2022年中考物理考点提升训练——图像分析型动态电路

这是一份2022年中考物理考点提升训练——图像分析型动态电路，共35页。
2022年中考物理考点提升训练——图像分析型动态电路
1．（2021大连模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为4V
B．电路总功率的最大值为3.6W
C．R1电功率的最小值为0.4W
D．R2的最大阻值为10Ω
2．（2021衡阳模拟）“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω 1A），灯泡L标有“2.5V 1.25W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（　　）

A．随电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．电路中最小电流是0.18A
C．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω
3．（2021衡阳模拟）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）

A．R0的阻值为10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C．电源电压为8V
D．滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W
4. （2021龙东模拟）某型号电饭锅有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，根据图乙所示的电饭锅的功率随时间变化的图像可以推知R1∶R2＝_________。

5．(2021无锡模拟)如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则滑动变阻器的最大阻值是　 　Ω，定值电阻R0消耗的最大电功率是　 　W。

6. （2021黔东南模拟）如图甲所示电路，R2为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表和电压表示数变化关系如图乙所示，则电源电压为________V，滑动变阻器R1的最大阻值为________Ω，电阻R2的阻值为________Ω。

7. （2021镇江模拟）测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为______℃，温度表的10℃应标在电压表______处，若增大U，电路可测量的最高温度将_______ 若U增大3V，R增大40Ω，电路可测量的最高温度为________℃。

8. （2021郑州外国语中学模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象．滑动变阻R1的最大值为40Ω，定值电阻R2=10Ω，当闭合S、S1、断开S2、P在中点时，R2的功率为0.9W，电源电压为___________V，当闭合S、S2、断开S1、小灯泡功率为1.6W时，滑动变阻器连入电路中的阻值___________Ω．

9. （2021抚顺新抚区三模）如图甲所示，电源电压恒为12V不变。闭合开关S1、S2，将变阻器的滑片从最右端向左滑动，直到小灯泡Ｌ正常发光。断开开关S2，继续调节滑动变阻器的滑片，直到小灯泡Ｌ再次正常发光。电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为___________W，滑动变阻器R的最大阻值为___________Ω，定值电阻R0的阻值为___________Ω。

10. （2021葫芦岛模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次闭合开关S1、S4，断开S2、S3，滑动变阻器R2的滑片置于最右端，R1的滑片从最左端滑至最右端；第二次闭合开关S2、S3，断开S1、S4，将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压为______V，R1的最大阻值为_____Ω，闭合开关S2、S3，断开S1、S4，保证电路安全的前提下，R2接入电路中的电阻应不小于________Ω。

11. （2021深圳模拟）阅读下列短文，回答问题
在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

(1)打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料______(选填“是”或“不是”)晶体；
(2)打印笔工作有快、慢两档，快档打印时，图中开关S1应处于______状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是______；
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由______；
(4)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻______， 功率______，使其温度降低(以上均填变化情况)，反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
12. （2021镇江模拟）小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热．如图所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示．电磁铁线圈电阻可忽略不计，“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作．当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合．电磁继电器的电源两端电压 U=6V，饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg· ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，电热水机的铭牌数据如表.

（1）电磁继电器的接线柱 ________ （M/N）应与家庭电路的火线相连．
（2）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能 _____ .
（3）加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是 ___________ （ 并联/串联）
（4）为了实现温度控制，饮水机加热电热丝（图中未画出）应该选择接在以下的 ____ ．
A．AD端 B. BC端 C. AB端 D. CD端
（5）假设饮水机内水温达到90℃时，温控电路就将电路切换到保温状态，此时滑动变阻器的阻值为 __________ Ω．
（6）现将滑动变阻器R2的阻值适当调小，则该饮水机的保温范围将比原来 ____ （大/小）.
13．（2021溧阳模拟）如图甲所示，电源电压恒定，当开关S1、S2闭合时，电压表V1的示数为U1；当开关S1闭合，S2断开时，电压表V2的示数为U2，电流表示数为0.2A。图乙中图线①表示定值电阻R1的电压与电流的关系；图线②表示小灯泡L的电压与电流的关系。

