专题19 动态电路分析压轴培优专题训练- 2022-2023 九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

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专题19  动态电路分析压轴培优专题训练（原卷版）注意：1、训练范围：人教版九年级全一册第17~18章　2、训练范围：滑动变阻器引起的动态电路、电路中开关的闭合或断开引起变化的动态电路、传感器电阻（热敏电阻、光敏电阻等）变化引起的动态电路1．如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6V 0.6W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4V，当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为（　　）A．4：3 B．3：4 C．3：2 D．2：32．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时（　　）A．电流表A示数不变 B．电压表V示数变小 C．电压表V示数变大 D．电路的总电阻变小3．如图所示电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，灯泡L标有“3V 1.8W”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化）。闭合开关S1、S2后，灯泡L恰好正常发光；闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，此时电压表V1、V2的示数之比为1：4，则下列说法正确的是（　　）A．灯泡L正常发光时的电流为0.5A B．电源电压为3V C．电阻R1的阻值为10Ω D．电路在通路状态下消耗的最小功率为1.08W4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3V 3W”的字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯泡L正常发光，电压表示数为6V，当滑片P移到阻值最大处时，灯泡L与滑动变阻器的电功率之比为（　　）A．1：4 B．4：1 C．1：2 D．2：15．如图所示电路，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大端B点时，灯L的电功率为PL．电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为PL′，电流表的示数为I2．已知PL：PL′＝9：25．当开关S1，S2都断开，滑动变阻器的滑片P在某点c时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W．通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的功率最大时，灯正常发光，且电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．（灯丝电阻不随温度改变）（　　）A．灯泡的额定功率为80W              B．电源电压U＝18V C．电流表的示数I1与I2的比值为4：5  D．RB：R1＝3：26．如图所示电路R＝40Ω，当滑动变阻器R的滑片P移到a端时，电流表的示数是0.9A；当滑片P移到变阻器的中点时，电流表的示数为0.4A。则滑动变阻器的最大阻值为　　Ω。7．如图甲，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时，得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心，记录时三组数据没有对应，如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为　 　V；电源电压为　 　V。8．如图所示电路，电源两端电压保持不变，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大值处时，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电流表的示数为I2。已知I1：I2＝3：5。任意闭合或断开开关，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，则滑动变阻器的最大值R2与R1的比值R2：R1＝　　；断开S1，S2，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，且U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W，则此时灯泡的实际功率为　 　W。 9．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，则：前后两次电流大小之比为　  　：电源电压的大小为　  　；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　  　W。（灯泡电阻随温度变化而变化的）10．如图所示，电源电压保持12V不变，定值电阻R1＝50Ω。（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，求通过R1电流；（2）只闭合开关S3，将滑动变阻器的滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L两端的电压为9V，求滑动变阻器R的最大阻值。  11．如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω。当把滑动变阻器的滑片P移到最右端，且只闭合开关S、S1时，电流表示数为0.2A，求：（1）电源电压；（2）把开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最左端时，整个电路的功率是多少？（3）只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，小灯泡L在2min内实际消耗的电能为多少？  12．如图甲所示电路，电压表的量程为0～15V，小灯泡的额定电压为12V，其两端电压与电流的关系如图乙所示。定值电阻R0＝10Ω。只闭合开关S、S2，当滑动变阻器的滑片P移到中点时，电压表的示数为8V，小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）电源电压；（3）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器能接入电路的最大阻值；（4）闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡和滑动变阻器的功率之比为2：3，此时电路消耗的总功率。       13．