电路动态练习 --2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

初三电学 电路动态分析 一、单选题 1．（2023·山东济宁·统考中考真题）小明家的屋顶上有一个水池，图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置，R'是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表（用电流表改装）指针的刻度，就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议，可行的是（　　） A．用电压表改装水位表，并与R'并联 B．用塑料材料制作杠杆AB C．用软绳连接杠杆A端与浮标 D．用导线代替电阻R'接通电路 【答案】A 【详解】A．如果用电压表改装水位表，把电压表与R'并联，测R'两端电压，根据串联电路分压特点，当水位升高时，变阻器接入电路电阻变小，变阻器两端电压变小，电源电压不变，则R'两端电压变大。所以这个方案可行，故A符合题意； B．R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。因为塑料是绝缘体，所以不能用塑料制作杠杆AB，故B不符合题意； C．如果用软绳连接杠杆A端与浮标，当水位上升时，浮标对杠杆没有力的作用，则不能改变变阻器的电阻值，故C不符合题意； D．如果用导线代替电阻R'接通电路，当变阻器滑片滑到最下端时，等同于用导线直接接到电源两端，可能会因电流过大把电源烧坏，故D不符合题意。 2．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图是巨磁电阻（GMR）的特性原理示意图，巨磁电阻的阻值随所在磁场强度的增强而减小，如果闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，下列说法正确的是（　　） A． 电压表示数变小 B．指示灯亮度变暗 C．电流表示数变大 D．巨磁电阻（GMR）阻值变小 【答案】B 【详解】由图可知，巨磁电阻与指示灯串联，电压表测量巨磁电阻的电压，电流表测量巨磁电阻和指示灯的电流。闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁电流变小，磁性变弱，则巨磁电阻阻值增大，巨磁电阻所在电路的电流变小，电流表示数变小，小灯泡亮度变暗；根据串联分压规律可知，巨磁电阻所分电压变大，电压表示数变大，故B正确，ACD错误。 3．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗 B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯 C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小 D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小 【答案】B 【详解】由图可知，变阻器和灯泡L串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。 A．不放重物时，变阻器连入电路的电阻最小，电路的总电阻最小，由可知电路中的电流最大，由P=I2R可知灯泡L的电功率最大，灯泡L的亮度最亮，故A错误； BC．重物的质量越大，变阻器连入电路的电阻越大，电路的总电阻越大，可知电路中的电流越小，电流表的示数越小，由串联分压可知电压表的示数越大，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯，故B正确，C错误； D．重物的质量越小，变阻器连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，可知电路中的电流越大，由P=UI可知电路消耗的总功率越大，故D错误。 4．（2023·吉林·统考中考真题）如图所示，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（    ） A． 电压表示数变小 B． 电流表示数变小 C． 电路总电阻变大 D．R0不能保护电路 【答案】A 【详解】ABC．由图得，定值电阻R0与变阻器串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，变阻器接入电路中电阻变小，电路中总电阻变小，电路中电流变大，由欧姆定律得，定值电阻R0的电压变大，变阻器电压变小，则电压表示数变小，故A正确，BC错误； D．串联电路，用电器起到分压作用，可以保护其他用电器，则R0能保护电路，故D错误。 5．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A． 小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大 C．电流表示数不变 D．电路总功率变小 【答案】D 【详解】AB．由图可知，灯泡与滑动变阻器并联在电路中，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流；并联电路中各个支路的用电器互不影响，滑片由中点向右移动的过程中，通过灯泡的电流不变，小灯泡亮度不变，因电源电压保持不变，电压表的示数不变，故AB错误； CD．滑片由中点向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，通过灯泡的电流不变，由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小；因电源电压不变，干路中的电流减小，则根据P=UI可知，整个电路的总功率小，故D正确，C错误。 6．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数不变 B．电压表V示数变小 C．电流表示数与电流表示数之差变小 D．电压表V示数与电流表示数的乘积变大 【答案】D 【详解】AB．变阻器与灯并联，电压表测变阻器的电压即电源电压（不变），A1测干路电流，A2测灯的电流，滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，通过灯的电流即A2示数不变，根据并联电路电流的规律，电流表示数变大；故AB错误； C．电流表示数与电流表示数之差，即通过变阻器的电流，故电流表示数与电流表示数之差变大，故C错误； D．电压表V示数不变，而电流表示数的变大，故电压表V示数与电流表示数的乘积变大，故D正确。 7．（2023·山东东营·统考中考真题）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开 C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合 D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开 【答案】A 【详解】当开关S1闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关S2闭合，故A正确，BCD错误。 8．（2023·江苏常州·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．的阻值为 C．的最大阻值为 D．移动滑片P，电路总功率的最小值为 【答案】C 【详解】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误； B．当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流最大值为0.6A，R0阻值为 故B错误； C．当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V，故C正确； D．移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为 ，故D错误。 9．（2023·甘肃金昌·统考中考真题）学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示，其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（　　） A．显示仪一定是电流表 B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小 C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小 D．若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，R与R0串联，当天然气浓度增大时，R阻值减小，由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，可知显示仪可以为电压表，故A错误； B．室内有天然气泄漏时，R阻值减小，若显示仪为电压表，则由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，若显示仪为电流表，此时R0将被短路，电路中只有R，R阻值减小，由欧姆定律可得，电路中电流增大，故可知B错误； C．