两次消耗的电功率之比为 3:4 B.滑动变阻器 R2 的最大阻值为 10Ω C.电源电压为 10V D.R1 的阻值为 20Ω

4.(2018?玉林)如图所示,电源电压 U 为 10V 并保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关 S,当 滑片 P 移至最左端时,灯泡正常发光,电流表示数为 0.5A;当滑片 P 移至中点时,电流表示数为 0.4A.则 (B )

A.电路消耗的最小功率为 2.5W B.滑片 P 在中点时,灯泡消耗的功率为 2.4W C.滑片 P 在中点时,灯泡消耗的功率为 3.2W D.滑片 P 在最左端时,2min 内电流通过灯泡所做的功为 10J 5.(2018?南京)如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片 P 移至某一 位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为 P1;当滑片 P 移至某一端点时,电流表示数 为 0.3A,电压表示数变化了 3V,此时滑动变阻器消耗的功率为 P2,且 P1:P2=5:6.下列判断正确的是(B )

A.滑动变阻器的最大阻值为 10Ω B.电路允许消耗的最大功率为 4.5W C.小灯泡正常发光时,滑片 P 位于滑动变阻器中点位置 D.滑动变阻器消耗的功率由 P1 变为 P2 的过程中,小灯泡消耗的功率变化了 0.6W

二、填空题 6.(2018?南京)如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合 S1,电流表?示数为 0.2A,电压表?

示数为 4.0V,则定值电阻 R1 为 20 Ω,电源电压为 6 V.闭合 S1、S2、S3,电流表 A1、A2 示数

之比为 5:2

,通电 lmin 电阻 R1 产生的热量为 108

J。

7.(2018?泸州)如图所示的电路,电源电压恒为 9V,电压表量程为 0~6V,滑动变阻器 R 的规格为

30Ω 1A”,灯泡 L 标有“6V 3W“字样。闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 移动时,要求两电表示数均不超过所

选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,在全部满足以上条件的情况下,电流表的

量程应选 0~0.6

最恰当(选填“0~0.6A”或“0﹣3A“),滑动变阻器接人电路中的最小阻值应为 6

Ω;电路中电流的最小值应为 0.25

A。

8.(2018?玉林)如图所示,电源电压为 10V,电路消耗的最大功率为 10W.若只闭合 S1 时,电流表的示数

为 I1,R1 消耗的功率为 P1;只闭合 S2 时,电流表的示数为 I2,电路消耗的功率为 P2;且 R1:R2=2:1,P1:

P2=4:9,则 R= 10 Ω,I1:I2= 2:3



9(2018.遂宁).如图甲所示电路,电源电压恒定,R0 为定值电阻,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 从 一端移到另一端的过程中,电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系如图乙所示,则定值电阻 R0 的阻值为 40 Ω ;当滑动变阻器接入电路阻值分别为 1/4R 和 R 时,电路消耗的总功率为 P1、P2,则 P1:P2= 2:1 .
10(2018.威海)如图 8 所示,R1 的阻值为 5Ω ,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 40Ω ,电源电压保持 4.5V 不变, 电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全,R2 接入电路中的最小阻值为_ 2.5_Ω ,

R1 清耗的最小功率为 0.45 W.

11(2018.浙江宁波)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,滑动变阻器滑片从 b 点滑到 a 点过程中, 两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。

(1)图乙中 dc

(填“dc”或 “ec”)表示电压表

(1) 该过程中电路消耗的总功率最大值为 36

W。

随电流表示数变化的图像。

12(2018.四川达州)如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒 底面积为 10cm2,大筒底面积为 50cm2,装有适量水,金属滑片 P 固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑 片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻 R0=8Ω ,AB 是一根长为 20cm 的均匀电阻丝,其阻值 为 20Ω ,电源电压为 6V.当托盘中不放物体时,P 位于 A 端,小筒浸入水中 5cm(称量过程中大筒水未溢 出),则:R0 在电路中的作用是 保护电路 ,托盘和小筒的总质量为 50 g,当开关 S 闭合且在托 盘中放入质量为 100g 的物体时,R0 消耗的功率为 0.72 W。

13(2018 四川达州)如图所示,电源电压保持不变,电阻 R1 为 20Ω ,小灯泡 L 标有“6V 3W”字样。闭合 S, 断开 S1、S2,滑动变阻器滑片 P 移至最右端时,小灯泡 L 恰好正常发光;闭合 S、S1、S2,滑片 P 移至最左 端时,电路消耗的总功率为 5.4W,忽略小灯泡电阻随温度的变化,则小灯泡 L 的电阻为 12 Ω ,滑动 变阻器的最大阻值为 10 Ω ;闭合 S,断开 S1、S2,移动滑片 P,使滑动变阻器的电功率为 0.72W 时, 电流表的示数为 0.3 A。

