9.动态电路方程思想求解-2025年中考科学三轮复习精练突破（浙江专用）

动态电路方程思想求解 1、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断不正确的是（ ） A. 电源电压为6V B. 的最大阻值为20Ω C. 当滑片P位于a点时，电流表示数为0.6A D. 图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点 2、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值为 C. 滑动变阻器的调节范围为 D. 电路消耗总功率的最小值为 3、如图甲所示，电源电压保持不变，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 P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A. 定值电阻 R2为 10Ω B. 电源电压为 12 V C. 滑片 P 置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10 V D. 滑片 P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24 J 4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．R1的阻值30Ω C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω D．电路总功率最大值1.2W 5、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　） A．电源电压为6V B．定值电阻R0的阻值为6Ω C．滑片P在b端时，电路中电流为1A D．电路消耗的最大功率为27W 6、如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．R1的阻值为5Ω C．R1的最大功率为0.9W D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1 7、在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大功率为2.25W D．电流表示数的变化范围为0.75~1.5A 8、如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电压表与电流表示数之比一直不变 B．滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大 C．电源电压为9V D．电路消耗的最小功率为1.44W 9、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值不变，R2的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω，滑动变阻器R3上标有“10Ω  1A”字样。只闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5A~1A； 当只闭合开关S1、S3，将一电压表并联在电路中，两电表选择合适的量程，移动变阻器滑片P 到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为 15V B．若电压表测R2两端电压，R2的阻值为20Ω C．R1的阻值为20Ω D．若电压表测电源电压，R2的阻值可能为15Ω或20Ω 10、如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　） A．电源的电压为10V B．电阻R能达到的最大功率为1.8W C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 D．断开，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W 11、如图甲所示，电源电压U=12V保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值。 12、某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻，与R组成滑动变阻器（最大阻值），浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求： （1）R0的阻值； （2）当电流表示数为时，则电压表示数为多少？ （3）当电压表的示数为时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？此时电路消耗的电功率是多少？ 13、图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆AB、连杆BC、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经进水管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，连杆BC竖直向下推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入储水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至储水箱中注满水后，开关与触点1接通，储水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0．02A，衔铁P被吸起，开关断开；当电磁铁线圈中电流减小到0．01A，衔铁P被释放，开关重新接通，使贮水箱内热水温度维持在90℃~95℃。是定值电阻，是热敏电阻，其温度与储水箱内水温相同，温度每升高1℃、电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ； A．3A B．12A C．15A D、18A （2）该电开水器煮水箱电热管R₁连续正常工作1小时能产生33kg的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？【】 （3）冷水箱中的浮球质量为0．55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆BC受到活塞对它竖直向上的推力为30N；若浮球全部漫没于水中，此时连杆能够承受活塞的竖直方向推力为90N．求浮球体积和储水箱中保温控制电路的电压？ 14、小平同学设计了一种能让太阳能电池板自动朝向太阳光的控制电路，如图甲所示，控制电路由对比电路和转向电路两部分组成，R1和R3是两个相同的光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。L1和L2为两个相同的通电线圈，电阻不计。调节滑动变阻器R4和定值电阻R2相等，若一侧光照偏暗，则转向电路中电动机M会带动太阳能电池板和对比电路一起转向光亮一侧，直到左右两侧光照强度平衡。该同学在某光照强度下调试控制电路，滑动变阻器R4的滑片由最下端向上移动的过程中，两电表示数变化如图乙所示，对比电路中，电源电压U恒定。 （1）滑动变阻器最大阻值是多少？ （2）若调换定值电阻R2=45Ω，则稳定后太阳能电池板朝向太阳 侧一些（填“左”或“右”），并说明原因 。 （3）调试控制电路过程中，对比电路右侧消耗的最小功率是多少？ 15、在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。 （1）小灯泡的电阻为 Ω； （2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为 A； （3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为。 16、如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻 Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为300Ω，允许通过的最大电流为0.02A，电流表的量程0~0.6A，电压表的量程是0~3V，电源电压恒定。