备战2022年中考物理能力分类训练——动态电路

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备战2022年中考物理能力分类训练——动态电路
1．(2021连云港模拟)如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数不变 B．电流表的示数不变
C．电流表的示数变大 D．电流表的示数变小
2．（2021江西模拟）如图9所示，电源电压保持不变，断开开关S3，闭合S1、S2，在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片向左移，则(　　)

A．变大，变小，灯L不亮
B．变小，变大，灯L变亮
C．变大，不变，灯L变暗
D．不变，变大，灯L不变
3．（2021绵阳模拟）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（　　）

A．通过R1的电流变大 B．R1两端的电压变小
C．R2两端的电压变大 D．R2两端的电压变小
4．（2021潍坊模拟）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（假设灯丝电阻不变），下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变小，灯L变暗
B．电压表是测滑动变阻器和电源的电压
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电压表示数变大，电路总功率变小
5．（2021潍坊模拟）如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）

A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．若电源用久后，电压U1会减小，则报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移
6. （2021张家界模拟）图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图．电源电压不变，为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是

A. 电压表的示数变大
B. 气敏电阻R的阻值变大
C. 通过电阻的电流变小
D. 气敏电阻R两端电压变大
7．（2021南宁模拟）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（　　）

A．电流表和电压表的示数都增大
B．电流表和电压表的示数都减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数变大
8．（2021绥化模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，调节滑片P，使灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向B端移动，则下列判断中正确的是（　　）

A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯L变暗
B．电流表示数变大，电压表示数变大，灯L变亮
C．电流表示数变小，电压表示数变大，灯L变亮
D．电流表示数变小，电压表示数变小，灯L变暗
9．（2021福建模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R2连入电路的阻值变小
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变小
10．（2021成都模拟）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V
B．甲是电压表V2示数变化的图象
C．电阻R1的阻值为10Ω
D．电路中电流为0.2A时，R2接入电路中的阻值为20Ω
11．（2021凤山模拟）如图6甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S后，当滑 片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的I-U 关系图象如图6乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说 法中正确的是（ ）。

A．小灯泡的额定电压为3V
B．滑动变阻器的最大阻值为9 Ω
C．该电路总功率变化范围为3〜24 W
D．小灯泡正常发光1 min，电流所做的功为24 J
12．（2021呼和浩特模拟）如图所示电路中，R2＝15Ω。当S1闭合S2断开时，电流表的示数为0.4A，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V
B．R1的阻值为30Ω
C．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为16J
D．当 S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R2产生的热量为24J
13．（2021天津模拟）如图甲所示电路图，闭合开关后，将滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V
B．小灯泡L的额定功率为3W
C．滑动变阻器的最大值为18Ω
D．定值电阻R0的阻值为6Ω
14．（2021南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（　　）

A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
15．（2021东营模拟）如图甲，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙，下列说法正确的是（　　）

A．滑片右移，电路消耗的总功率变大
B．电源电压为9V
C．当电流为0.5A时，1s内R1放出的热量为5J
D．该电路消耗的最大电功率为3.6W
16．（2021东营模拟）如图所示，条形磁体放在水平木桌上，闭合开关S，此时通电螺线管的左端为　 　极；当条形磁体受到的摩擦力增大时，滑动变阻器的滑片P应向　 　移动。

17. （2021芜湖模拟）有一直流电动机，当其两端电压为1V时不转，通过线圈的电流为2A；当其两端电压为10V时正常转动，通过线圈电流为1A，则电动机正常工作1min输出的机械能是______J。
18．（2021河北模拟）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，电源电压为2V，先闭合开关S时，通电10s后电路消耗的电能为　 　J；再闭S1时，电路总电阻　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此时通过灯泡与电阻的电流之比为　 　。

19．（2021凤山模拟）灯泡L标有“6 V”的字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图11甲所示的电路进行实验，其 中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片 P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6 V时为止，并用获得的实验数据作出灯泡L的 I-U图象，如图11乙所示。由此可知，电源电压为____________V；当灯泡正常发光时，滑动变阻器 消耗的电功率为__________W。

20. （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。





21．（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？




22．（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？




23．（2021呼和浩特模拟）小华家新买了一个电热水壶如图甲，他发现电热水壶有加热和保温功能。图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为定值电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热、保温和停止工作（断路）的状态切换。电热水壶加热功率为1100W，保温功率为44W[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]，则：