（1）由题意可知U1＝　 　V；R1＝　 　Ω；
（2）若仅将定值电阻R1阻值换成4Ω，当开关S1闭合，S2断开时，电压表V2的示数为　 　V。
14．（2021潍坊模拟）如图甲所示的电路，电源两端电压不变，灯L标有“6V”字样。其电流随电压变化如图乙所示。当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于c点时，Rac：Rab＝2：5（a点、b点为滑动变阻器的最左端、最右端），灯恰正常发光，滑片P位于b点和c点时电压表示数之比为2：1；保持滑片P的位置在c点不变，再闭合S1、S2，电流表的示数变化了1.7A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，电阻R0消耗的功率。





15. （2021武胜模拟）在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：
(1)电源电压和定值电阻R0；
(2)若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。






16．（2021广州模拟）如图甲所示的电路，电源电压为18V且保持不变，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为3V，其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A" 字样。只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的额定功率及R1的阻值；
（2）若电压表量程不变，电流表量程可以改变，用电阻R3来替换R1，闭合S、S1， 移动滑片P，发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断R3的可能阻值。





17．（2021上海模拟）如图甲所示的电路，电源电压为18V且保持不变，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为3V，其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A" 字样。只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的额定功率及R1的阻值；
（2）若电压表量程不变，电流表量程可以改变，用电阻R3来替换R1，闭合S、S1， 移动滑片P，发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断R3的可能阻值。





17．（2021大连模拟）如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1=55Ω。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200°C时S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：

（1）该电热饼铛正常加热时的总电流；
（2）R2的电阻值；
（3）本次烙饼共消耗的电能。




18．（2021南宁模拟）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

（1）电阻R1的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？
（2）当x的值为30cm时，电流表的示数是多少？
（3）当电压表的示数为4V时，在20s内电流通过R2产生的热量是多少？
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2．电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？




19．（2021东营模拟）如图a所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图b所示。

求：（1）R1的阻值；
（2）电源的电压；
（3）变阻器的最大阻值？




20．（2021成都模拟）图甲、乙为一款家电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，开关S、S1均为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。该电饭锅开始焖烧米饭时，开关S和S1同时闭合，电饭锅处于高功率加热状态，经过一段时间后，开关S1自动断开，电饭锅处于低功率保温状态，再经过一段时间后，米饭完全成熟，开关S自动断开。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中，功率随时间变化的图象。已知该电饭锅保温挡的功率P2是110W，电阻R1的阻值是88Ω，家庭电路的电压U是220V．当该电饭锅正常工作时，求：

（1）保温时的电流I2；
（2）加热时电阻R1的功率P1；
（3）焖熟一锅米饭，保温阶段消耗的电能W2。




21. （2021柳州模拟）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示．求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最大功率；
（3）滑动变阻器连入电路的最大阻值
（4）当R2消耗的电功率为0.5W时，求R2的阻值。









2022年中考物理考点提升训练——图像分析型动态电路参考答案
1．（2021大连模拟）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为4V
B．电路总功率的最大值为3.6W
C．R1电功率的最小值为0.4W
D．R2的最大阻值为10Ω
【答案】BC
2．（2021衡阳模拟）“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω 1A），灯泡L标有“2.5V 1.25W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出U﹣I图线如图乙，下列判断正确的是（　　）

A．随电压的增加，小灯泡的电阻减小
B．电路中最小电流是0.18A
C．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W
D．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω
【答案】C。
3．（2021衡阳模拟）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）

A．R0的阻值为10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C．电源电压为8V
D．滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】AD。
4. （2021龙东模拟）某型号电饭锅有加热和保温两个挡位，如图甲所示为其内部电路原理图，根据图乙所示的电饭锅的功率随时间变化的图像可以推知R1∶R2＝_________。

【答案】1∶7
5．(2021无锡模拟)如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则滑动变阻器的最大阻值是　 　Ω，定值电阻R0消耗的最大电功率是　 　W。