某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为0.015A，此时Rt两端电压为4.5V。 （1）此时电路中Rt的电阻是多少? （2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是多少? （3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是多少? （4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少? 17、如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能； （3）电源电压； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 18、如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）R0的最大阻值和电源电压U； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。 19、如图甲所示，电源电压不变，R0为定值电阻（阻值未知），闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b’两点分别与图甲中海动变阻器滑片P在a、b两位置（图中未标出）相对应，c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置（图中未标出）相对应。请你解答如下问题： （1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的 （选填“左”、或“右”）侧； （2）求电源电压及R0的阻值（用P0和I1表示）; （3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，求图中c'点坐标（用P0和I1表示）并画出等效电路图。 20、某监测水位装置的原理如图（甲）所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），电路工作时电压表与电流表的示数变化关系如图（丙）所示，R接入电路的阻值随水位变化关系如图（乙）所示，警戒水位是190m。 （1）电源电压； （2）定值电阻R0的阻值； （3）当电流表示数为0.18A时，通过计算判断是否达到警戒水位。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 动态电路方程思想求解 1、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断不正确的是（ ） A. 电源电压为6V B. 的最大阻值为20Ω C. 当滑片P位于a点时，电流表示数为0.6A D. 图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点 【答案】D 【解析】ABC．由图甲可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P位于a点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，电源的电压U=I1R1=0.6A×R1① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，滑动变阻器的最大阻值因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V②解①②得R1=10Ω，U=6V，故ABC正确，不符合题意； D．图乙中C点，电流表的示数是0.4A，电压表的示数是2V，变阻器连入电路的电阻 因为图乙中C点没有表示滑片P位于滑动变阻器的中点，故D错误，符合题意。故选D。 2、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值为 C. 滑动变阻器的调节范围为 D. 电路消耗总功率的最小值为 【答案】C 【解析】AB．由乙图可知，当电压表的示数为13V时，R2的电功率为6.5W，则电源电压可表示为-------①当电压表的示数为15V时，R2的电功率为4.5W，则电源电压可表示为----②联立①②解得R=10Ω，电源电压U=18V，故AB错误； C． 根据题意电路中的电流最大为0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，则电路中的总电阻为滑动变阻器此时的电阻为根据串联分压原理可知，当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流为滑动变阻器的最大阻值为则滑动变阻器R2的调节范围为20Ω～50Ω，故C正确； D．当电路中电流最小时，电路中的总功率最小，为故D错误。故选C。 3、如图甲所示，电源电压保持不变，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 P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A. 定值电阻 R2为 10Ω B. 电源电压为 12 V C. 滑片 P 置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10 V D. 滑片 P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24 J 【答案】C 【解析】如图所示，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流。如图乙可知，当R1=10Ω时，P1=3.6W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ①滑片P置于b端时，R1=50Ω，P2=2W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ② 联立①②解得：R2=10Ω，电源电压U=12V 则滑片P置于b端时，R2两端电压即电压表示数为 滑片P置于b端时，通电1分钟产生的热量为 A．定值电阻为10Ω，故A正确，A不符合题意； B．电源电压为12V，故B正确，B不符合题意； C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为2V，故C错误，C符合题意； D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J，故D正确，D不符合题意。故选C。 4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．R1的阻值30Ω C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω D．电路总功率最大值1.2W 【答案】C 【解析】闭合开关，R1、R2串联，电流表测电路电流，电压表测R2的两端电压。ABC．当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，为R2max，由U-I图像可知，电路的电流为I1=0.2A，变阻器的两端电压为U1=4V，由欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为电源电压为  ①当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为R1的简单电路，电路电流为I2=0.6A，根据欧姆定律，电源电压为  ②联立①②解得，R1=10Ω。将电源电压代入②式，解得，U电源=6V。故C正确，AB错误； D．由P=U2/R知，当电路的总电阻最小，即电路只有R1的简单电路时，电路总功率最大，即为故D错误。故选C。 5、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　） A．电源电压为6V B．定值电阻R0的阻值为6Ω C．滑片P在b端时，电路中电流为1A D．