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最新中考物理三轮冲刺提分练专题29 第23（2）题《 动态电路综合题》
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这是一份最新中考物理三轮冲刺提分练专题29 第23（2）题《 动态电路综合题》，文件包含押第232题动态电路综合题原卷版docx、押第232题动态电路综合题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
第三轮模拟题练习——这一阶段是检查学生整体复习情况，查漏补缺，提高应试能力，提高学生成绩的关键阶段。
这段时间教师主要任务是从试卷中发现复习中存在的问题，及时评讲，同时要注意增强学生自主学习能力，让学生学会自我反思、总结解题方法和应试技巧。
押第23（2）题—动态电路综合题
2023年新中考物理考前100天题号押题终极提分练
1．图中小灯泡L标有“6V 1A”，电源电压为9V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω。闭合开关S，滑片Р从a端开始向左移动，电压表的示数从2V增大到6V。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值；
（3）滑片Р滑动过程中，电流表示数的变化范围。
【答案】（1）6W；（2）3Ω；（3）
【详解】解：（1） 小灯泡的额定功率为
（2）根据串联电路的电压特点，当小灯泡两端的电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为
小灯泡正常放光时通过的电流为1A，此时滑动变阻器的阻值为
（3）当小灯泡两端电压为2V时，滑动变阻器两端的电压为
滑片Р在a端时，滑动变阻器的最大阻值是10Ω，则通过滑动变阻器的电流
滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围为。
答：（1）小灯泡的额定功率为6W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值为3Ω；
（3）滑片Р滑动过程中，电流表示数的变化范围为。2．如图甲所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，变阻器R2上标有“10Ω 0.4A”，油量表由量程是0～0.6A的电流表改装而成，电源电压恒为6V。
（1）为使电路安全，定值电阻R1至少多大？
（2）若实际选用的定值电阻R1＝20Ω，在保证电路安全的前提下，求R1消耗的最小功率是多少？
（3）若没有电流表，只有电压表，要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，且当油量为0时（此时变阻器的滑片正好在其中的一端），电压表的示数也为0V，请按要求将乙图连接完整。
【答案】（1）15Ω；（2）0.8W；（3）
【详解】解：（1）变阻器R2上标有“10Ω 0.4A”可知变阻器的最大电阻为10Ω，允许通过的最大电流为
Imax＝0.4A<0.6A
当变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律，
电阻R1的阻值至少为
R1＝
（2）当滑动变阻器阻值最大时，电路的电流最小，R1消耗的功率最小，由串联电阻的规律，最大总电阻为
R＝R1+R2＝20Ω+10Ω＝30Ω
最小电流为
Imin＝由P＝UI＝I2R得，R1消耗的最小功率为
P1min＝Imin2R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W
（3）由于用电流表做油量表时，油面上升时电流表的读数增大，所以用电压表代替电流表做油量表，要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，即油面上升时电压表的读数增大，根据电压表与电阻需并联连接，当油量为0时（此时变阻器的滑片正好应在上端），此时滑片的上部分电压为0，因为电压表的示数也为0V，所以电压表应与滑片的上部分电阻并联，如下图所示：
答：（1）为使电路安全，定值电阻R1至少为15Ω；
（2）R1消耗的最小功率是0.8W；
（3）电路图见解析
3．标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路，如图1，当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1一I图像（如图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0=12Ω，求
（1）电源电压U；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL；
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
【答案】（1）6V；（2）10Ω；（3）6.6W
【详解】解：（1）当只闭合开关S1时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片滑至最左端时，此时滑动变阻器接入的阻值为零，只有小灯泡接入，此时小灯泡正常发光，而小灯泡的规格是“6V 3.6W”，故小灯泡两端的电压为6V，电源电压为6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻
（3）当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光，电路中的总电阻最小，电流最大，最大的电流为0.6A，故根据图2可知，当滑片位于最右端时，滑动变阻器两端的电压为4V，通过滑动变阻器的电流为0.2A，故滑动变阻器的最大值为