室内有天然气泄漏时，此时电路中的阻值变小，由可得，电路消耗的电功率变大，故C错误； D．若调低报警浓度，即电阻R阻值较大时，此时R0两端电压不变，故由串联电路电阻等比例分压可知，可将R0换成阻值大一点的电阻，故D正确。 10．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大 B．烟雾越浓，电流表示数越小 C．烟雾越浓，电压表示数越小 D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大的阻值 【答案】C 【详解】定值电阻R0和光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压。 A．当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照减弱，电路中电流增大，当电路电阻减小时，电流增大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故A错误； B．已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路的总电阻越小，由欧姆定律电路中的电流越大，故B错误； C．已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，由串联分压可知电压表的示数越小，故C正确； D．要提高警报灵敏度，需减小电路中的电阻以增大电流，使报警器更快报警，增大R0的阻值会增大电路电阻减小电流，不能提高警报灵敏度，故D错误。 11．（2022·江苏南京·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表的示数从6V变为2V，电压表的示数变化了9V，R1的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（　　） A． 电源电压13.5V B． R2的最大阻值为45Ω C．为0.8W D．为1.8W 【答案】A 【详解】由电路图可知，三个电阻串联在电路中，电压表V1测的是R1的两端电压，电压表V2测的是滑动变阻器R2的两端电压，电流表测的是电路电流。 AB．设电源电压为U，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，R2接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可得， 此时电路电流为，电压表V1的示数为，电压表V2的示数为0； 当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，R2接入电路的电阻为最大电阻R2，根据欧姆定律可得， 此时电路电流为，此时电压表V1的示数为 电压表V2的示数为，由题意可得 根据题意得，电压表的示数变化为，联立以上式子解得，电源电压为U=13.5V，R1=20Ω，滑动变阻器最大阻值R2=90Ω，R3=25Ω。故A正确，B错误； CD．由以上分析可得，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，电路电流为 当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，此时电路电流为 根据串联电路的电流特点和P=UI可得，R1的功率变化 电路总功率变化，故CD错误。 12．（2023·四川遂宁·统考中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω 【答案】D 【详解】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。 AB．由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，由P=UI可知， 此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I1R1+8V=0.5A×R1+8V① 当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，由P=UI可知，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I2R1+10V=0.4A×R1+10V② 联立①②两式可解得，电源电压U=18V，R1的阻值R1=20Ω，故AB错误； CD．根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0~0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大=0.6A，则电路中的最大总功率P大=UI大=18V×0.6A=10.8W 电路中的最小总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=30Ω-20Ω=10Ω 根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知， R1两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V，电路中最小电流 电路中的最小总功率P小=UI小=18V×0.15A=2.7W，滑动变阻器接入电路的最大阻值 所以，电路总功率的最大变化量ΔP=P大-P小=10.8W-2.7W=8.1W 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω，故C错误，D正确。 13．（2023·湖北武汉·统考中考真题）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω，定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 其中正确的是（　　） A． 试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 B． ①③ C． ②④ D． ①④ D．②③ 【答案】D 【详解】当开关S1接1、S2接1时，滑动变阻器与定值电阻R2和灯泡串联，因为是原地所以不需要接入电动机，此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式； 玩具车前进且能调速，故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置，即应有滑动变阻器且与电动机串联，此时S1接1、S2接2时，是“调速前进”； 玩具车后退时，以恒定速度后退，即电动机应与R2和灯泡串联，S1接2、S2接1时，是“定速后退”状态。由题意知，当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，当滑动变阻器不接入电路时， 电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为 当玩具车前进时电动机、灯泡RL和滑动变阻器串联，电源电压6V，RL=10Ω，当滑动变阻器不接入电路时，电路中电流最大为 玩具车“定速后退”时，电动机应、R2和灯泡串联，由得 故ABC错误，D正确。 14．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变， R0为定值电阻， R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω）， 浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值 R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V 【答案】C 【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由分压原理可知，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联电路电压特点可得Uv =U-U滑，因此电压表示数变大，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为电源电压U=6V。根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值为 由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率为P=UI′=6V×0.1A=0.6W，故B错误； C．水位变化过程中，滑动变阻器的功率为，当时，滑动变阻器的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b=40Ω，30cm×k+b=0 两式联立可得：k=-2Ω/cm，b=60Ω，则R滑=-2Ω/cm×h+60Ω， 当R滑1= 20Ω，代入数据20Ω=-2Ω/cm×h+60Ω得h1=20cm，故C正确； D．当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R′=-2Ω/cm×25cm+60Ω=10Ω 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流为 串联电路的电流处处相等，根据欧姆定律可得，此时电压表示数为U′=0.2A×20Ω=4V故D错误。 