电路消耗的最大功率为27W 【答案】D 【解析】由图甲可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。ABC．由图甲可知，滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为3A；由欧姆定律可知，电源电压U=I大R0=3A×R0……①滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为1A，滑动变阻器两端的电压为6V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②由①②解得R0=3Ω，U=9V，故ABC错误； D．电路消耗的最大功率P大=UI大=9V×3A=27W。故D正确。故选D。 6、如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．R1的阻值为5Ω C．R1的最大功率为0.9W D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1 【答案】D 【解析】AB．由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为10Ω时，定值电阻R1的电压为9V，则电源电压可表示为由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为20Ω时，定值电阻R1的电压为6V，则电源电压可表示为综上上面两式可解得电源电压为18V，R1的电阻为10Ω，故AB错误； C．根据公式可知，当R1的电压最大时，其功率最大，R1的电压最大不能超过电压表的量程，即最大电压为15V，则R1的最大功率为故C错误； D．根据公式可知，当电压表示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的电流为滑动变阻器接入电路的最小电阻为则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为故D正确。故选D。 7、在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（　　） A．R2的阻值为5Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大功率为2.25W D．电流表示数的变化范围为0.75~1.5A 【答案】C 【解析】AB．由图乙得，当滑动变阻器电功率为2W时，R1接入电路中电阻为2Ω或者8Ω，由得，此时R1的电压分别为 电路电流分别为 由欧姆定律和串联电路分压特点得 解得 故A错误； C．滑动变阻器的功率所以当时，滑动变阻器的功率最大，为故C正确； D．由图得，滑动变阻器的最大电阻为8Ω，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小，为当滑动变阻器接入电路中电阻为0时，电路中电流最大，为故电路中电流变化范围为0.5~1.5A，故D错误。故选C。 8、如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电压表与电流表示数之比一直不变 B．滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大 C．电源电压为9V D．电路消耗的最小功率为1.44W 【答案】D 【解析】A．电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器接入的电阻，滑片从最左端向最右端滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，故电压表与电流表示数之比变小，故故A错误； C．由图可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为则电源电压为①滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为 则电源电压为② 联立①②得，故C错误； B．滑动变阻器消耗的功率为由上式可知，R=5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，所以滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率并不是一直变大的，故B错误； D．当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，此时电路中的最小电流为 电路消耗的最小功率为Pmin=UImin=6V×0.24A=1.44W故D正确。故选D。 9、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值不变，R2的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω，滑动变阻器R3上标有“10Ω  1A”字样。只闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5A~1A； 当只闭合开关S1、S3，将一电压表并联在电路中，两电表选择合适的量程，移动变阻器滑片P 到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为 15V B．若电压表测R2两端电压，R2的阻值为20Ω C．R1的阻值为20Ω D．若电压表测电源电压，R2的阻值可能为15Ω或20Ω 【答案】D 【解析】AC．只闭合开关S1、S2，定值电阻R1、变阻器R3串联，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5~1A，当变阻器接入电路中电阻为0时，电路电流最大为1A，由欧姆定律得，电源电压为 当变阻器R3接入电路中电阻最大为10Ω时，电路电流最小为0.5A，由欧姆定律与串联电路特点得，电源电压为 解①②得，故AC错误； BD．当只闭合开关S1、S3，R2与变阻器R3串联，电流表测量电路电流，由图乙得，电流表的量程选用0~3A时，分度值为0.1A，示数为2A，由欧姆定律得，电路中电阻为 而当变阻器接入电路中电阻为0时，电路中电阻最小为10Ω，故电流表的量程应选用0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律得，此时电路中电阻为当变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时，R2接入电路中电阻最小为则R2的阻值可能为15Ω或20Ω。电压表的量程为0~15V时，分度值为0.5V，示数为10V，则电压表可能测量电源电压；电压表的量程应选用0~3V时，分度值为0.1V，示数为2V，若此时电压表测量R2电压，则电压表示数可能为 或故电压表不可能测量R2 两端电压，故B错误，D正确。故选D。 10、如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　） A．电源的电压为10V B．电阻R能达到的最大功率为1.8W C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 D．断开，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W 【答案】C 【解析】A．由图甲可知，闭合开关、，则L被短路，R与串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流。由图乙可知，当电压表示数为10V时，电流表示数为0.2A，由串联电路电压规律可得，电源电压为   ① 当电压表示数为6V时，电流表示数为0.6A，则电源电压   ② 由①②可得，故A错误； B．由可知，当电路中电流最大时，即为0.6A时，电阻R的功率最大，为 故B错误； C．由欧姆定律可知，当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小。由图乙可知，当电路中电流最大时，即为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为6V，则滑动变阻器接入电路的最小值为故C正确； D．