当S1、S2、S3均闭合，灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻R0并联，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，此时滑动变阻器接入的电阻为
滑动变阻器的电功率为
定值电阻的电功率为
整个电路消耗的电功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（3）整个电路消耗的电功率为6.6W。
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b是R2的两个端点）。当闭合S1和S2时，移动滑动变阻器滑片在某一位置，电压表V1示数为12V，电流表示数为0.25A，当只闭合S1时，使滑动变阻器滑片在某两点（不是端点）移动过程中，电压表V1和电压表V2示数变化量之比为4：1，当只闭合S1，滑动变阻器滑片在a端时，电压表V1示数为U1，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝8：9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。求：
（1）定值电阻R1的阻值；（2）定值电阻R0的阻值；
（3）若电压表V1和V2均有量程为0~15V，求当闭合S1时，移动滑动变阻器，保证电路安全时，电路中的最小功率。
【答案】（1）48Ω；（2）12Ω；（3）4.5W
【详解】解：（1）当闭合S1和S2时，电阻R1、R2串联，电压表V1电阻R1两端的电压，电流表测量串联电路中电流：根据欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值
（2）当只闭合S1时，R0、R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R1、R2两端的总电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，R1两端的电压
R0两端的电压
由串联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压
则电压表V1示数变化量
电压表V2示数变化量
由题意可知，电压表V1和电压表V2示数变化量之比
则
（3）当只闭合S1，滑动变阻器滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电阻R0、R1串联，电压表V1、V2都测电阻R1两端电压，电流表测电路中的电流；此时电路中的电流
则电源电压
因为
所以
……①
当只闭合S1，滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻达最大，电阻R0、R1、R2串联，电压表V1测电阻R1两端电压，电压表V2测R1、R2两端的总电压，电流表测电路中的电流；由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流
则电源电压
……②
由①②解得
由串联电路的电阻特点和可知，滑动变阻器滑片由a端移动到b端的过程中，电路总功率变化量
解得
由可知，在电源电压一定时，电路中的电流最小时，电路的电功率最小，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，当此时V2的示数达最大值，因为电压表V1和V2的量程均为0~15V，所以保证电路安全时，V2的示数为15V，此时R0两端的电压
则电路中的电流
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻
因此电路中的最小电流能达到0.25A，因此电路中的最小功率
答：（1）定值电阻R1的阻值为48Ω；
（2）定值电阻R0的阻值为12Ω；
（3）电路中的最小功率为4.5W。
5．如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。求：
（1）R0的阻值；
（2）油量最多时，电流表的示数及R0消耗的电功率。
【答案】（1）30Ω；（2）7.5W
【详解】解：（1）由电路图可知，R与R0串联，当油量最少时，滑动变阻器的滑片在B端，滑动变阻器电阻最大，滑动变阻器电阻为R=20Ω，此时电流为I=0.3A，根据欧姆定律可知，
根据串联电路中的电阻等于各部分电阻之和可知
（2）当油量最多时，滑动变阻器的滑片在A端，滑动变阻器电阻最小为0，此时电路中只有R0接入，根据欧姆定律可知，电路中的电流为为
根据电功率的公式可得，消耗的电功率为
答：（1）R0的阻值为30Ω；
（2）油量最多时，电流表的示数为0.5A，R0消耗的电功率为7.5W。
6．在如图所示的电路中，电源两端电压不变，M为电子集成元件，L是小灯泡且RL=10Ω（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。当开关闭合时，R的滑片从一端移动到另一端时，M的阻值与其两端的电压变化如图所示且遵循欧姆定律。求：
（1）现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，通过灯泡L的电流保持多少不变？
（2）滑动变阻器的最大阻值，电源电压U；
（3）计算滑动变阻器R的最大电功率。（请写出必要的计算过程）
【答案】（1）0.3；（2）20Ω，12V；（3）1.8W
【详解】解：（1）由RM—U的图像可知，M的阻值与其两端的电压成正比，由可知，通过RM的电流不变，图像可知，当RM=10Ω时，UM=3V，通过RM的电流
因串联电路处处电流相等，所以通过灯泡L的电流保持0.3A不变；
（2）由可知，电源电压一定时，要使电路电流不变，则电路的总电阻不变；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，RM接入电路的阻值最大，由图像可知，此时RM接入电路的最大阻值为30Ω，则电路的总电阻R总=RM+RL=30Ω+10Ω=40Ω