15．（2023·陕西·统考中考真题）在如图-1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0~3A”，电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图-2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（　　）    A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像① B．定值电阻R1的阻值为10Ω C．电源电压为9V D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5～20Ω 【答案】D 【详解】A．由题干可知，当开关S和S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，其阻值逐渐减小，到最左端时接入电阻为0，电压表示数也应该为0，所以电压表和电流表示数变化关系为图像①，故A不符合题意； B．当开关S和S1闭合，S2断开时，R2与R1串联，当滑片移动到最右端时，电压表测量R2，由图2知，此时电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，由选项C可知，电源电压为9V，所以R1电压为3V，则R1阻值为 故B不符合题意； C．当开关S和S2闭合，S1断开时，R2与L串联，电压表测量R2电压，当灯泡正常发光时，由图②可知，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，电源电压可表示为故C不符合题意； D．当开关S和S2闭合，S1断开时，灯泡L和R2串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，由图中数据可知，电压表示数6V，电流表示数0.3A，则此时滑动变阻器接入阻值最大为，当滑片向左移动时，电流增大，由于灯泡允许通过的最大电流为，电源电压为9V，此时滑动变阻器的电压为3V，则滑动变阻器接入的最小阻值为，故D符合题意。 二、填空题 16．（2023·江苏扬州·统考中考真题）小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化．选用的器材有：电源、湿度传感器（其电阻的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻、一只电压表（量程为）等。当相对湿度为时，，电压表示数为，则电压表是并联在 的两端。当电压表示数变大时，教室里相对湿度在 。 【答案】定值电阻R/R/定值电阻 增大 【详解】[1]由题图可知，两电阻串联， 由串联电路分压原理可得，因为电源电压为，电压表示数为，所以电压表测量的是定值电阻R两端的电压，即电压表并联在定值电阻R的两端。 [2]电压表示数变大，即定值电阻两端电压变大，由欧姆定律可得，流过电路的电流变大，则电路的总电阻变小，可知湿度传感器的电阻减小，所以教室里的相对湿度增大。 17．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是 Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为 W。 【答案】15 0.6 【详解】[1]当开关S1、S2都闭合，R1被短路，滑片P置于b端时，R2与L并联，此时R2电阻的阻值最大，电流表测电路中的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压为，根据P=UI可得，通过灯泡的电流为，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过R2的电流为，根据欧姆定律可得，滑动变阻器最大阻值为 [2]当开关S1闭合、S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与R2串联，由可得，此时电路的总功率为 滑动变阻器消耗的电功率为 可得，此时R1的功率为 18．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，电流表A1示数 ．电压表V与电流表A2示数的比值 。（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】不变 变大 【详解】[1]闭合开关S，R1、R2并联，A2测干路电流，A1测R1支路电流，V测电源电压，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，故电压表V示数不变，由可知，R1支路电阻不变，电压不变，所以电流不变，故电流表A1示数不变。 [2]当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，滑动变阻器R2电阻变大，电路总电阻变大，由可知，总电压不变，总电阻变大，所以总电流变小，A2示数变小，则电压表V与电流表A2示数的比值变大。 19．（2023·四川南充·统考中考真题）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。  【答案】5 1.5 【详解】[1]由于R1为定值电阻，电流与电压成正比，则电流与电压的图像是正比例函数图像，所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，则滑动变阻器的阻值减小，由串联分压可知，滑动变阻器的电压逐渐减小，灯泡两端电压逐渐增大，所以①为灯泡的图像，②为滑动变阻器的图像，滑动滑片P，直至灯泡L正常发光，由①可知，灯泡电压增大至2.5V为止，所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图像①可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光时的电阻 [2]由于电源电压不变，所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，由乙图中数据可知，电源电压 ③，滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时，由乙图中数据可知，电源电压④，联合③④解得R=2.5Ω，U=4.5V 若R2的滑片可任意滑动，则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器R2的阻值为0，灯泡正常发光的电流为0.5A，则需要串联一个电阻 20．（2023·四川广元·统考中考真题）如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“  1A”，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-3A．下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 身高 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 某同学测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为 A；为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过 cm。 【答案】0.25 185 【详解】[1]由图知，电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。由表格数据知，身高为165厘米时，变阻器接入电路的阻值为50欧，则电路中的总电阻 R=R1+R2=30Ω+50Ω=80Ω，此时电路中的电流 [2]当变阻器两端的电压最大为15V时，接入电路的阻值最大时，据串联电路的分压特点有Rmax∶R1=Umax∶(U-Umax) 即Rmax∶15Ω=15V∶(20V-15V)，解得，此时变阻器接入电路的最大阻值Rmax=90Ω 由表格数据知，此时测量仪能测的最高身高为185厘米。故为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过185cm。 三、计算题 21．（2023·广西·统考中考真题）实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求： （1）若R与阻值相等，R消耗的电功率； （2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； （3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算作出判断。    【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此时R0的阻值为40Ω 【详解】解：（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为 电路中的电流为，R消耗的电功率为 （2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为 R此时的电阻为 由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。 （3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为，适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。 22．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。    【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W 【详解】解：（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由可知小灯泡L的电阻 （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源U=UL=6V 通过灯泡的电流，通过定值电阻的电流 电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流，小灯泡L的电功率Pʹ=Iʹ2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W 23．（2023·西藏·统考中考真题）如图（甲）所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图（乙）所示。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）把定值电阻换成标有“”的小灯泡，当滑动变阻器的滑片P在中间位置时，计算小灯泡的实际功率（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。    【答案】（1）3.0V；（2）20Ω；（3）0.225W 【详解】解：（1）由图甲可知，定值电阻与变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。当变阻器的滑片P在最左端时，只有R的简单电路，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大，电压表测量电源电压，由图乙可知，电源电压U=3.0V。 （2）当变阻器滑片在最右端时，变阻器连接电路的电阻最大，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由图乙可知，I最小=0.075A，定值电阻两端的电压最小UR小=1.5V，则变阻器两端电压 U滑=U-UR小=3.0V-1.5V=1.5V，滑动变阻器的最大阻值 （3）小灯泡的电阻 当变阻器的滑片在中间位置时，电路中的电流 小灯泡的实际功率PL=I2RL=(0.15A)2×10Ω=0.225W 24．（2023·山东菏泽·统考中考真题）如图所示为某用电器内部简化电路，电源的电压不变，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关S后，求： （1）电路中电流I的变化范围； （2）滑动变阻器的电压与电流I的关系式； （3）当滑动变阻器的电功率时，接入电路的阻值。    【答案】（1）0.4A～2A；（2）U2=6V-I×3Ω；（3）9Ω或1Ω 【详解】解：（1）由图可知，闭合开关S，当滑片移到最左端时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大为 当滑片移到最右端时，R1与R2串联接入电路，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小为 ，所以电路中电流的变化范围是0.4A～2A。 （2）设电路中的电流为I，则R1两端的电压为U1=IR1=I×3Ω，则R2两端的电压为U2=U-U1=6V-I×3Ω 所以滑动变阻器R2的电压U2与电流I的关系式为：U2=6V-I×3Ω （3）由P=UI可知，当滑动变阻器R2的电功率P2=2.25W时，P2= U2I，则(6V- I×3Ω)×I=2.25W 解得电路中的电流为I1=0.5A或I2=1.5A。 ①当电路中的电流I1=0.5A时，R2两端的电压为U2′=6V-I×3Ω=6V-3Ω×0.5A=4.5V R2接入电路中的阻值为 ②当电路中的电流I1=1.5A时，R2两端的电压为U2′′=6V-I×3Ω=6V-3Ω×1.5A=1.5V R2接入电路中的阻值为 所以当滑动变阻器R2的电功率P2=2.25W时，R2接入电路的阻值为9Ω或1Ω。 25．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V  1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω  1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求： （1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； （2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。    【答案】（1）50Ω；（2）0.675W；（3）0.3A 【详解】解：（1）由图可知，闭合所有开关，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表测量通过滑动变阻器的电流；根据并联电路的电压特点可知，电源电压U=UR=UL=6V 此时滑动变阻器的滑片在最右端，接入电路的阻值最大，滑动变阻器的最大阻值 （2）由图可知，当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，灯泡与R0串联，小灯泡的电阻 根据串联电路特点和欧姆定律可知，电路中的电流 小灯泡的实际功率PL′=I2RL=(0.15A)2×30Ω=0.675W （3）由图可知，当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压；根据电压表量程可知，R0两端的最大电压U0大=3V，电路中的最大电流 根据题意可知，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流额为0.3A。 $$ 初三电学 电路动态分析 一、单选题 1．（2023·山东济宁·统考中考真题）小明家的屋顶上有一个水池，图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置，R'是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表（用电流表改装）指针的刻度，就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议，可行的是（　　） A．用电压表改装水位表，并与R'并联 B．用塑料材料制作杠杆AB C．用软绳连接杠杆A端与浮标 D．用导线代替电阻R'接通电路 2．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图是巨磁电阻（GMR）的特性原理示意图，巨磁电阻的阻值随所在磁场强度的增强而减小，如果闭合S1、S2并使滑片P向右滑动，下列说法正确的是（　　） A． 电压表示数变小 B．指示灯亮度变暗 C．电流表示数变大 D．巨磁电阻（GMR）阻值变小 3．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（　　） A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗 B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯 C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小 D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小 4．（2023·吉林·统考中考真题）如图所示，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（    ） A． 电压表示数变小 B． 电流表示数变小 C． 电路总电阻变大 D．R0不能保护电路 5．（2023·辽宁营口·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，在保证电路安全的情况下，变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A． 小灯泡亮度变暗 B．电压表示数变大 C．电流表示数不变 D．电路总功率变小 6．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中，下列说法正确的是（　　）  A．电流表示数不变 B．电压表V示数变小 C．电流表示数与电流表示数之差变小 D．电压表V示数与电流表示数的乘积变大 7．