由图乙可知，断开，则，L、R与串联，小灯泡正常发光时的电流为 则电路中电流R两端电压 由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压 滑动变阻器的功率为故D错误。故选C。 11、如图甲所示，电源电压U=12V保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值； （2）R0的阻值。 【答案】（1）50Ω；（2）10Ω 【解析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I1=0.2A时，R的电功率为P1=2W；由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为 （2）由图像可知，当电路中的电流I2=0.4A时，R的电功率P2=3.2W，此时R接入电路的电阻因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源电压保持不变，电源的电压为U=0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω）解得R0=10Ω。 答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω； （2）R0的阻值为10Ω。 12、某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻，与R组成滑动变阻器（最大阻值），浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求： （1）R0的阻值； （2）当电流表示数为时，则电压表示数为多少？ （3）当电压表的示数为时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？此时电路消耗的电功率是多少？ 【答案】（1）30Ω；（2）3V；（3）190m；1.8W。 【解析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1A，根据欧姆定律，则电压表示数为UP=IRP=0.1A×60Ω=6V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，根据欧姆定律可得电源电压U=IR0＝0.3A×R0 ① 因串联电路总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.1A时，根据欧姆定律可得电源电压U=UP+I′R0＝6V+0.1A×R0 ②联立①②可得R0=30Ω，U=9V （2）通过电路的电流为0.2A时，电路总电阻根据串联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的阻值RP=R总﹣R0＝45Ω﹣30Ω＝15Ω 滑动变阻器两端的电压UP=I″×RP=0.2A×15Ω=3V （3）当电压表的示数为3V时，定值电阻两端的电压U0=U﹣UP′=9V﹣3V=6V 此时通过定值电阻的电流 串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值 由乙图可知滑动变阻器的长度为195m﹣175m，滑片位于最下端时水位的高度为175m， 浮子上升的距离 则此时的警戒水位为175m+15m=190m 此时电路消耗的电功率P=UI0＝9V×0.2A＝1.8W 答：（1）R0的阻值为30Ω； （2）当电流表示数为0.2A时，则电压表示数为3V； （3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，警戒水位为190m；此时电路消耗的电功率为1.8W。 13、图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆AB、连杆BC、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经进水管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，连杆BC竖直向下推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入储水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至储水箱中注满水后，开关与触点1接通，储水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0．02A，衔铁P被吸起，开关断开；当电磁铁线圈中电流减小到0．01A，衔铁P被释放，开关重新接通，使贮水箱内热水温度维持在90℃~95℃。是定值电阻，是热敏电阻，其温度与储水箱内水温相同，温度每升高1℃、电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。 （1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ； A．3A B．12A C．15A D、18A （2）该电开水器煮水箱电热管R₁连续正常工作1小时能产生33kg的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？【】 （3）冷水箱中的浮球质量为0．55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆BC受到活塞对它竖直向上的推力为30N；若浮球全部漫没于水中，此时连杆能够承受活塞的竖直方向推力为90N．求浮球体积和储水箱中保温控制电路的电压？ 【答案】（1）C （2） （3）10V 【解析】（1）由题意可知，开关 S2 闭合，开关 S1与触点2接通，煮水箱中的电热管 R1工作,额定煮水功率为3300 W，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流 故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 （2）冷水温度为 22℃，开水温度为100℃， 则水吸收热量 电热管 R1连续正常工作1小时，产生热量 则煮水箱加热效率 （3）[3]浮球质量为 0.55 kg，则浮球的重力 若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，根据杠杆平衡原理可得浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90 N，根据杠杆平衡原理可得根据阿基米德原理可得 解得一半浮球受到的浮力由阿基米德原理可得，浮球的体积贮水箱内热水温度维持在 90℃ ~95℃则温度在 95℃ 时，电磁铁线圈中的电流达到 0.02A，衔铁P被吸起，RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，设此时电阻为RT，则贮水箱中保温控制电路的电压① 温度在 90℃ 时，电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放，此时RT电阻为 ，则贮水箱中保温控制电路的电压② 联立①②解得U1 = 10V。 14、小平同学设计了一种能让太阳能电池板自动朝向太阳光的控制电路，如图甲所示，控制电路由对比电路和转向电路两部分组成，R1和R3是两个相同的光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。L1和L2为两个相同的通电线圈，电阻不计。调节滑动变阻器R4和定值电阻R2相等，若一侧光照偏暗，则转向电路中电动机M会带动太阳能电池板和对比电路一起转向光亮一侧，直到左右两侧光照强度平衡。该同学在某光照强度下调试控制电路，滑动变阻器R4的滑片由最下端向上移动的过程中，两电表示数变化如图乙所示，对比电路中，电源电压U恒定。 （1）滑动变阻器最大阻值是多少？ （2）若调换定值电阻R2=45Ω，则稳定后太阳能电池板朝向太阳 侧一些（填“左”或“右”），并说明原因 。 （3）调试控制电路过程中，对比电路右侧消耗的最小功率是多少？ 