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上海市近10年物理中考真题汇编
专题03 电路计算题
1. (2021年上海中考题) 在如图7所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3安,电流表A、A1的表盘均如图8所示,滑动变阻器滑片P位于最大阻值处,闭合开关S,电流表A1示数为0.3安,两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
①求电阻R1的阻值。
②求此时经过变阻器R2的电流I2。
③移动变阻器滑片P,在电路安全工作的前提下,求滑动变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比p2min:p2max。
【答案】①20欧;②1.2安;③4:9。
【解析】①R1= = =20Ω
②这是并联电路,干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2
根据A、A1两电流表指针偏离零刻度线角度相同,干路电流大于支路电流,
故干路电流为I=1.5A,因为I1=0.3A, 所以I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
③滑动变阻器滑片P位于最大阻值处时,滑动变阻器的最小电流为I2min=1.2A,
通过变阻器的最大电流为I2max= Imax- I1=3A-0.3A=2.7A;
滑动变阻器R2消耗的最小功率和最大功率的比值
= ===
2. (2020上海中考题)在如图11所示的电路中,电源电压为3伏保持不变,滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1,电流表示数为0.3安。
①求电阻R1的阻值;
②求通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功W;
③闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,使R1和R2消耗的总功率最小,求此最小总功率P小。
图11
【答案】①10Ω;②9J;③1.35W。
【解析】①只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电阻R1的阻值 R1= = =10Ω
②通电10秒钟,电流通过电阻R1所做的功 W1=U1I1t=3V×0.3A×10S=9J
③闭合开关S2,R1 R2并联,要使R1和R2消耗的总功率最小,即电路中总电阻最大,即滑动变阻器滑片P移至最右端,通过的R2电流I 2小= U/R2大=3V/20Ω=0.15A
电路中最小电流I最小=I1+I2小=0.3A+0.15A=0.45A。
则最小总功率P小=UI最小=3V×0.45A=1.35W
3.(2019上海中考题)在图9所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“1安”字样。闭合电键S,电压表示数为5伏。
图9
R1
R2
V
S
P
①求通过电阻R1的电流I1。
②求通电10秒钟后,电流通过电阻R1所做的功W1.
③移动滑动变阻器滑片P过程中,电源电压与电压表示数比值的最大为3,求电压表最大示数和最小示数的差值△U1。
【答案】①0.5A;②25J;③6V。
【解析】①根据电路图可知,电压表测量R1两端的电压,
通过电阻R1的电流I1=== 0.5A
②W1=U1I1t=5V×0.5A×10s=25J.
③电源电压U和电压表示数U1′的比值最大为3,此时应为电压表示数的最小值,
即12V/ U1′=3,得U1′=4V,
电压表示数的最大值应该是电流最大时的值,滑动变阻器R2上标有“1A”字样,当电流为1A时
可得电路最小总电阻Rmin= = =12Ω
Rmin =R1+ R2′ R2′=2Ω,所以最大电流为1A,
此时R1的电压U1″=I′R1=1A×10Ω=10V,
电压表示数的最大值和最小值的差值应为△U= U1″- U1′=10V﹣4V=6V
4 . (2018上海中考题)在图9(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30欧。电键S闭合、电键S1断开时,电流表的示数为0.4安。当电键S、S1均闭合时,电流表示数如图9(b)所示。求:
R1
S
S1
A
R2
图9
(a)
(b)
① 电源电压U。
② 通过电阻R1的电流I1。
③ 电键S、S1均闭合时电路的总电阻R。
【答案】① 12伏;② 0.8安;③ 10欧。
【解析】① 由题意,通过R2的电流I1为0.4安
U=U2=I2R2=0.4安×30欧=12伏
② 由题意,两电键均闭合后,干路的电流I=1.2安
I1=I-I2=1.2安-0.4安=0.8安
③ 总电阻R=U/I=12伏/1.2安=10欧
5.(2017上海中考题)在图8所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧。闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安。
图8
① 求电源电压U。
② 求通过电阻R2的电流I2。
③ 现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率变化了0.6瓦。求电阻R0的阻值。
【答案】① 6伏;② 0.5安;③ 10欧或15欧。