14(2018.四川南充)如图,电源电压一定,已知灯泡 L 标有“6V,7.2W”字样(灯电阻不受温度影响),R1=10 Ω 。当 S、S1,闭合,且滑片 P 在 a 端时,灯正常发光;当 S、S2 闭合,且 P 在滑动变阻器中点处时,电流 表示数为 0.2A。
(1)求灯泡 L 的电阻阻值。 (2)求滑动变阻器 Rx 的最大值。 (3)通过对 S、S1、S2 的控制和调节滑动变阻器,可使电路所消耗的总功率最小,请求出电路总功率的最 小值。
15(2018.包头) 如图所示为模拟调光灯电路,电路中电源电压不变,灯泡 L 标有“6V 3W”字样,且灯丝 电阻随温度的变化而变化,定值电阻 的阻值为 6Ω。将滑动变阻器 的滑片 P 置于最右端,闭合开关,电

压表和电流表示数分别为 6V 和 0.2A;移动滑片 P 至某一位置,电压表和电流表示数分别为 3V 和 0.5A。求: (1)灯泡 L 正常发光时的电阻多大? (2)当 的滑片 P 在最右端时,闭合开关,灯泡 L 的实际功率是多少? (3)为使灯泡安全工作, 的滑片能自由滑动,且滑片 P 滑到某一端时灯泡能正常发光,应采取怎样的保护
措施?请计算说明。

16(2018.桂林) (8 分)如图 16 所示,电源电压恒定,R1 的阻值为 20 ? ,R2 的阻值为 10 ? 。 当 S 闭合 S1、S2 断开时,电流表的示数为 0.5A.求 (1) 电源电压; (2) 通电 10s 内电阻消耗的总电能;
(3) 当 S、S1、S2 都闭合时,电流表的示数变化了 04A.则 R3 的阻值是多大?

(1)15V (2)75J

(3)100Ω

图 16

17.(2018?玉林)如图所示,R0 是阻值为 10Ω 的定值电阻,R 为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且 小灯泡的阻值始终保持不变。当断开 S2,闭合 S、S1 时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为 U1;断开 S1, 闭合 S、S2,将滑动变阻器的滑片 P 置于中点时,电压表数为 U2,已知 U2 与 U1 相差 1V,求: (1)灯泡的额定电流; (2)电源的电压; (3)滑动变阻器最大阻值; (4)该电路消耗的最小电功率。

解:(1)由 P=UI 得: 灯泡的额定电流 I= = =0.5A;

(2)当断开 S2,闭合 S、S1 时,R0 和灯泡串联,灯泡正常发光, 根据欧姆定律可得,两端的电压 U1=IR0=0.5A×10Ω=5V, 电源电压 U=U 额+U1=4V+5V=9V; (3)闭合 S、S2,R 和灯泡串联,求滑动变阻器的最大阻值,所以它两端的电压应该最大,所以 U2 应比 U1 大 1V,即 U2=U1+1V=6V, 那么灯泡两端的电压 UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V,

由 P= 得,灯泡的电阻 RL=

=

=8Ω,

根据串联分压特点可知, = , = ,
解得:R 滑=16Ω, 此时滑动变阻器的滑片 P 置于中点,所以滑动变阻器最大阻值 R 滑大=2R 滑=2×16Ω=32Ω; (4)断开 S1,闭合 S、S2,将滑动变阻器的滑片 P 置于最大电阻位置时,R 和灯泡串联,电路总电阻最大, 总功率最小, 该电路消耗的最小电功率:

P 小=

=

=0.225W。

18(2018?淄博)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0 为定值电阻,R 为滑动变阻器。闭合开关 S.移 动滑片 P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求 (1)滑动变阻器的最大阻值; (2)R0 的阻值和电源电压。

解:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R 的最大阻值和 R0 串联,电流表测电路中的电流, 由图乙可知,电路中的最小电流 I 最小=0.2A,滑动变阻器的功率 P1=1.2W, 由 P=I2R 可得,滑动变阻器的最大阻值:

R 最大=

=

=30Ω;

(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,由 I= 可得,电源的电压:
U=I 最小(R 最大+R0)=0.2A×(30Ω+R0), 由图乙可知,当电路中的电流 I′=0.4A 时,滑动变阻器的功率 P1′=1.6W, 则滑动变阻器接入电路中的电阻:

R′=

=

=10Ω,

电源的电压: U=I′(R′+R0)=0.4A×(10Ω+R0), 因电源的电压不变, 所以,0.2A×(30Ω+R0)=0.4A×(10Ω+R0), 解得:R0=10Ω, 电源的电压:

U=I 最小(R+R0)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V。
19(2018.江西)如图 10 所示,电源电压可调,小灯泡 L1 标有“6V 6W”的字样,小灯泡 L2、L3 标有“6V 12W”的字样,(不考虑温度对小灯泡电阻的影响) (1)闭合开关 S1、S2、S3,调节电源电压为 6V 时,求电流表 A1 的示数; (2)闭合开关 S2,断开开关 S1、S3,调节电源电压为 12V 时,求电路消耗的总功率; (3)闭合开关 S2、S3,断开开关 S1,调节电源电压为 10V 时,求小灯泡 L3 的实际发光功率。




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