【答案】50；14.4。
6. （2021黔东南模拟）如图甲所示电路，R2为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表和电压表示数变化关系如图乙所示，则电源电压为________V，滑动变阻器R1的最大阻值为________Ω，电阻R2的阻值为________Ω。

【答案】 ①. 4 ②. 15 ③. 5
7. （2021镇江模拟）测温模拟电路如图1所示，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，电路可测量的最高温度为______℃，温度表的10℃应标在电压表______处，若增大U，电路可测量的最高温度将_______ 若U增大3V，R增大40Ω，电路可测量的最高温度为________℃。

【答案】 ①. 30 ②. 2 ③. 变小 ④. 30
8. （2021郑州外国语中学模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W字样，图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象．滑动变阻R1的最大值为40Ω，定值电阻R2=10Ω，当闭合S、S1、断开S2、P在中点时，R2的功率为0.9W，电源电压为___________V，当闭合S、S2、断开S1、小灯泡功率为1.6W时，滑动变阻器连入电路中的阻值___________Ω．

【答案】 ①. 9 ②. 12.5
9. （2021抚顺新抚区三模）如图甲所示，电源电压恒为12V不变。闭合开关S1、S2，将变阻器的滑片从最右端向左滑动，直到小灯泡Ｌ正常发光。断开开关S2，继续调节滑动变阻器的滑片，直到小灯泡Ｌ再次正常发光。电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为___________W，滑动变阻器R的最大阻值为___________Ω，定值电阻R0的阻值为___________Ω。

【答案】 ①. 3 ②. 35 ③. 10
10. （2021葫芦岛模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次闭合开关S1、S4，断开S2、S3，滑动变阻器R2的滑片置于最右端，R1的滑片从最左端滑至最右端；第二次闭合开关S2、S3，断开S1、S4，将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压为______V，R1的最大阻值为_____Ω，闭合开关S2、S3，断开S1、S4，保证电路安全的前提下，R2接入电路中的电阻应不小于________Ω。

【答案】 ①. 8 ②. 40 ③. 4
11. （2021深圳模拟）阅读下列短文，回答问题
在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热熔的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态(如图甲)。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成。目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。
PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。

(1)打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料______(选填“是”或“不是”)晶体；
(2)打印笔工作有快、慢两档，快档打印时，图中开关S1应处于______状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是______；
(3)打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由______；
(4)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃，电阻______， 功率______，使其温度降低(以上均填变化情况)，反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节功能。
【答案】 (1). 不是 (2). 闭合 (3). 80W (4). 由图丙可知，当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升。所以打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右。(5). 增大 (6). 减小
12. （2021镇江模拟）小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置将对壶内的水加热．如图所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示．电磁铁线圈电阻可忽略不计，“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使加热电路断开，保温电路工作．当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使加热电路闭合．电磁继电器的电源两端电压 U=6V，饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水=4.2×103 J/（kg· ℃），水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，电热水机的铭牌数据如表.

（1）电磁继电器的接线柱 ________ （M/N）应与家庭电路的火线相连．
（2）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能 _____ .
（3）加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是 ___________ （ 并联/串联）
（4）为了实现温度控制，饮水机加热电热丝（图中未画出）应该选择接在以下的 ____ ．
A．AD端 B. BC端 C. AB端 D. CD端
（5）假设饮水机内水温达到90℃时，温控电路就将电路切换到保温状态，此时滑动变阻器的阻值为 __________ Ω．
（6）现将滑动变阻器R2的阻值适当调小，则该饮水机的保温范围将比原来 ____ （大/小）.
【答案】 ①. M ②. 10J ③. 并联 ④. C ⑤. 70 ⑥. 小
13．（2021溧阳模拟）如图甲所示，电源电压恒定，当开关S1、S2闭合时，电压表V1的示数为U1；当开关S1闭合，S2断开时，电压表V2的示数为U2，电流表示数为0.2A。图乙中图线①表示定值电阻R1的电压与电流的关系；图线②表示小灯泡L的电压与电流的关系。