（1）旋扭开关旋转到3挡位时，电热水壶处于　 　状态。
（2）保温状态工作时，电路中的电流是多少？
（3）不计热量损失，使用电水壶的加热挡，把1kg水从50℃加热到100℃，需要多长时间？（结果保留整数）
（4）定值电阻R1的阻值是多少？




24．(2021连云港模拟)有一个节能电炖锅内部电路的简化示意图如图甲所示，电炖锅加热到一定温度时，会自动进入保温状态，某次电炖锅在220V电压下使用时，通过的电流随时间变化的图像如图乙所示。求：

（1）当自动开关S1与b连接，此时电炖锅处于　 　（选填“保温”或“加热”）状态；
（2）求该电炖锅的加热功率；
（3）保温时电路的总电阻；
（4）要提高该电炖锅的加热功率，可以给电阻R0并联上一个电阻R1，如图丙所示，当加热功率提高到1100W时，求电阻R1的阻值。




25．（2021青海模拟）图甲是一种新型家用电器﹣﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃，开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为25℃的水加入电压锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）电压力锅加热状态时主加热器R的电阻；
（2）电压力锅加热多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能。




26．（2021天津模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V12W”字样，R2＝12欧，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.4A，这时灯L正常发光，求：（若不计温度对灯丝电阻的影响）
（1）电源电压及灯丝的电阻
（2）电阻R1的阻值
（3）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，问灯L实际消耗的电功率是多少？





27．（2021江西模拟）如图13所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6 V　3.6 W”字样(灯丝电阻不变)，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。闭合开关S1、S2，滑片P移到最左端时，小灯泡正常发光，电流表示数为1 A。求：

(1)小灯泡正常发光时，通过它的电流；
(2)R1的阻值；
(3)闭合开关S1、断开S2，滑片P移到中间位置时，电压表和电流表的示数。




28．（2021长春模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。
求：（1）通电10s电阻丝 R1产生的热量；
（2）R2的阻值；
（3）电路消耗的总功率。





29．（2021绵阳模拟）电饭锅工作时有两种状态：一是锅内水烧干前的加热状态，二是水烧干后的保温状态．如图所示是标有“220V 1100W”电饭锅的简易原理图，已知R=1956Ω，R0=44Ω．

（1）接通“1”档时电路中的电流是多少？此时电路消耗的总功率是多少？
（2）如果用该电饭锅来烧水，其放出的热量全部被水吸收，需要多长时间可将2.2kg，初温为20℃的水烧开？[气压为1标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•℃）]．




30. （2021张家界模拟）图甲是一种电子测温仪，图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图丙所示。R为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为200Ω，允许通过的最大电流为0.3A。电流表的量程为0～0.02A，电源电压恒为6V。求：
（1）某次测试时，将电阻箱的阻值调到200Ω，发现电流表示数为0.01A，此时环境温度是多少？在10分钟内热敏电阻产生的热量是多少?
（2）若环境温度为40℃，为保证电流表安全，电阻箱允许的阻值调节范围是多少?





31.（2021封开模拟）2018年初,一场寒潮席卷河南,某学校实验小组的学生对智能供暖展开了探究,设计了一个智能供暖器,电路如图所示,电源两端的电压为220V,R1和R2是两个供热电阻丝,S1、S2是温控开关,工作过程如下:当气温低于25℃时,S1、S2都闭合当气温等于或高于25℃时,S2断开,此时电流表的示数为1A,电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)。求:

（1）电阻丝R2的阻值是多少?
（2）当气温低于25℃时,电路工作0.5h消耗的电能是多少千瓦时?




32．（2021潍坊模拟）为了节能环保，许多楼房顶部装有自动供水水箱，采用太阳能淋浴系统。柱形水箱内底面积为0.5m2。如图甲所示，在水箱顶部安装压力传感器，实心圆柱体A通过细线与压力传感器相连接。压力传感器相当于拉线开关，其原理如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图丙所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，A的密度是1.8×103kg/m3，当压力传感器受到竖直向下的拉力等于40N时，S闭合，电动水泵向水箱注水；当拉力等于20N时，水面与A上表面相平，S断开，电动水泵停止向水箱注水。求：

（1）S刚闭合时，电压表的示数为6V，R0的阻值为多少？
（2）乙图中电路工作时压敏电阻R的功率变化范围是多少？
（3）正常情况下水箱中的水面最高与最低时，水对水箱底的压力差为1000N，每次注入水的质量是多少？




