专题19 动态电路分析压轴培优专题训练-2022-2023学年九年级全一册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题19 动态电路分析压轴培优专题训练（解析版） 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．2：3 【答案】B。 【解答】解：由题意知，灯泡的额定电压为6V，额定功率为0.6W，则灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.1A； 灯泡的电阻RL＝＝＝60Ω； 灯泡正常发光时，变阻器的阻值R滑＝＝＝40Ω，所以变阻器的最大阻值为80Ω； P＝UI＝I2R，当滑动变阻器的阻值最大时，二者电功率之比： PL：P滑＝I2RL：I2R滑′＝RL：R滑′＝60Ω：80Ω＝3：4。 故选：B。 2．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 【答案】D。 【解答】解：由电路图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流；当开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流； 因电压表均测量电源电压，且电源电压不变，所以电压表的示数不变，故BC错误； 因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以开关闭合后，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误，D正确； 故选：D。 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1.08W 【答案】D。 【解答】解：A、根据P＝可知灯泡L正常发光时的电阻RL＝＝＝5Ω； 根据P＝UI可知灯泡L正常发光时通过灯泡的电流IL＝＝＝0.6A，故A错误； BC、闭合开关S1、S2后，R1被短路，R2和L串联，灯泡L恰好正常发光，则电路中的电流I＝IL＝0.6A， 电源电压U＝UL+U2＝3V+0.6A×R2........①， 闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到中点时，R1、R2和L串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R1、R2两端的电压之和。 电流表示数为0.2A，则电源电压U＝I′（RL+R2+）＝0.2A×（5Ω+R2+）......②， 此时电压表V1、V2的示数之比为1：4，则：＝＝＝.......③， 联立①②③可得：U＝9V，R2＝10Ω，R1＝60Ω，故BC错误； D、电源电压一定，闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R1、R2和L串联，总电阻最大，根据P＝可知总功率最小， 电路在通路状态下消耗的最小功率P＝＝＝1.08W，故D正确。 故选：D。 4．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．2：1 【答案】A。 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。 灯泡L上标有“3V 3W”的字样，则小灯泡的电阻为：RL＝＝＝3Ω； 当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，其两端的电压UL＝3V，此时电压表的示数（滑动变阻器两端的电压）为6V， 根据串联电路电压的规律知电源电压：U＝UL+UV＝3V+6V＝9V； 此时电路中的电流为：I＝＝＝1A， 所以此时滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝＝＝6Ω， 所以滑动变阻器的最大阻值为：R＝12Ω， 因串联电路各处电流相等，则当滑片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： ＝＝＝＝。 故选：A。 5．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