（1）由题意可知U1＝　 　V；R1＝　 　Ω；
（2）若仅将定值电阻R1阻值换成4Ω，当开关S1闭合，S2断开时，电压表V2的示数为　 　V。
【答案】（1）9；20；（2）8。
14．（2021潍坊模拟）如图甲所示的电路，电源两端电压不变，灯L标有“6V”字样。其电流随电压变化如图乙所示。当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于c点时，Rac：Rab＝2：5（a点、b点为滑动变阻器的最左端、最右端），灯恰正常发光，滑片P位于b点和c点时电压表示数之比为2：1；保持滑片P的位置在c点不变，再闭合S1、S2，电流表的示数变化了1.7A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，电阻R0消耗的功率。

【答案】（1）灯泡的额定电压为6V，由乙图象可知此时通过灯泡的电流为0.5A，
根据I＝得：
灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝12Ω；
（2）当S闭合，S1、S2断开，L与R串联，电压表测R两端电压，
设P在b端时电路中电流为I′，电压表示数为Ub′，
根据I＝得：R两端电压Ub＝I′Rab，
P在c处时灯泡恰好正常发光，此时电路中电流I＝Iac＝I额＝0.5A，电压表示数为U，
Uc＝IRac＝0.5A×Rac，
滑片P在b端和在c处电压表示数之比为2：1，且Rac：Rab＝2：5，
即：＝＝＝，
解得：I′＝0.4A，
由于电源电压不变则：U＝U额+Uc＝UL′+Ub′，
即：6V+0.5A×Rac＝0.4A×Rab+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
Rac：Rab＝2：5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：Rac＝4Ω，U＝8V；
（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，灯泡被短路，R0与R并联，已知电流表的示数变化了1.7A，则此时干路电流I′＝0.5A+1.7A＝2.2A，
Iac＝＝＝2A，
根据并联电路的电流特点可知：
I0＝I′﹣Iac＝2.2A﹣2A＝0.2A，
R0消耗的功率：
P＝UI＝8V×0.2A＝1.6W。
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）电阻R0消耗的功率为1.6W。
15. （2021武胜模拟）在如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：
(1)电源电压和定值电阻R0；
(2)若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围。

【答案】解：(1)由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表示数为20V，通过的电流为0.2A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=I小R0+UR=0.2A×R0+20V ①
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的最大电流为I大=1.2A，则电源的电压
U=I大R0=1.2A×R0②
由①②解得
R0=20Ω
U =24V
(2)当电路中的电流最大时定值电阻R0消耗的功率最大，则R0消耗的最大功率
P0大=(I大)2R0=(1.2A)2×20Ω=28.8W
当电压表的示数最大时电路中的电流最小，R0消耗的电功率最小，电压表最大示数为15V，此时R0两端的电压
U0小=U-UR大=24V-15V=9V
R0消耗的最小功率

定值电阻R0消耗的功率范围为4.05W～28.8W。
答：(1)电源电压24V，定值电阻R0为20Ω；
(2)若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，为保证电表正常工作，定值电阻R0消耗的功率范围为4.05W～28.8W。
16．（2021广州模拟）如图甲所示的电路，电源电压为18V且保持不变，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为3V，其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A" 字样。只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的额定功率及R1的阻值；
（2）若电压表量程不变，电流表量程可以改变，用电阻R3来替换R1，闭合S、S1， 移动滑片P，发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断R3的可能阻值。

【答案】（1）0.9W，30Ω；（2）70Ω
【解析】解：（1）从乙图中可以看出，当灯泡的电压

时，电流为

所以小灯泡的额定功率

只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。此时灯泡、滑动变阻器、定值电阻R1串联，电路的电流

灯泡正常发光的电阻

电路总电阻

R1的阻值

（2）闭合S、S1，滑动变阻器R2与电阻R3串联，灯泡被短路。若电流表的量程为0-0.6A时，图丙中电流表的示数为0.2A，此时电流最小，滑动变阻器接入的电阻最大，电路总电阻为