33．（2021福建模拟）如图甲所示，电源电压可调，小灯泡的额定电压是6V，电源电压调至12V，滑动变阻器标有“20Ω 2A”。闭合S1和S2，调节滑片P进行测量，并画出如图乙所示的U﹣I图像。当电压表示数为6V时，断开S2，发现电压表示数变为8V．求：

（1）小灯泡的额定功率是多大？
（2）R0的阻值是多大？
（3）采用图甲中的电路，通过改变电源电压、开关的状态，并结合移动滑片P，总能让小灯泡正常发光。求电源电压的变化范围。

备战2022年中考物理能力分类训练——动态电路
1．(2021连云港模拟)如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数不变 B．电流表的示数不变
C．电流表的示数变大 D．电流表的示数变小
【答案】C。
2．（2021江西模拟）如图9所示，电源电压保持不变，断开开关S3，闭合S1、S2，在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片向左移，则(　　)

A．变大，变小，灯L不亮
B．变小，变大，灯L变亮
C．变大，不变，灯L变暗
D．不变，变大，灯L不变
【答案】B　
3．（2021绵阳模拟）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（　　）

A．通过R1的电流变大 B．R1两端的电压变小
C．R2两端的电压变大 D．R2两端的电压变小
【答案】D。
4．（2021潍坊模拟）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（假设灯丝电阻不变），下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变小，灯L变暗
B．电压表是测滑动变阻器和电源的电压
C．电压表和电流表示数的比值不变
D．电压表示数变大，电路总功率变小
【答案】AC。
5．（2021潍坊模拟）如图是汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）

A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．若电源用久后，电压U1会减小，则报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移
【答案】CD。
6. （2021张家界模拟）图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图．电源电压不变，为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是

A. 电压表的示数变大
B. 气敏电阻R的阻值变大
C. 通过电阻的电流变小
D. 气敏电阻R两端电压变大
【答案】A
7．（2021南宁模拟）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（　　）

A．电流表和电压表的示数都增大
B．电流表和电压表的示数都减小
C．电流表示数减小，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数变大
【答案】C
8．（2021绥化模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，调节滑片P，使灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向B端移动，则下列判断中正确的是（　　）

A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯L变暗
B．电流表示数变大，电压表示数变大，灯L变亮
C．电流表示数变小，电压表示数变大，灯L变亮
D．电流表示数变小，电压表示数变小，灯L变暗
【答案】D。
9．（2021福建模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（　　）

A．电阻R2连入电路的阻值变小
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变小
【答案】D
10．（2021成都模拟）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V
B．甲是电压表V2示数变化的图象
C．电阻R1的阻值为10Ω
D．电路中电流为0.2A时，R2接入电路中的阻值为20Ω
【答案】ACD
11．（2021凤山模拟）如图6甲所示，电源电压恒为12V，闭合开关S后，当滑 片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的I-U 关系图象如图6乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说 法中正确的是（ ）。

A．小灯泡的额定电压为3V
B．滑动变阻器的最大阻值为9 Ω
C．该电路总功率变化范围为3〜24 W
D．小灯泡正常发光1 min，电流所做的功为24 J
【答案】 B
12．（2021呼和浩特模拟）如图所示电路中，R2＝15Ω。当S1闭合S2断开时，电流表的示数为0.4A，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V
B．R1的阻值为30Ω
C．当S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R1产生的热量为16J
D．当 S1、S2都闭合时，10s内电流通过电阻R2产生的热量为24J
【答案】ABD。
13．（2021天津模拟）如图甲所示电路图，闭合开关后，将滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。当滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为9V
B．小灯泡L的额定功率为3W
C．滑动变阻器的最大值为18Ω
D．定值电阻R0的阻值为6Ω
【答案】ABD。
14．（2021南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为P′。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图像。下列说法正确的是（　　）

A．R2的最大阻值为20Ω
B．两次实验中，P：P'＝1：2
C．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
【答案】B。
15．（2021东营模拟）如图甲，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙，下列说法正确的是（　　）

A．滑片右移，电路消耗的总功率变大
B．电源电压为9V
C．当电流为0.5A时，1s内R1放出的热量为5J
D．该电路消耗的最大电功率为3.6W
【答案】D。
16．（2021东营模拟）如图所示，条形磁体放在水平木桌上，闭合开关S，此时通电螺线管的左端为　 　极；当条形磁体受到的摩擦力增大时，滑动变阻器的滑片P应向　 　移动。