如图所示，开关由断开到闭合，灯泡亮度变化及电流表示数变化正确的是（　　）A．L1亮度不变，A1示数变小   B．L1亮度不变，A1示数不变 C．L1亮度变亮，A2示数变大   D．L1亮度变暗，A2示数变大14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。开关S由断开到闭合时，下列说法正确的是（　　）A．电压表示数变大 B．电压表示数变小 C．电流表示数变大 D．电流表示数变小15．如图所示，电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后，电路中出现仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，则发生的故障是 　   　，此时电压表示数为 　  　。（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，则此时电流表示数为 　　。16．如图所示的电路中，当开关由断开到闭合时，灯泡将 　  　（选填“继续发光”或“熄灭”），电压表的示数 　  　（选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表和电流表的示数之比 　  　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。17．如图所示，当开关S由断开到闭合时，电流表示数将 　  　（选填“变大”、“变小”或“不变”），若电阻R1与R2的阻值之比为1：2，则开关断开和闭合时的电流表示数之比为：　   　。18．如图所示的电路中，已知R1＝10Ω，R2＝30Ω，电源电压保持不变，闭合开关S后，开关S1由断开到闭合的过程中，电流表A的示数变化了0.1A．求：电源电压是多少伏？通过R1的电流是多少安？电路中的总电流是多少安？              19．如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻，闭合开关，逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是（　　）A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值将不变     D．电流表和电压表示数均变小20．新型冠状病毒肺炎在全球持续传播，在一些公共场所常用手持式电子测温枪来检测体温，如图是某款电子测温枪及其测温原理电路图，R是热敏电阻，热敏电阻R的阻值随被测者体温的升高而减小，定值电阻R0起到保护电路的作用，电源电压不变。关于此测温枪，下列说法正确的是（　　）A．显示仪是由电流表改装而成 B．当被测者体温越高时，显示仪的示数会越小 C．将R0更换为阻值更大的电阻，测量相同体温时，显示仪示数变小 D．被测者体温越高，电路消耗的总功率越大21．某实践小组设计了如图甲的温度报警电路，电源电压恒为4V，R为滑动变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度的变化如图乙，阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警，超过50mA时损坏。为设定报警温度为150℃，小组同学利用电阻箱成功进行了两种调试：（1）用电阻箱替代热敏电阻Rt，将其值调为 　  　Ω，再调节滑动变阻器滑片，直至报警器报警，再用热敏电阻Rt替换电阻箱，即可实现温度150℃时报警。（2）用电阻箱替代滑动变阻器R，将电阻箱的示数调节为 　  　Ω，即可实现温度为150℃时报警。（3）要实现报警温度可以在50℃～200℃之间调节，则该电路应该选用电压至少为 　V的电源，滑动变阻器R的最大阻值至少为 　  　Ω。22．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压18V（恒定不变），电压表的量程为0～15V，R0是定值电阻，R0＝450Ω，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：（1）当环境温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值是多少？（2）当环境温度为60℃时，电压表的示数是多少？（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？          23．冬奥会上也会亮相一个新可爱——创可贴体温计（如图1所示）。这是一款目前最小、最精准的可穿戴式连续智能测温设备，大小如创可贴一般，测温精度可达0.05℃，单次充电可供连续测温10天以上。运动员只需要把体温计“创可贴”贴在皮肤上，就能在手机软件上看到自己的实时体温。体温会自动测量、上报，一旦超过安全值，防疫人员将第一时间处理。重庆一中物理兴趣小组的同学在受到启发后，设计了一个温度检测装置，当温度≥37.3℃时发生报警。如图2所示为该装置的感温区电路图，其中R为热敏电阻，温度每增加0.1℃其阻值便增大1Ω。电源电压为恒定为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电流表量程为0～0.5A，数字式电压表量程为0～4V，当检测到电压表的示数≥3V时便会报警。（1）当电压表示数为3V恰好报警报警时，热敏电阻的阻值。（2）当电压表示数为2V时，此时的温度。（3）该装置能测量的温度范围。   24．图1是某流水线上的产品输送及计数装置示意图，图2是接收器计数工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R1为500Ω，R2为光敏电阻，有光照射时，阻值为500Ω，无光照射时，阻值为1000Ω。接收器根据A、B间输出的电压信号可以进行计数。现将一批边长为10cm的正方体工件，每隔1s放在水平匀速运动的传送带上的同一起始位置，每个工件的速度与时间的关系图象如图3所示。 （1）当工件通过激光源与接收器之间时，求A、B之间的电压。（2）求相邻两个工件之间的最大距离。（3）若输送过程中传送带对每一个工件所做的功为1.2J，求工件受到的摩擦力。    25．PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热功率较高，PTC材料的电阻随温度变化而变化，如图1所示的酸奶机就使用了这种材料，酸奶机相当于一个恒温加热器，能够将其内容物加热至42℃并保持恒温。它的工作电路如图2所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图3所示。将约1kg鲜奶倒进锅里加热至沸腾。然后放置一段时间，等鲜奶温度降低到40℃左右，将冷却后的鲜奶倒入100ml的酸奶，盖上酸奶机的盖子，让内部处于密封状态，闭合开关，10小时后打开酸奶机，美味的酸奶制作成功了。（1）1kg的酸奶从沸腾到温度降低到40℃时，放出的热量大约是多少？【牛奶的沸点t0＝100℃，比热容c＝2.5×103J/（kg•℃）】（2）该酸奶机在RT设定温度状态工作时，RT为3.4kΩ，电路消耗的总功率11W．求R0的阻值为多少？（3）当RT的温度为70℃时，电路中RT的实际功率为多少？