电源电压
U=IR总=0.3A×40Ω=12V
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，RM接入电路的阻值最小，由图像可知，RM接入电路的最小阻值为10Ω，则滑动变阻器的最大阻值
R滑大=R总-RM小-RL=40Ω-10Ω-10Ω=20Ω
（3）滑动变阻器的最大功率
P=UI=I2R滑大=（0.3A）2×20Ω=1.8W
答：（1）通过灯泡L的电流保持0.3A不变；
（2）滑动变阻器的最大阻值20Ω，电源电压U为12V；
（3）滑动变阻器R的最大电功率为1.8W。
7．小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。
（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'=3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。
【答案】（1）6V；（2）6Ω；（3）14Ω；（4）1.8W
【详解】解：（1）由图加可知，当滑片P移动b端时，只有灯泡L工作，灯泡L正常发光，则电源电压为6V。
（2）由灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化）可知，灯泡的电阻为
（3）由图甲可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的示数为I=0.3A时，电路中的总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
（4）如图乙，滑动变阻器分为两部分并联接入电路，假设上端为R1，下端为R2，则
R1+R2= R滑=20Ω
并联电路中的总电阻为
则电路消耗的电功率为
由上式可知,当时，电功率最小，最小电功率为
答：（1）电源电压U为6V；
（2）灯泡L的电阻为6Ω；
（3）当电流表的示数为0.3A时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'=3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小为1.8W。
8．如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V 0.3A”的字样，闭合S和S1，滑动变阻器滑片从a端滑向b端过程中，描出它的I﹣U图像，如图乙所示。
（1）求灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大电阻。
（2）求电源电压和R0的阻值。
（3）断开S1，闭合S2，为了让L能正常发光，求电阻R的取值范围。
【答案】（1）0.9W；25Ω；（2）12V；15Ω；（3）5～30Ω
【详解】解：（1）灯泡的额定功率为
闭合S和S1，R0与滑动变阻器串联，由图像可知，滑动变阻器的阻值最大时，其两端的电压为7.5V，通过的电流为0.3A，则滑动变阻器的最大电阻为
（2）闭合S和S1，滑动变阻器滑片在a端时，只有R0工作，电路中的电流I2=0.8A，电源电压为
----①
闭合S和S1，滑动变阻器滑片在b端时，R0与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器的阻值最大，电流I1=0.3A，则电源电压为
----②
由以上①②两式可得
（3）断开S1，闭合S2，滑动变阻器、R、L串联，L正常发光，则电路中的电流为
L正常发光的电阻为
此时电路中的总电阻
串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以可知
根据滑动变阻器的阻值变化范围为0～25Ω，所以R的取值范围为5～30Ω。
答：（1）灯泡的额定功率为0.9W，滑动变阻器的最大电阻为25Ω；
（2）电源电压为12V，R0的阻值为15Ω；
（3）电阻R的取值范围为5～30Ω。
9．某学习小组，制作了一个探究“滑动摩擦力与压力大小关系”的实验装置，如图甲所示。绝缘的轻质木板，压在硬性轻质且光滑的金属滑片上，木板和金属滑片均水平放置且足够长，电路开关闭合时，可通过改装后的电流表读出滑片所受压力 F 的大小。重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，将铁块放在水平木板上时，滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，电阻不计的弹簧被压缩，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1。实验装置通过向桶中加入细沙，改变铁块对木板的压力；水平向左推动木板时，铁块始终保持静止，通过始终在水平方向的拉力传感器（位置可随铁块一起相对地面上下调节）的示数，可得出木板与铁块之间摩擦力的大小。电路中，电源电压恒为 3V， R2阻值分布均匀（阻值与长度成正比）。弹簧长度变化量与压力的关系如图乙所示。小组实验后，得到拉力传感器示数 F 和压力 Fs 的数据如表丙所示。
（1）若铁块的底面积为20cm2，当F=1N时，铁块对木板的压强为多少？
（2）学习小组应当将电流表的哪个刻度改为压力5N？
（3）若压力为0时，滑片恰好在R₂的顶端，此时R1的功率记为P2，且P1： P2=1：9当电流表的示数为0.5A时，向桶中加入细沙的重力为多少？
【答案】（1）2000Pa；（2）0.2A；（3）
【详解】解：（1）从图丙可知，若铁块的底面积为20cm2，当F=1N时，铁块对木板的压力为4N，铁块对木板的压强为
（2）重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，即压力为5N，滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，滑动变阻器 R2全部接入，此时电路的总功率 P=0.6W，而电源电压为3V，故此时的电流为
