(通用版)中考物理总复习小专题10《动态电路的计算》习题卷 (含答案)

小专题(十)　动态电路的计算

类型1　滑动变阻器类

1．(德阳)如图所示，灯泡L标有“8 V　4 W”的字样，当开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4 V，灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)．求：

(1)灯泡的电阻；

(2)该电路的电源电压；

(3)此电路工作时的最小功率．

2．(乐山)如图所示电路中，灯泡L标有“6 V　3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 0.2 A．求：

(1)电源电压；

(2)滑动变阻器R的最大阻值；

(3)整个电路的最小功率和最大功率．

3．(南宁)如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻．当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接入电路的阻值R的变化图象如图乙所示，求：

(1)当电压表的示数为4 V，电流表的示数为2 A时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在1 min内消耗的电能；

(2)当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表和电压表的示数；

(3)R0的阻值．

类型2　敏感电阻类

4．(孝感)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路：其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示．现将R2置于可调温装置中(不影响电路的连接)，当R2的温度从最低25 ℃调至最高75 ℃的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R1的完整I－U图象，如图丙所示．求：

(1)由乙图可知，R2的阻值随温度的升高而________；在R2的温度由最低25 ℃升高的过程中，电路中的电流________．(填“变大”“不变”或“变小”)

(2)定值电阻R1的阻值为多少．

(3)当R2的温度为28 ℃时，电阻R2的电功率为多少．

类型3　开关类

5．(安顺)在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8 V，灯泡L2的额定电压为6 V，图乙是灯泡L2的U－I图象．

(1)当开关S接a时，电压表的示数为1.2 V，电流表的示数为0.3 A，求定值电阻R0的阻值；

(2)开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1 W，求灯泡L1的额定功率；

(3)开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？

6．(南充)如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6 V　7.2 W”字样(灯丝电阻不受温度影响)，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0.2 A．求：

(1)灯泡L的电阻；

(2)滑动变阻器Rx的最大阻值；

(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．

答案

1．(1)由P＝得灯泡的电阻为：RL＝＝＝16 Ω　(2)当滑片P在中点时，变阻器R与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，因为灯泡正常发光，所以UL＝U额＝8 V，因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝UR＋UL＝4 V＋8 V＝12 V　(3)由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流为：I额＝＝＝0.5 A　由串联电路的特点可知，滑片在中点时，通过滑动变阻器的电流为I＝I额＝0.5 A

由I＝可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R半＝＝＝8 Ω　则滑动变阻器最大阻值为：R最大＝2R半＝2×8 Ω＝16 Ω　当滑片位于最大阻值处时，电路的总电阻最大：R串＝RL＋R最大＝16 Ω＋16 Ω＝32 Ω　则电路消耗的最小功率为：P最小＝＝＝4.5 W　2.(1)当滑动变阻器的滑片P在最左端时，L两端电压等于电源电压，由题意可知，电源电压U＝U额＝6 V　(2)当S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器与L串联，设滑动变阻器接入电路的电阻为R1灯泡电阻RL＝＝＝12 Ω　由欧姆定律得：I＝R1＝－RL＝－12 Ω＝18 Ω　则滑动变阻器的最大阻值R＝2R1＝36 Ω　(3)当小灯泡L与滑动变阻器最大阻值R串联时，电路的电功率最小：      P小＝＝＝0.75 W　当小灯泡L与滑动变阻器R并联时，电路的电功率最大：P大＝＋＝＋＝4 W　3.由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联接在电路中，电压表测量的是R两端的电压，电流表测量电路中的电流：(1)当U1＝4 V，I1＝2 A时，根据欧姆定律，此时滑动变阻器接入电路中的电阻：R1＝＝＝2  Ω　在t＝1 min＝60 s内消耗的电能：W1＝U1I1t＝4 V×2 A×60 s＝480 J　(2)由图乙可知，滑动变阻器的功率最大为9 W时，其接入电路中的电阻：R2＝4 Ω，根据P＝UI＝可得U＝，即电压表示数：U2＝＝＝6 V　电流表的示数：I2＝＝＝1.5 A　(3)设电路中的电源电压为U，则对于整个电路有U＝I(R0＋R)，当I1＝2 A时，R1＝2 Ω，电源电压：U＝2 A×(R0＋2 Ω)……①　当I2＝1.5 A时，R2＝4 Ω，电源电压：U＝1.5 A×(R0＋4 Ω)……②　联合以上两式，解得R0＝4 Ω　4.(1)变小　变大　(2)由R1的完整I－U图象可知，当R1两端的电压为：U1＝1.0 V时，电路中的电流：I1＝0.2 A　根据欧姆定律，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝5 Ω　(3)由图乙、丙及题意知，当R2取最大值为R2＝17.5 Ω时，电路中有最小电流，I1＝0.2 A，电源电压：U＝U1＋U2＝1.0 V＋0.2 A×17.5 Ω＝4.5 V　当R2的温度为28 ℃时，R2′＝10 Ω电路中电流：I′＝＝＝0.3 A　电阻R2的电功率为：P2＝I′2R2＝(0.3 A)2×10 Ω＝0.9 W　5.(1)R0＝＝＝4 Ω　(2)因为P＝I2R，所以I0＝＝＝0.5 A　因为L1与R0串联，所以I电额＝I0＝0.5 A故：P额＝U额I额＝8 V×0.5 A＝4 W　(3)当开关S接b时，灯泡L1与L2串联，L1的额定电流是0.5 A．由图象可知：L2的额定电流是0.6 A所以串联电路中允许通过的最大电流是0.5 A，此时，L1正常发光，U1额＝8 V．由图象可知：当I2＝0.5 A时，U2＝4 V，所以电源电压U总＝U1额＋U2＝8 V＋4 V＝12 V　电路允许的最大功率P＝U总I2＝12 V×0.5 A＝6 W　6.(1)R＝＝＝5 Ω　(2)当S、S1闭合，且P在a端时，灯正常发光∴电源电压U总＝U额＝6 V当S、S2闭合，且P在中点时，R1与Rx串联，电路中电流I＝0.2 A即：I＝＝＝0.2 A　解得Rx的阻值：Rx＝40 Ω　(3)当S、S2闭合，P在b处时，Rx的最大阻值与R1串联，电路中总电阻最大，电路的总功率最小P最小＝＝＝0.72 W