（2023·山东东营·统考中考真题）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小，当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合 B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开 C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合 D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开 8．（2023·江苏常州·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为 B．的阻值为 C．的最大阻值为 D．移动滑片P，电路总功率的最小值为 9．（2023·甘肃金昌·统考中考真题）学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示，其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（　　） A．显示仪一定是电流表 B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小 C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小 D．若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻 10．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大 B．烟雾越浓，电流表示数越小 C．烟雾越浓，电压表示数越小 D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大的阻值 11．（2022·江苏南京·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表的示数从6V变为2V，电压表的示数变化了9V，R1的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（　　） A． 电源电压13.5V B． R2的最大阻值为45Ω C．为0.8W D．为1.8W 12．（2023·四川遂宁·统考中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω 13．（2023·湖北武汉·统考中考真题）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车，它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω，定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S1接1，S2接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 其中正确的是（　　） A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 14．（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变， R0为定值电阻， R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω）， 浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值 R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　）      A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V 15．（2023·陕西·统考中考真题）在如图-1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0~3A”，电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图-2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（　　）    A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像① B．定值电阻R1的阻值为10Ω C．电源电压为9V D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5～20Ω 二、填空题 16．（2023·江苏扬州·统考中考真题）小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化．选用的器材有：电源、湿度传感器（其电阻的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻、一只电压表（量程为）等。当相对湿度为时，，电压表示数为，则电压表是并联在 的两端。当电压表示数变大时，教室里相对湿度在 。    17．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是 Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为 W。    18．（2023·辽宁锦州·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片从中点向右移动时，电流表A1示数 ．电压表V与电流表A2示数的比值 。（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）    19．（2023·四川南充·统考中考真题）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。    20．（2023·四川广元·统考中考真题）如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑动变阻器的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻，滑动变阻器的规格为“  1A”，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-3A．下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 身高 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 某同学测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为 A；为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过 cm。 三、计算题 21．（2023·广西·统考中考真题）实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求： （1）若R与阻值相等，R消耗的电功率； （2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； （3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算作出判断。    22．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： （1）小灯泡L的电阻； （2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数； （3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。    23．（2023·西藏·统考中考真题）如图（甲）所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图（乙）所示。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）把定值电阻换成标有“”的小灯泡，当滑动变阻器的滑片P在中间位置时，计算小灯泡的实际功率（忽略温度对小灯泡电阻的影响）。    24．（2023·山东菏泽·统考中考真题）如图所示为某用电器内部简化电路，电源的电压不变，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。闭合开关S后，求： （1）电路中电流I的变化范围； （2）滑动变阻器的电压与电流I的关系式； （3）当滑动变阻器的电功率时，接入电路的阻值。    25．（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V  1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω  1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求： （1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； （2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。    试卷第1页，共3页 1 学科网（北京）股份有限公司 $$