电阻R3阻值

若电流表的量程为0-3A时，图丙中电流表的示数为1A，此时电路总电阻为

故不符合题意，舍去。
答：（1）小灯泡的额定功率为0.9W及R1的阻值为30Ω；
（2）R3的可能阻值为70Ω。
17．（2021上海模拟）如图甲所示的电路，电源电压为18V且保持不变，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为3V，其I-U图像如图乙所示。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 2A" 字样。只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡的额定功率及R1的阻值；
（2）若电压表量程不变，电流表量程可以改变，用电阻R3来替换R1，闭合S、S1， 移动滑片P，发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断R3的可能阻值。

【答案】解：（1）从乙图中可以看出，当灯泡的电压

时，电流为

所以小灯泡的额定功率

只闭合开关S，当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。此时灯泡、滑动变阻器、定值电阻R1串联，电路的电流

灯泡正常发光的电阻

电路总电阻

R1的阻值

（2）闭合S、S1，滑动变阻器R2与电阻R3串联，灯泡被短路。若电流表的量程为0-0.6A时，图丙中电流表的示数为0.2A，此时电流最小，滑动变阻器接入的电阻最大，电路总电阻为

电阻R3阻值

若电流表的量程为0-3A时，图丙中电流表的示数为1A，此时电路总电阻为

故不符合题意，舍去。
答：（1）小灯泡的额定功率为0.9W及R1的阻值为30Ω；
（2）R3的可能阻值为70Ω。
17．（2021大连模拟）如图甲所示，某款电热饼铛，图乙为其工作原理电路图，R1、R2分别为上盘和下盘的发热电阻，已知R1=55Ω。某次烙饼加热和保温时的功率随时间变化关系如图丙，电热饼铛刚开始工作时，电路中的开关都闭合，当温度达到200°C时S1自动断开，再保温2min后，开关S断开。求：

（1）该电热饼铛正常加热时的总电流；
（2）R2的电阻值；
（3）本次烙饼共消耗的电能。
【答案】（1）6A；（2）110Ω；（3）3.696×105 J
【详解】（1）由题意可知，电热饼铛的电路中开关都闭合时为加热状态，此时两个电阻并联P加热=UI
则加热时的总电流为
（2）加热状态下，R1所在支路的电流为
则R2所在支路的电流为I2=I-I1=6A-4A=2A
则R2的电阻值为
（3）由图丙可知，本次烙饼加热时间为4 min，保温时间为2 min，共消耗的电能为
W=W加热+W保温=P加热t加热+P保温t保温=1320W×4×60s+440W×2×60s=3.696×105 J
答：（1）该电热饼铛正常加热时的总电流为6 A；
（2）R2的电阻值为110 Ω；
（3）本次烙饼共消耗的电能为3.696×105 J。
18．（2021南宁模拟）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

（1）电阻R1的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？
（2）当x的值为30cm时，电流表的示数是多少？
（3）当电压表的示数为4V时，在20s内电流通过R2产生的热量是多少？
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2．电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？
【答案】（1）闭合开关S1、断开S2，且滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，此时电路中的电流为I大＝0.9A，
由I＝可得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω；
当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，此时电路中的电流I小＝0.3A，
此时电路中的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（2）由于滑片P从H端向E端移动，由图象的拐点可知：
GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，
由图象可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I＝0.6A，
此时电路的总电阻：R总′＝＝＝15Ω，
则GH段的总电阻：
RGH＝R总﹣R总′＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，
EF段的总电阻：
REF＝R总′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
因两段导体的阻值与自身长度成正比，
所以，EF导体每1cm的电阻＝0.5Ω/cm，
当P位于x＝30cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R2′＝（35cm﹣30cm）×0.5Ω/cm＝2.5Ω，
此时电路中电流表的示数：
I1＝＝＝0.72A；
（3）当电压表的示数为4V时，电路中的电流：
I2＝＝＝0.4A，
此时变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝9V﹣4V＝5V，
则在20s内电流通过R2产生的热量：
Q2＝W2＝U2I2t＝5V×0.4A×20s＝40J；
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻的电功率分别为：
P1＝＝＝8.1W，P2＝＝＝4.05W，
则电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比：＝＝。
答：（1）电阻R1的阻值是10Ω，电阻R2的总电阻是20Ω；
（2）当x的值为30 cm时，电流表的示数是0.72A；
（3）当电压表的示数为4V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是40J；
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2，电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是1：3。
19．（2021东营模拟）如图a所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图b所示。

