26重难专项八 动态电路的定量计算-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省中考物理全练本（五四制）

1 2 重难专项八 动态电路的定量计算 建议用时：30分钟 3 1.(2024·苏州)图甲中，电源电压为12 V、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～15 V)、滑动变阻器标有“?Ω　1 A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡(6 V　0.5 A)，闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的I-U图像如图乙。则： 1 3 5 7 题序 2 4 6 4 ①虚线框内是小灯泡 ②电路的最大功率为6 W ③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10 Ω ④滑动变阻器最大阻值为20 Ω 以上结论正确的有(　　) A.③④ B.②③ C.①② D.①④ 1 3 5 7 题序 2 4 6 5 2.(2024·临沂莒南二模)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。(提示：当R=R0时，R消耗的功率最大)则下列判断不正确的是(　　) A.滑动变阻器的最大阻值是20 Ω B.滑动变阻器消耗的电功率最大时， 滑动变阻器的阻值是10 Ω C.电源电压为8 V D.电路消耗的最大电功率为14.4 W 1 3 5 7 题序 2 4 6 6 3.(2024·黑龙江龙东地区)(多选)如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则( ) A.Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B.灯泡最小功率为1 W C.R的最大阻值为25 Ω D.电路的最大功率为3.6 W 1 3 5 7 题序 2 4 6 7 4.(2024·济宁金乡三模)如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是(　　) A.电源电压为8 V B.R1的最小电功率为1.6 W C.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω D.当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3 1 3 5 7 题序 2 4 6 8 5.(2024·泸州)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲为该车提醒功能的简化电路图，电源电压为12 V，定值电阻R为10 Ω，Rv为阻值随车速变化的电阻，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120 km/h时，观察到电压表示数为10 V，且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电，充电后电桩显示屏的信息为：充电电压360 V，时间30 min，单价1.2元/度，费用43.2元。求： 1 3 5 7 题序 2 4 6 9 (1)本次充电的电流。 (2)当车速减为零时，电压表的示数。 (3)当电压表的示数为9 V时，此车的速度。 1 3 5 7 题序 2 4 6 10 解：(1)充电度数： W==36度=36 kW·h， 充电功率： P===72 kW=7.2×104 W， 由P=UI得，本次充电的电流： I===200 A。 1 3 5 7 题序 2 4 6 11 (2)由图甲可知，R与Rv串联，电压表测量Rv两端的电压。根据图像，当车速为0时，Rv为10 Ω，电路中的电流： I'===0.6 A， Rv两端的电压： Uv=I'Rv=0.6 A×10 Ω=6 V，即电压表的示数为6 V。 1 3 5 7 题序 2 4 6 12 (3)当车速为120 km/h时，电压表示数为10 V，则定值电阻R两端的电压： UR=U电-Uv'=12 V-10 V=2 V， 电路中的电流： I″===0.2 A， 此时Rv的阻值： Rv'===50 Ω， 当电压表示数为9 V时，定值电阻R两端的电压： UR'=U电-Uv″=12 V-9 V=3 V， 1 3 5 7 题序 2 4 6 13 电路中电流： I‴===0.3 A， 此时Rv的阻值： Rv″===30 Ω。 由图乙一次函数图像可知，Rv的阻值每增加10 Ω，车速增加30 km/h，故此时车速为60 km/h。 1 3 5 7 题序 2 4 6 14 6.(2024·宜宾)如图甲所示，已知电源电压4.5 V保持不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器R的规格为“50 Ω　2 A”，灯泡L的规格为“4 V　1.2 W”，其电流与电压的关系图像如图乙。试求： 1 3 5 7 题序 2 4 6 15 (1)灯泡正常发光时的电流； (2)当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为2.5 V，此时电路的总功 率； (3)在电路安全情况下，调节滑片P，当灯泡的电功率最小时，灯泡L的 阻值； (4)用一个阻值为30 Ω的定值电阻R1替换灯泡L，调节滑片P，当滑动变 阻器的功率为 0.15 W时，滑动变阻器连入电路的阻值。 1 3 5 7 题序 2 4 6 16 解：(1)由图乙可知，灯泡正常发光的电流为0.3 A。 (2)灯泡L和滑动变阻器串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，当P移至某一位置时，电压表的示数为2.5 V，即滑动变阻器两端的电压 U滑=2.5 V，由串联电路的电压规律知，灯泡L两端的电压： UL=U-U滑=4.5 V-2.5 V=2 V， 由图乙可知，此时电路中的电流I=0.25 A， 由P=UI可知，此时电路的总功率： P=UI=4.5 V×0.25 A=1.125 W。 1 3 5 7 题序 2 4 6 17 (3)由题意知，当电压表示数最大为3 V时，灯泡L两端电压最小，此时灯泡L的功率最小，灯泡L两端最小电压=U-U滑'=4.5 V-3 V=1.5 V， 由图乙知，灯泡L的最小电流I小=0.2 A， 灯泡L的电阻： RL===7.5 Ω。 1 3 5 7 题序 2 4 6 18 (4)用一个阻值为30 Ω的定值电阻R1替换灯泡L，定值电阻R1与R串联，调节滑片P，当滑动变阻器的功率为0.15 W时，由欧姆定律与P=I2R得，此时滑动变阻器的电功率： PP=I2R=()2R=()2R=0.15 W， 解得滑动变阻器连入电路的阻值：R=15 Ω或R=60 Ω(舍去)，则滑动变阻器连入电路的阻值为15 Ω。 1 3 5 7 题序 2 4 6 19 7.(2024·大庆)如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，定值电阻R2=15 Ω。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。 1 3 5 7 题序 2 4 6 20 (1)求电源电压； (2)当闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1=15 Ω，求此时小灯泡的功率； (3)当闭合开关S、S2，断开S1，求R1的最大功率和此时R1的阻值。 1 3 5 7 题序 2 4 6 21 解：(1)当闭合开关S、S1，断开S2时，滑动变阻器与灯泡L串联。滑动变阻器滑片移到中点时，即滑动变阻器阻值为10 Ω时，小灯泡正常发光。由图乙可知，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为0.5 A，滑动变阻器两端电压： U滑=I额R滑=0.5 A×10 Ω=5 V， 电源电压：U=U滑+UL=5 V+2.5 V=7.5 V。 1 3 5 7 题序 2 4 6 22 (2)当闭合开关S、S1，断开S2时，滑动变阻器与灯泡L串联。调节滑动变阻器R1=15 Ω，作出此时R1的U-I图像，如图所示： 根据图乙结合串联电路的电压、电流规律可知，此时电路中的电流为0.4 A，小灯泡两端的电压为1.5 V，此时小灯泡的功率： P=UL'IL=1.5 V×0.4 A=0.6 W。 1 3 5 7 题序 2 4 6 23 (3)当闭合开关S、S2，断开S1时，滑动变阻器与定值电阻R2串联。电源电压为U，电路中的电流为I，则R1的最大功率可表示为总功率减R2的功率，即P1=UI-I2R2， P1与I的关系式为一个一元二次函数，当I=-===0.25 A时，P1有最大值，P1max=7.5 V×0.25 A-(0.25 A)2×15 Ω=0.937 5 W， 此时R2两端的电压：U2=IR2=0.25 A×15 Ω=3.75 V， 则R1两端电压UR1=U-U2=7.5 V-3.75 V=3.75 V， 此时R1的阻值：R1===15 Ω。 1 3 5 7 题序 2 4 6 24 $$