【答案】N；右。
17. （2021芜湖模拟）有一直流电动机，当其两端电压为1V时不转，通过线圈的电流为2A；当其两端电压为10V时正常转动，通过线圈电流为1A，则电动机正常工作1min输出的机械能是______J。
【答案】570
18．（2021河北模拟）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，电源电压为2V，先闭合开关S时，通电10s后电路消耗的电能为　 　J；再闭S1时，电路总电阻　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；此时通过灯泡与电阻的电流之比为　 　。

【答案】10；变小；5：2。
19．（2021凤山模拟）灯泡L标有“6 V”的字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图11甲所示的电路进行实验，其 中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片 P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6 V时为止，并用获得的实验数据作出灯泡L的 I-U图象，如图11乙所示。由此可知，电源电压为____________V；当灯泡正常发光时，滑动变阻器 消耗的电功率为__________W。

【答案】7 0. 6
20. （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。
21．（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。
22．（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。
23．（2021呼和浩特模拟）小华家新买了一个电热水壶如图甲，他发现电热水壶有加热和保温功能。图乙是其内部电路的简图，R1、R2均为定值电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热、保温和停止工作（断路）的状态切换。电热水壶加热功率为1100W，保温功率为44W[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]，则：

（1）旋扭开关旋转到3挡位时，电热水壶处于　 　状态。
（2）保温状态工作时，电路中的电流是多少？
（3）不计热量损失，使用电水壶的加热挡，把1kg水从50℃加热到100℃，需要多长时间？（结果保留整数）
（4）定值电阻R1的阻值是多少？
【答案】
（1）由图知，旋扭开关旋转到3挡位时，电路为断路，为停止工作（断路）的状态；
（2）已知保温功率P保温＝44W，由P＝UI可得，保温状态工作时，电路中的电流：
I保温＝＝＝0.2A；
（3）水吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣50℃）＝2.1×105J；
由于不计热量损失，则消耗的电能W＝Q吸＝2.1×105J；
由P＝可得，加热过程需要的时间：
t＝＝≈191s；
（4）在开关S闭合的条件下，当旋钮开关接到2时，电路为R2的简单电路，此时电路中电阻小，消耗的功率大，为加热状态，
根据P＝可得电阻R2的阻值：
R2＝＝＝44Ω，
当旋钮开关切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，
由P＝可得，电路的总电阻：
R总＝＝＝1100Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值：
R1＝R总﹣R2＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω。
答：（1）停止工作（断路）；
（2）保温状态工作时，电路中的电流是0.2A；
（3）把1kg水从50℃加热到100℃，需要191s；
（4）加热电阻R1的阻值是1056Ω。
24．(2021连云港模拟)有一个节能电炖锅内部电路的简化示意图如图甲所示，电炖锅加热到一定温度时，会自动进入保温状态，某次电炖锅在220V电压下使用时，通过的电流随时间变化的图像如图乙所示。求：