（3）滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1
若压力为0时，滑片恰好在R₂的顶端，此时R1的功率记为
而P1： P2=1：9，故
故
则
此时只有电阻R1接入电路，则电阻R1的阻值为
当压力为5N时，R1与R2串联，且R2全部接入，则总电阻为
故电阻R2的阻值为
而此时R2的长度为5cm，故1cm为2Ω，当电流表的示数为0.5A时，此时的总电阻为
即滑动变阻器的电阻R2’的阻值为
即此时的滑片位于顶端往下0.5cm，则从图乙可知，铁块对木板的压力为0.5N，对铁块进行受力分析，其受到了向上的拉力和木板对铁块向上的支持力，以及向下的重力，那么绳子给其向上的拉力为
对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为
答：（1）当F=1N时，铁块对木板的压强为2000Pa；
（2）故将电流表的0.2A改为压力为5N；
（3）对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为4.5N。
10．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
【详解】解：（1）由题意知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，电源电压为3V。电阻R1的阻值为
只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器接入电路的阻值为
则R2的最大阻值为
R2=2R21=2×10Ω=20Ω
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻为
R=R1+R2=7.5Ω+20Ω=27.5Ω
则电路的总功率为
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R1和R2的并联电路，电压表测量的是电源电压，始终为3V，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，干路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的规律
则R2允许接入电路的最小阻值为
答：（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，R2的最大阻值为20Ω；（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路的总功率约为0.33W；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动， R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
F 压/N
0
1
2
3
4
5
F/N
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
第三轮模拟题练习——这一阶段是检查学生整体复习情况，查漏补缺，提高应试能力，提高学生成绩的关键阶段。
这段时间教师主要任务是从试卷中发现复习中存在的问题，及时评讲，同时要注意增强学生自主学习能力，让学生学会自我反思、总结解题方法和应试技巧。
押第23（2）题—动态电路综合题
2023年新中考物理考前100天题号押题终极提分练
1．图中小灯泡L标有“6V 1A”，电源电压为9V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω。闭合开关S，滑片Р从a端开始向左移动，电压表的示数从2V增大到6V。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值；
（3）滑片Р滑动过程中，电流表示数的变化范围。
【答案】（1）6W；（2）3Ω；（3）
【详解】解：（1） 小灯泡的额定功率为
（2）根据串联电路的电压特点，当小灯泡两端的电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为
小灯泡正常放光时通过的电流为1A，此时滑动变阻器的阻值为
（3）当小灯泡两端电压为2V时，滑动变阻器两端的电压为
滑片Р在a端时，滑动变阻器的最大阻值是10Ω，则通过滑动变阻器的电流
滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围为。
答：（1）小灯泡的额定功率为6W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值为3Ω；
（3）滑片Р滑动过程中，电流表示数的变化范围为。2．如图甲所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，变阻器R2上标有“10Ω 0.4A”，油量表由量程是0～0.6A的电流表改装而成，电源电压恒为6V。
（1）为使电路安全，定值电阻R1至少多大？
（2）若实际选用的定值电阻R1＝20Ω，在保证电路安全的前提下，求R1消耗的最小功率是多少？
（3）若没有电流表，只有电压表，要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，且当油量为0时（此时变阻器的滑片正好在其中的一端），电压表的示数也为0V，请按要求将乙图连接完整。
【答案】（1）15Ω；（2）0.8W；（3）
【详解】解：（1）变阻器R2上标有“10Ω 0.4A”可知变阻器的最大电阻为10Ω，允许通过的最大电流为
Imax＝0.4A<0.6A
当变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律，
