专题十三 电功率之动态电路的分析与计算及比例和图像问题 --2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

专题十三 电功率之动态电路的分析与计算及比例和图像问题 类型一 开关类 1.如图所示电路中，电源两端电压不变，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，只闭合S3时，电流表的示数为0.1 A。三个开关不同时闭合，则下列说法正确的是（　　） A．当只闭合S3时，电路的总功率为3 W B．当只闭合S3时，电路的总电功率最大 C．当只闭合S1、S2时，电路的总电功率最小 D．当只闭合S1、S2时，电流表的示数为0.45 A 2.如图电路中灯泡L1、L2上分别标有“9 V 6 W”“6 V 6 W”的字样，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2无论接a还是b，都能使灯正常发光，则（　　） A．电源电压可以通过计算求得 B．R是一个阻值可变的电阻器 C．两灯正常发光时，L1更亮些 D．两灯正常发光时的电阻相等 类型二 滑动变阻器类 3.如图所示，闭合开关S，向右调节滑动变阻器的滑片P，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大，电压表示数与电流表示数的比值不变 B．电流表示数变小，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大 C．小灯泡亮度变亮，电路总电阻变大 D．小灯泡亮度变暗，电路总功率变小 4.如图所示，电源电压不变，灯L标有“6 V 3 W”，滑动变阻器R标有“12Ω 2A”，把滑片移到中点，闭合开关S，灯L正常发光。在保证电路安全的前提下，把滑片由中点向右移动过程中，下列判断正确的是（　　） A．L正常发光时的电阻为6 Ω B．L的亮度变暗，电流表示数变小 C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．R消耗的最大电功率为12 W 5.如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3 A，小灯泡消耗的功率为0.9 W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2 V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2 W，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为9 V B．小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω C．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω D．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W 类型三 实际应用类 6.如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，电源电压一定，R1是光敏电阻，当光照强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻。a、b两点间接一电表，当有人经过通道遮蔽光线时（　　） A．通过R2的电流变大 B．R1阻值变小 C．电路消耗的总功率减小 D．a、b间应接电流表 7.如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　） A．电路总功率变大 B．电压表的示数变小 C．通过气敏电阻的电流变小 D．气敏电阻R的阻值变大 8.小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路：电源电压调为24 V，报警器（电阻不计）通过的电流超过0.02 A时就会报警但不会自动切断电路，热敏电阻RT的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或超过37.3 ℃时，系统报警。求： （1）R0的阻值。（2）所测温度为40 ℃ 时电路中的电流。 （3）温度由36 ℃ 升高到40 ℃ 的过程中，电路最大总功率。 比例问题 9.如图，两灯L1，L2分别标有“15 V 1 A”“10 V 0.5 A”的字样，闭合开关S，其中一灯正常发光，另一灯未烧坏，则它们的功率之比是（　　） A．4∶3 B．3∶4 C．5∶3 D．3∶2 10.已知电阻R1=2 Ω，R2=3 Ω，琳琳同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻接在同一电源两端，下列说法正确的是（　　） A．图甲中通过R1与R2的电流之比为2∶3 B．图乙中R1与R2两端的电压之比为3∶2 C．图甲中电阻R1、R2的功率之比为2∶3 D．图甲与图乙的总功率之比为25∶6 11.现有一个电压不变的电源，两个定值电阻R1、R2。先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0。