（1）当自动开关S1与b连接，此时电炖锅处于　 　（选填“保温”或“加热”）状态；
（2）求该电炖锅的加热功率；
（3）保温时电路的总电阻；
（4）要提高该电炖锅的加热功率，可以给电阻R0并联上一个电阻R1，如图丙所示，当加热功率提高到1100W时，求电阻R1的阻值。
【答案】解：（1）由图甲可知，开关在c位置时，R、R0串联，开关在b位置时，电路为R0的简单电路，
因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以由P=U2R可知，开关在b位置时，功率较大，因此为加热状态；开关在c位置时，功率较小，为保温状态。
（2）根据图乙可知，加热时电路电流为4A，
则加热功率：P加热＝UI＝220V×4A＝880W。
（3）根据图乙可知，保温时电路电流为1A，
由I=UR可得，保温时电路的总电阻：
R保=UI保=220V1A=220Ω。
（4）R1的功率：P1＝P﹣P加热＝1100W﹣880W＝220W，
由P=U2R可得，电阻R1的阻值：
R1=U2P1=(220V)2220W=220Ω。
答：（1）加热；
（2）电炖锅的加热功率为880W；
（3）保温时电路的总电阻为220Ω；
（4）电阻R1的阻值为220Ω。
25．（2021青海模拟）图甲是一种新型家用电器﹣﹣电压力锅，图乙是某型号电压力锅工作电路简图，表中数据是其部分参数。其中R是主加热器，R0是保压加热器。接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105℃，开关S自动与a、b断开，开始保压。现将5kg初温为25℃的水加入电压锅中，热量损耗不计，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）电压力锅加热状态时主加热器R的电阻；
（2）电压力锅加热多少min后开始保压？
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能。
【答案】
（1）当开关S与触点a、b接通时，R0与R并联，电压力锅处于加热状态，且R是主加热器，
由表格数据可知，电压力锅的主加热功率P主加热＝880W，
由P＝UI＝可得，主加热器R的阻值：
R＝＝＝55Ω；
（2）由表格数据可知，保压温度即加热时的末温t＝105℃，
则加热过程水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（105℃﹣25℃）＝1.68×106J，
当开关S与a、b断开，与触点c接通时，电路为R0的简单电路，电压力锅处于保压状态，
由表格数据可知，保压加热器即R0的功率P保压加热＝120W，
当电压力锅处于加热状态时，R0与R同时工作，则加热时的总功率：
P加热＝P主加热+P保压加热＝880W+120W＝1000W，
热量损耗不计，电压力锅加热时消耗的电能：
W＝Q吸＝1.68×106J，
由P＝可得，电压力锅加热到开始保压的时间：
t加热＝＝＝1680s＝28min；
（3）压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能：
W′＝P保压加热t＝120W×30×60s＝2.16×105J。
答：（1）电压力锅加热状态时主加热器R的电阻为55Ω；
（2）电压力锅加热28min后开始保压；
（3）电压力锅在保压状态下工作30min所消耗的电能为2.16×105J。
26．（2021天津模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V12W”字样，R2＝12欧，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.4A，这时灯L正常发光，求：（若不计温度对灯丝电阻的影响）
（1）电源电压及灯丝的电阻
（2）电阻R1的阻值
（3）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，问灯L实际消耗的电功率是多少？

【答案】解：（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是12V，额定功率是12W；
当开关S1、S2、S3都闭合，等效电路图如下图所示：

∵此时灯L正常发光，灯两端电压等于额定电压，
∴电源电压U＝UL＝12V；
∵P＝，
∴灯泡电阻RL＝＝＝12Ω；
（2）∵P＝UI，
∴通过灯泡的电流IL＝＝＝1A，
通过电阻R1的电流I1＝I﹣IL＝1.4A﹣1A＝0.4A，
∵I＝，∴电阻R1＝＝＝30Ω；
（3）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，等效电路图如下图所示：

此时电路电流I'＝＝＝0.5A，
灯L实际消耗的功率是PL＝I'2RL＝（0.5A）2×12Ω＝3W。
答：（1）灯L电阻和电源电压为12Ω和12V。
（2）电阻R1的阻值是30Ω。
（3）灯L实际消耗的功率是3W。
27．（2021江西模拟）如图13所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6 V　3.6 W”字样(灯丝电阻不变)，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。闭合开关S1、S2，滑片P移到最左端时，小灯泡正常发光，电流表示数为1 A。求：

(1)小灯泡正常发光时，通过它的电流；
(2)R1的阻值；
(3)闭合开关S1、断开S2，滑片P移到中间位置时，电压表和电流表的示数。
【答案】解：(1)小灯泡正常发光时，通过它的电流：
IL＝＝＝0.6 A(1分)
(2)闭合开关S1、S2，滑片P移到最左端时，灯L与电阻R1并联，灯L正常发光
电源电压：U＝U额＝6 V
通过R1的电流：I1＝I－IL＝1 A－0.6 A＝0.4 A(1分)
R1的阻值：R1＝＝＝15 Ω(1分)
(3)闭合开关S1、断开S2，滑片P移到中间位置时，灯L与滑动变阻器R2串联，R2接入电路的阻值R2＝10 Ω，电流表测电路电流，电压表测R2两端电压
灯L的阻值：RL＝＝＝10 Ω(1分)
电路总电阻：R总＝RL＋R2＝10 Ω＋10 Ω＝20 Ω(1分)
电路中的电流：I′＝＝＝0.3 A(1分)
R2两端的电压：U2＝I′R2＝0.3 A×10 Ω＝3 V(1分)
28．（2021长春模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.4A。
求：（1）通电10s电阻丝 R1产生的热量；
（2）R2的阻值；
（3）电路消耗的总功率。