电阻R1的阻值至少为
R1＝
（2）当滑动变阻器阻值最大时，电路的电流最小，R1消耗的功率最小，由串联电阻的规律，最大总电阻为
R＝R1+R2＝20Ω+10Ω＝30Ω
最小电流为
Imin＝由P＝UI＝I2R得，R1消耗的最小功率为
P1min＝Imin2R1＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W
（3）由于用电流表做油量表时，油面上升时电流表的读数增大，所以用电压表代替电流表做油量表，要求油量变化时，电压表示数的变化情况与接入电流表时相同，即油面上升时电压表的读数增大，根据电压表与电阻需并联连接，当油量为0时（此时变阻器的滑片正好应在上端），此时滑片的上部分电压为0，因为电压表的示数也为0V，所以电压表应与滑片的上部分电阻并联，如下图所示：
答：（1）为使电路安全，定值电阻R1至少为15Ω；
（2）R1消耗的最小功率是0.8W；
（3）电路图见解析
3．标有“6V 3.6W”字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路，如图1，当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1一I图像（如图2），且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻R0=12Ω，求
（1）电源电压U；
（2）小灯泡正常发光时的电阻RL；
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
【答案】（1）6V；（2）10Ω；（3）6.6W
【详解】解：（1）当只闭合开关S1时，灯泡与滑动变阻器串联，当滑片滑至最左端时，此时滑动变阻器接入的阻值为零，只有小灯泡接入，此时小灯泡正常发光，而小灯泡的规格是“6V 3.6W”，故小灯泡两端的电压为6V，电源电压为6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻
（3）当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光，电路中的总电阻最小，电流最大，最大的电流为0.6A，故根据图2可知，当滑片位于最右端时，滑动变阻器两端的电压为4V，通过滑动变阻器的电流为0.2A，故滑动变阻器的最大值为
当S1、S2、S3均闭合，灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻R0并联，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，此时滑动变阻器接入的电阻为
滑动变阻器的电功率为
定值电阻的电功率为
整个电路消耗的电功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（3）整个电路消耗的电功率为6.6W。
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b是R2的两个端点）。当闭合S1和S2时，移动滑动变阻器滑片在某一位置，电压表V1示数为12V，电流表示数为0.25A，当只闭合S1时，使滑动变阻器滑片在某两点（不是端点）移动过程中，电压表V1和电压表V2示数变化量之比为4：1，当只闭合S1，滑动变阻器滑片在a端时，电压表V1示数为U1，当移动滑动变阻器滑片至b端时，电压表V2的示数为U2，U1：U2＝8：9，且移动过程中，电路总功率变化了2.7W。求：
（1）定值电阻R1的阻值；（2）定值电阻R0的阻值；
（3）若电压表V1和V2均有量程为0~15V，求当闭合S1时，移动滑动变阻器，保证电路安全时，电路中的最小功率。
【答案】（1）48Ω；（2）12Ω；（3）4.5W
【详解】解：（1）当闭合S1和S2时，电阻R1、R2串联，电压表V1电阻R1两端的电压，电流表测量串联电路中电流：根据欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值
（2）当只闭合S1时，R0、R1、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R1、R2两端的总电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，R1两端的电压
R0两端的电压
由串联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压
则电压表V1示数变化量
电压表V2示数变化量
由题意可知，电压表V1和电压表V2示数变化量之比
则
（3）当只闭合S1，滑动变阻器滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电阻R0、R1串联，电压表V1、V2都测电阻R1两端电压，电流表测电路中的电流；此时电路中的电流
则电源电压
因为
所以
……①
当只闭合S1，滑动变阻器滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻达最大，电阻R0、R1、R2串联，电压表V1测电阻R1两端电压，电压表V2测R1、R2两端的总电压，电流表测电路中的电流；由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流
则电源电压
……②
由①②解得
由串联电路的电阻特点和可知，滑动变阻器滑片由a端移动到b端的过程中，电路总功率变化量
解得
由可知，在电源电压一定时，电路中的电流最小时，电路的电功率最小，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的分压原理可知，当此时V2的示数达最大值，因为电压表V1和V2的量程均为0~15V，所以保证电路安全时，V2的示数为15V，此时R0两端的电压
则电路中的电流