求：（1）R1的阻值；
（2）电源的电压；
（3）变阻器的最大阻值？
【答案】（1）当P在A端时，只有电阻R1接入电路，
由I﹣U图象可以，电阻R1两端电压U1＝12V，电路电流I1＝1.5A，
电阻R1的阻值R1＝＝＝8Ω；
答：R1的阻值是8Ω。
（2）由电路图可知，当P在A端时电源电压加在R1上，
由I﹣U图象可知，电源电压U电源＝U1＝12V；
答：电源电压是12V。
（3）当P在B端时，滑动变阻器全部接入电路，
由I﹣U图象可知电路电流是I＝I1′＝0.5A；
此时电路总电阻：R总＝＝＝24Ω，
滑动变阻器R2的阻值R2＝R总一Rl＝24Ω﹣8Ω＝16Ω；
答：变阻器的最大阻值是16Ω。
20．（2021成都模拟）图甲、乙为一款家电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，开关S、S1均为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。该电饭锅开始焖烧米饭时，开关S和S1同时闭合，电饭锅处于高功率加热状态，经过一段时间后，开关S1自动断开，电饭锅处于低功率保温状态，再经过一段时间后，米饭完全成熟，开关S自动断开。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中，功率随时间变化的图象。已知该电饭锅保温挡的功率P2是110W，电阻R1的阻值是88Ω，家庭电路的电压U是220V．当该电饭锅正常工作时，求：

（1）保温时的电流I2；
（2）加热时电阻R1的功率P1；
（3）焖熟一锅米饭，保温阶段消耗的电能W2。
【答案】（1）由题意可知，该电饭锅保温挡的功率P2＝110W，家庭电路的电压U＝220V，
由P＝UI可得，保温时的电流：
I2＝＝＝0.5A；
（2）由图乙可知，开关S和S1同时闭合时，R1与R2并联，电饭锅处于高功率加热状态，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，加热时电阻R1的功率：
P1＝＝＝550W；
（3）由图丙可知，焖熟一锅米饭，保温阶段的时间：
t＝0.6h﹣0.4h＝0.2h＝720s，
由P＝可得，保温阶段消耗的电能：
W2＝P2t＝110W×720s＝79200J。
答：（1）保温时的电流为0.5A；
（2）加热时电阻R1的功率为550W；
（3）焖熟一锅米饭，保温阶段消耗的电能为79200J。
21. （2021柳州模拟）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示．求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最大功率；
（3）滑动变阻器连入电路的最大阻值
（4）当R2消耗的电功率为0.5W时，求R2的阻值。

【答案】（1）10Ω；（2）3.6W；（3）30Ω；（4）2Ω
【解析】解：（1）由R1的U−I图象可知，通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻，当U16V时，I10.6A，由欧姆定律可知
R1 10Ω
（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压
U=U16V
最大电流为I10.6A，电路最大功率
PUI1=6V×0.6A3.6W
（3）（4）当R2消耗的电功率为0.5W时
0.5WI2R2，−−−−①
而

代入①得
0.5W ()2R2
化简得
(R2)2−52R2+1000
解得R2的阻值
R22Ω或R250Ω
由图乙可知，当R2最大时，I最小0.15A，电路总电阻
R40Ω
R2的最大值
R最大R−R140Ω−10Ω30Ω
所以R250Ω舍去，R22Ω。
答：（1）R1的阻值为10Ω；
（2）电路消耗的最大功率为3.6W；
（3）滑动变阻器连入电路的最大阻值为30Ω；
（4）当R2消耗的电功率为0.5W时， R2的阻值为2Ω。