【答案】（1）16J；（2）5；（3）2.4W
29．（2021绵阳模拟）电饭锅工作时有两种状态：一是锅内水烧干前的加热状态，二是水烧干后的保温状态．如图所示是标有“220V 1100W”电饭锅的简易原理图，已知R=1956Ω，R0=44Ω．

（1）接通“1”档时电路中的电流是多少？此时电路消耗的总功率是多少？
（2）如果用该电饭锅来烧水，其放出的热量全部被水吸收，需要多长时间可将2.2kg，初温为20℃的水烧开？[气压为1标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
【答案】(1)接通“1”档时,R与R0串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝＝0.11A，此时电路消耗的总功率：P1＝UI＝220V×0.11A＝24.2W；
(2)接通“2”档时,电路为R0的简单电路，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态；1标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×2.2kg×(100℃−20℃)＝7.392×105J，因电饭锅放出的热量全部被水吸收，所以,由Q＝W＝t可得，加热时间：t′＝＝672s，
30. （2021张家界模拟）图甲是一种电子测温仪，图乙是其内部简化电路图。测温仪探头内有一热敏电阻Rt，其阻值随温度变化关系如图丙所示。R为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为200Ω，允许通过的最大电流为0.3A。电流表的量程为0～0.02A，电源电压恒为6V。求：
（1）某次测试时，将电阻箱的阻值调到200Ω，发现电流表示数为0.01A，此时环境温度是多少？在10分钟内热敏电阻产生的热量是多少?
（2）若环境温度为40℃，为保证电流表安全，电阻箱允许的阻值调节范围是多少?

【答案】（1）20℃，；（2）100～200Ω
【解析】解：（1）当电流为0.01A时，电路总电阻为

此时热敏电阻的阻值为

由图丙可知，此时对应的环境温度为20℃，在10分钟内热敏电阻产生的热量是

（2）由图丙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值Rt′=200Ω，为保证电流表安全，电路允许的最大电流为I大=0.02A，电路中的最小总电阻为

电阻箱允许的最小电阻为


所以电阻箱允许的阻值调节范围是100-200Ω。
答：（1）此时环境温度是20℃，在10分钟内热敏电阻产生的热量是；
（2）电阻箱允许的阻值调节范围是100-200Ω。
31.（2021封开模拟）2018年初,一场寒潮席卷河南,某学校实验小组的学生对智能供暖展开了探究,设计了一个智能供暖器,电路如图所示,电源两端的电压为220V,R1和R2是两个供热电阻丝,S1、S2是温控开关,工作过程如下:当气温低于25℃时,S1、S2都闭合当气温等于或高于25℃时,S2断开,此时电流表的示数为1A,电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)。求:

（1）电阻丝R2的阻值是多少?
（2）当气温低于25℃时,电路工作0.5h消耗的电能是多少千瓦时?
【答案】 （1）解：S2断开，此时R1和R2是串联的，U=220V，电流表的示数为I=lA，电阻丝R1的电功率为P1=20W，则R=U/I=220V/1A=220Ω， R1=P1I2=20W(1A)2=20Ω ，R2=R－R1=220Ω－20Ω=200Ω
（2）解：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合，R1=20Ω接入电路，时间t=0.5h，则 P=U2R1=(220V)220Ω=2.42kW ，
W=Pt=2.42kW×0.5h=1.21kW·h。
32．（2021潍坊模拟）为了节能环保，许多楼房顶部装有自动供水水箱，采用太阳能淋浴系统。柱形水箱内底面积为0.5m2。如图甲所示，在水箱顶部安装压力传感器，实心圆柱体A通过细线与压力传感器相连接。压力传感器相当于拉线开关，其原理如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图丙所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，A的密度是1.8×103kg/m3，当压力传感器受到竖直向下的拉力等于40N时，S闭合，电动水泵向水箱注水；当拉力等于20N时，水面与A上表面相平，S断开，电动水泵停止向水箱注水。求：