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路的电阻
因此电路中的最小电流能达到0.25A，因此电路中的最小功率
答：（1）定值电阻R1的阻值为48Ω；
（2）定值电阻R0的阻值为12Ω；
（3）电路中的最小功率为4.5W。
5．如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。求：
（1）R0的阻值；
（2）油量最多时，电流表的示数及R0消耗的电功率。
【答案】（1）30Ω；（2）7.5W
【详解】解：（1）由电路图可知，R与R0串联，当油量最少时，滑动变阻器的滑片在B端，滑动变阻器电阻最大，滑动变阻器电阻为R=20Ω，此时电流为I=0.3A，根据欧姆定律可知，
根据串联电路中的电阻等于各部分电阻之和可知
（2）当油量最多时，滑动变阻器的滑片在A端，滑动变阻器电阻最小为0，此时电路中只有R0接入，根据欧姆定律可知，电路中的电流为为
根据电功率的公式可得，消耗的电功率为
答：（1）R0的阻值为30Ω；
（2）油量最多时，电流表的示数为0.5A，R0消耗的电功率为7.5W。
6．在如图所示的电路中，电源两端电压不变，M为电子集成元件，L是小灯泡且RL=10Ω（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。当开关闭合时，R的滑片从一端移动到另一端时，M的阻值与其两端的电压变化如图所示且遵循欧姆定律。求：
（1）现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，通过灯泡L的电流保持多少不变？
（2）滑动变阻器的最大阻值，电源电压U；
（3）计算滑动变阻器R的最大电功率。（请写出必要的计算过程）
【答案】（1）0.3；（2）20Ω，12V；（3）1.8W
【详解】解：（1）由RM—U的图像可知，M的阻值与其两端的电压成正比，由可知，通过RM的电流不变，图像可知，当RM=10Ω时，UM=3V，通过RM的电流
因串联电路处处电流相等，所以通过灯泡L的电流保持0.3A不变；
（2）由可知，电源电压一定时，要使电路电流不变，则电路的总电阻不变；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，RM接入电路的阻值最大，由图像可知，此时RM接入电路的最大阻值为30Ω，则电路的总电阻R总=RM+RL=30Ω+10Ω=40Ω
电源电压
U=IR总=0.3A×40Ω=12V
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，RM接入电路的阻值最小，由图像可知，RM接入电路的最小阻值为10Ω，则滑动变阻器的最大阻值
R滑大=R总-RM小-RL=40Ω-10Ω-10Ω=20Ω
（3）滑动变阻器的最大功率
P=UI=I2R滑大=（0.3A）2×20Ω=1.8W
答：（1）通过灯泡L的电流保持0.3A不变；
（2）滑动变阻器的最大阻值20Ω，电源电压U为12V；
（3）滑动变阻器R的最大电功率为1.8W。
7．小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。
（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'=3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。
【答案】（1）6V；（2）6Ω；（3）14Ω；（4）1.8W
【详解】解：（1）由图加可知，当滑片P移动b端时，只有灯泡L工作，灯泡L正常发光，则电源电压为6V。
（2）由灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化）可知，灯泡的电阻为
（3）由图甲可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的示数为I=0.3A时，电路中的总电阻为
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
（4）如图乙，滑动变阻器分为两部分并联接入电路，假设上端为R1，下端为R2，则
R1+R2= R滑=20Ω
并联电路中的总电阻为
则电路消耗的电功率为
由上式可知,当时，电功率最小，最小电功率为
答：（1）电源电压U为6V；
（2）灯泡L的电阻为6Ω；
（3）当电流表的示数为0.3A时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'=3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小为1.8W。
8．如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V 0.3A”的字样，闭合S和S1，滑动变阻器滑片从a端滑向b端过程中，描出它的I﹣U图像，如图乙所示。
（1）求灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大电阻。
（2）求电源电压和R0的阻值。
（3）断开S1，闭合S2，为了让L能正常发光，求电阻R的取值范围。
【答案】（1）0.9W；25Ω；（2）12V；15Ω；（3）5～30Ω
【详解】解：（1）灯泡的额定功率为
闭合S和S1，R0与滑动变阻器串联，由图像可知，滑动变阻器的阻值最大时，其两端的电压为7.5V，通过的电流为0.3A，则滑动变阻器的最大电阻为
（2）闭合S和S1，滑动变阻器滑片在a端时，只有R0工作，电路中的电流I2=0.8A，电源电压为
----①
闭合S和S1，滑动变阻器滑片在b端时，R0与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器的阻值最大，电流I1=0.3A，则电源电压为
----②
由以上①②两式可得