两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（　　） A．R1两端的电压比为1∶2 B．R1两端的电压比为1∶3 C．R2消耗的功率比为1∶9 D．R2消耗的功率比为2∶9 图像问题 角度１ 定值电阻、小灯泡的图像 12.灯泡L与定值电阻R的I-U图像如图所示。若将L与R串联在9 V的电源上，下列说法正确的是（　　） A．电路中的电流是1.5 A B．灯泡的电阻是20 Ω C．电路消耗的总功率是4.5 W D．灯泡两端的电压是8 V 13.通过导体A、B的电流与其两端电压的关系如图所示，以下说法正确的是（　　） A．导体A、B的电阻阻值都不变 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．导体A、B并联在3V电源上，干路电流是0.9 A D．导体A、B串联时，电流是0.2 A，则导体A此时的功率为0.4 W 角度２ 滑动变阻器的图像 14.如图甲所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．电源的电压为10 V B．滑片P在a端时电流表示数为1.2 A C．滑片P在b端时电压表示数为4 V D．R1电功率最大时电流表示数0.2 A 15.如图甲所示电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则下列错误的是（　　） A．电源电压为9 V B．开始时灯泡两端电压为1 V C．灯泡的额定功率是4.2 W D．曲线a是表示电流表示数与V2示数的关系 角度３ 敏感电阻的图像 16.空气湿度对人体有着重要影响，为了监控室内湿度，牛顿小组设计了图甲所示的简化电路，电源电压恒为6 V，定值电阻R0的阻值为30 Ω。湿敏电阻R的阻值随相对湿度的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．当相对湿度增大时，电流表示数变大 B．当相对湿度为0时，R的阻值为0 C．当相对湿度为30%时，R0消耗的电功率为3 W D．当相对湿度为0时，电路消耗的总功率为0.9 W 17.小明设计了一个声音强度测试仪，其原理如图甲，R为声敏电阻，其阻值随响度N的变化关系如图乙，电源电压为6 V，利用电压表作为声音强度仪表盘。求； （1）闭合开关S，当电压表示数为2 V时，对应的响度为60 dB，则定值电阻R0的阻值。 （2）当响度为20 dB时，R的电功率。 （3）若电流表的量程是0～50 mA，电压表的量程是0～3 V，在确保电路安全的情况下，此声音强度测试仪能够测量的声音强度范围。 参考答案 1.D 2.A 3.D 4.D 5.A 6.C 7.A 8.解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路。由图乙可知当温度为37.3 ℃ 时热敏电阻的阻值为400 Ω。此时报警器恰好报警，电路中的电流I=0.02 A， 则此时电路总电阻为R总＝＝＝1 200 Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则R0的阻值 R0=R总－RT=1 200 Ω－400 Ω=800 Ω。 （2）由图乙可知当温度为40 ℃ 时RT 的阻值为200 Ω。R0为定值电阻保持不变，根据串联电路电阻规律，结合欧姆定律可知，此时电路中的电流 I'===0.024 A。 （3）由图乙可知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，即当温度为40 ℃ 时热敏电阻的阻值在此范围内为最小，此时通过电路的电流最大，根据P=UI可知此时电路总功率最大，最大总功率Pmax=UI'=24 V×0.024 A=0.576 W。 9.A 10.C 11.B 12.C 13.D 14.B 15.D 16.D 17.解：（1）闭合开关S，R0 和R串联。当电压表示数为2 V时，根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压UR=U－U0=6 V－2 V=4 V。 由图乙可知，声音的响度为60 dB时，R=200 Ω。根据欧姆定律可知，电路电流 I＝＝＝0.02A， 则定值电阻R0的阻值R0＝＝＝100 Ω。 （2）由图乙可知，响度为20 dB时，声敏电阻的阻值为400 Ω。 根据电阻串联的特点可知，电路总电阻R总=R+R0=400 Ω+100 Ω=500 Ω， 则电路电流I'===0.012A， R的电功率PR=I'2R=（0.012 A）2×400 Ω=0.057 6 W。 （3）声音的强度越大，声敏电阻阻值越小，电流表和电压表的示数越大。 电压表的量程是0～3 V，当电压表示数最大时，电路电流 I大＝＝＝0.03 A＝30 mA＜50 mA，可见电路中的最大电流为30 mA。 此时R两端的电压UR大=U－UV=6V－3V=3V， 根据欧姆定律可知，R的阻值R小===100 Ω， 由乙图可知，此时可测的声音强度最大为80 dB。 声音的强度较小时，声敏电阻阻值较大，电流表和电压表的示数较小，电路安全。 所以，此声音强度测试仪能够测量的声音强度范围是0～80 dB。 学科网（北京）股份有限公司 $$