（1）S刚闭合时，电压表的示数为6V，R0的阻值为多少？
（2）乙图中电路工作时压敏电阻R的功率变化范围是多少？
（3）正常情况下水箱中的水面最高与最低时，水对水箱底的压力差为1000N，每次注入水的质量是多少？
【答案】解：（1）由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，
当压力传感器受到竖直向下的拉力等于40N时，S闭合，由图丙可知，压敏电阻的阻值R＝20Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，压敏电阻两端的电压UR＝U﹣U0＝12V﹣6V＝6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=U0R0=URR，即6VR0=6V20Ω，
解得：R0＝20Ω；
（2）由题意可知，压力传感器受到竖直向下的拉力范围为20N～40N，再结合丙图可知R的阻值范围为60Ω～20Ω，
当压敏电阻的阻值R＝20Ω时，压敏电阻两端的电压UR＝6V，
则压敏电阻R的功率PR=UR2R=(6V)220Ω=1.8W；
当压敏电阻的阻值R′＝60Ω时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I′=UR总=UR0+R'=12V20Ω+60Ω=0.15A，
压敏电阻R的功率PR′＝（I′）2R′＝（0.15A）2×60Ω＝1.35W，
所以，压敏电阻R的功率变化范围为1.35W～1.8W；
（3）当压力传感器受到竖直向下的拉力等于40N时，有F浮1＝GA﹣F拉1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因实心圆柱体A对水的压力和实心圆柱体A受到的浮力是一对相互作用力，二力大小相等，
所以，水对水箱底的压力F1＝G水1+F浮1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
当压力传感器受到竖直向下的拉力等于20N时，有F浮2＝GA﹣F拉2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
此时水对水箱底的压力F2＝G水2+F浮2﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由①③可得，△F浮＝F浮2﹣F浮1＝（GA﹣F拉2）﹣（GA﹣F拉1）＝F拉1﹣F拉2＝40N﹣20N＝20N，
由②④可得，△F＝F2﹣F1＝（G水2+F浮2）﹣（G水1+F浮1）＝（G水2﹣G水1）+（F浮2﹣F浮1）＝△G水+△F浮，
则每次注水的重力△G水＝△F﹣△F浮＝1000N﹣20N＝980N，
由G＝mg可得，每次注入水的质量m水=△G水g=980N9.8N/kg=100kg。
答：（1）S刚闭合时，电压表的示数为6V，R0的阻值为20Ω；
（2）乙图中电路工作时压敏电阻R的功率变化范围是1.35W～1.8W；
（3）正常情况下水箱中的水面最高与最低时，水对水箱底的压力差为1000N，每次注入水的质量是100kg。
33．（2021福建模拟）如图甲所示，电源电压可调，小灯泡的额定电压是6V，电源电压调至12V，滑动变阻器标有“20Ω 2A”。闭合S1和S2，调节滑片P进行测量，并画出如图乙所示的U﹣I图像。当电压表示数为6V时，断开S2，发现电压表示数变为8V．求：

（1）小灯泡的额定功率是多大？
（2）R0的阻值是多大？
（3）采用图甲中的电路，通过改变电源电压、开关的状态，并结合移动滑片P，总能让小灯泡正常发光。求电源电压的变化范围。
【答案】
（1）闭合S1和S2，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电压表示数为6V时，灯正常发光，
由图乙知电流为0.6A，则灯的额定电功率为：
P＝ULIL＝6V×0.6A＝3.6W。
（2）由串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝10Ω；
当断开S2时，灯、定值电阻、变阻器串联，电压表测灯与定值电阻的电压，电压表示数变为8V，
由串联电路的规律及欧姆定律，电路的电流为：
I＝＝＝0.4A，
由图知，此时灯的电压为2V，
根据串联电路的规律及欧姆定律得，定值电阻：
R0＝＝＝15Ω。
（3）灯正常发光时的电流为0.6A，根据U＝IR可知，当灯与定值电阻串联后再与变阻器最大电阻串联时，电源电压最大，这时灯的电压为6V，
由欧姆定律，定值电阻与变阻器的电压为：
U″＝IL（R0+R滑大）＝0.6A×（15Ω+20Ω）＝21V，
由串联电路电压的规律可得，让小灯泡正常发光的最大电源电压：
U大＝UL+U″＝6V+21V＝27V，
这时电压表示数为：UV＝UL+ILR0＝6V+0.6A×15Ω＝15V，没有超过电压表最大量程；
当变阻器与灯串联时，若变阻器连入电路的电阻为0时，电源电压最小6V，
故总能让小灯泡正常发光电源电压的变化范围为6V﹣27V。
答：（1）小灯泡的额定功率是3.6W；
（2）R0的阻值是15Ω；
（3）电源电压的变化范围为6V﹣27V。