（3）断开S1，闭合S2，滑动变阻器、R、L串联，L正常发光，则电路中的电流为
L正常发光的电阻为
此时电路中的总电阻
串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以可知
根据滑动变阻器的阻值变化范围为0～25Ω，所以R的取值范围为5～30Ω。
答：（1）灯泡的额定功率为0.9W，滑动变阻器的最大电阻为25Ω；
（2）电源电压为12V，R0的阻值为15Ω；
（3）电阻R的取值范围为5～30Ω。
9．某学习小组，制作了一个探究“滑动摩擦力与压力大小关系”的实验装置，如图甲所示。绝缘的轻质木板，压在硬性轻质且光滑的金属滑片上，木板和金属滑片均水平放置且足够长，电路开关闭合时，可通过改装后的电流表读出滑片所受压力 F 的大小。重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，将铁块放在水平木板上时，滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，电阻不计的弹簧被压缩，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1。实验装置通过向桶中加入细沙，改变铁块对木板的压力；水平向左推动木板时，铁块始终保持静止，通过始终在水平方向的拉力传感器（位置可随铁块一起相对地面上下调节）的示数，可得出木板与铁块之间摩擦力的大小。电路中，电源电压恒为 3V， R2阻值分布均匀（阻值与长度成正比）。弹簧长度变化量与压力的关系如图乙所示。小组实验后，得到拉力传感器示数 F 和压力 Fs 的数据如表丙所示。
（1）若铁块的底面积为20cm2，当F=1N时，铁块对木板的压强为多少？
（2）学习小组应当将电流表的哪个刻度改为压力5N？
（3）若压力为0时，滑片恰好在R₂的顶端，此时R1的功率记为P2，且P1： P2=1：9当电流表的示数为0.5A时，向桶中加入细沙的重力为多少？
【答案】（1）2000Pa；（2）0.2A；（3）
【详解】解：（1）从图丙可知，若铁块的底面积为20cm2，当F=1N时，铁块对木板的压力为4N，铁块对木板的压强为
（2）重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，即压力为5N，滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，滑动变阻器 R2全部接入，此时电路的总功率 P=0.6W，而电源电压为3V，故此时的电流为
（3）滑片恰好在滑动变阻器 R2底端，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1
若压力为0时，滑片恰好在R₂的顶端，此时R1的功率记为
而P1： P2=1：9，故
故
则
此时只有电阻R1接入电路，则电阻R1的阻值为
当压力为5N时，R1与R2串联，且R2全部接入，则总电阻为
故电阻R2的阻值为
而此时R2的长度为5cm，故1cm为2Ω，当电流表的示数为0.5A时，此时的总电阻为
即滑动变阻器的电阻R2’的阻值为
即此时的滑片位于顶端往下0.5cm，则从图乙可知，铁块对木板的压力为0.5N，对铁块进行受力分析，其受到了向上的拉力和木板对铁块向上的支持力，以及向下的重力，那么绳子给其向上的拉力为
对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为
答：（1）当F=1N时，铁块对木板的压强为2000Pa；
（2）故将电流表的0.2A改为压力为5N；
（3）对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为4.5N。
10．如图所示的部分电路中，R1为定值电阻、R2滑动变阻器，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）20Ω；（2）0.33W；（3）15Ω
【详解】解：（1）由题意知，电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，电源电压为3V。电阻R1的阻值为
只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器接入电路的阻值为
则R2的最大阻值为
R2=2R21=2×10Ω=20Ω
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路中的总电阻为
R=R1+R2=7.5Ω+20Ω=27.5Ω
则电路的总功率为
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时的电路为R1和R2的并联电路，电压表测量的是电源电压，始终为3V，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，干路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的规律
则R2允许接入电路的最小阻值为
答：（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片滑至中点时，电流表的示数为0.3A，R2的最大阻值为20Ω；（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片滑至最右端时，电路的总功率约为0.33W；
（3）将b接在电源一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动， R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
F 压/N
0
1
2
3
4
5
F/N
0
0.25
0.5
0.75
1
1.25
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