【答案】（1）见解析 （2）右 定值电阻R2大于滑动变阻器的最大值，当光照相同的时候对比电路中左侧总电阻大、电流小，左侧电磁铁磁性小于右侧，衔铁被吸向右侧，转向电路中电动机会带动电池板向右侧运动 （3）见解析 【解析】（1）由图乙知电路中的最小电流为：I最小=0.2A，电压表的最大示数为：U4大=8V，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 （2）因为定值电阻R2大于滑动变阻器的最大值，当光照相同的时候对比电路中左侧总电阻大、电流小，左侧电磁铁磁性小于右侧，衔铁被吸向右侧，转向电路中电动机会带动电池板向右侧运动。 （3）滑动变阻器和R3串联，由图像乙可知，当滑片在最下端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电源电压 ① 当电流表示数为0.5A时，电压表的示数为2V，同理可得电源电压 ② 由①②两式解得， 电路消耗的最小功率。 15、在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。 （1）小灯泡的电阻为 Ω； （2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为 A； （3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为。 【答案】 （1） 12 （2）0.4 （3）17.2 【解析】（1）由公式 可得，小灯泡的电阻为 （2）由图甲可知，将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器R1与小灯泡串联，滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 滑片P从b端滑到ab中点时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变小。又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大了0.1A，所以滑片在b端时电路中的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A即通过小灯泡的电流为0.4A。 （3）设电源电压为U，在（2）题中，滑片P在R1的中点时，根据串联电路电压规律，有 ① 滑片P在b端时 ② 由①②式可得：R1=8Ω，U=8V。 由图乙可知，R0的阻值为 根据公式P=UI可知，电源电压不变，当E接A，F接C，开关S闭合时，R1与R0并联，调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值为 此时电路总电流最大为 则电路的最大电功率P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W当E接B，F接D，开关S断开时，小灯泡和R0串联，电路电阻最大为R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω 由公式可知，此时电路功率最小，最小功率为 则P1与P2的差值为19.2W-2W=17.2W。 16、如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻 Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为300Ω，允许通过的最大电流为0.02A，电流表的量程0~0.6A，电压表的量程是0~3V，电源电压恒定。某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为0.015A，此时Rt两端电压为4.5V。 （1）此时电路中Rt的电阻是多少? （2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是多少? （3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是多少? （4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少? 【答案】（1）300Ω；（2）30℃；（3）6V；（4）100Ω-300Ω 【解析】（1）由电路图可知，R1与Rt串联，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻 （2）当电流表示数为0.015A时，Rt的电阻为300Ω，从图乙可知环境温度是30℃； （3）设电源电压为U，当电流表示数为0.015A时，电源电压U=0.015A×R+4.5V① 当环境温度为20℃，从图乙可知Rt的阻值为400Ω，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，则电源电压U=0.01A×2R+0.01A×400Ω② 由①②得到U=6V，R=100Ω （4）由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值R′t=200Ω，由电流表的量程为0～0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知，电路中的最大电流I大=0.02A，则电路的最小总电阻所以，电阻箱接入电路中的最小阻值R1′=R小-R′t=300Ω-200Ω=100Ω电阻箱最大电阻为300Ω，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。 答：（1）此时电路中Rt的电阻是300Ω； （2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是30℃； （3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是6V； （4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。 17、如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能； （3）电源电压； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 【答案】（1）10Ω；（2）54J；（3）6V；（4）2Ω 【解析】（1）灯泡的型号规格为“5V，2.5W”，即灯泡的额定功率P额=2.5W U额=5V 根据公式P=UI变形得 （2）当滑动变阻器完全接入电路时，即滑片P位于b端，此时电路中接入的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，消耗的电功率最小，由乙图可知，P位于b端时，此时灯泡消耗的电功率为P灯=0.9W根据电能公式W=Pt得，滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J 电源电压为① （3）当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电路中的电流为0.4A，此时电源电压为 ③ 由①③式得代入①式得 （4）灯泡电流最大为最大电流小于电流表的量程，所以电路中最大电流只能为0.5A，且滑动变阻器必须接入，根据串联电路中电压的规律可知，当电路中的电流最大为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时灯泡两端电压为5V，滑动变阻器两端电压为1V，且不超过电压表量程的最大值，所以此时接入电路的阻值为最小值 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能为54J； （3）电源电压为6V； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。 18、如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）R0的最大阻值和电源电压U； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。 【答案】（1）10Ω；（2）10V；（3）20W 【解析】（1）只闭合S1时，R0与R1串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R1的阻值 （2）只闭合开关，滑片位于最右端时，电源电压……① 滑片位于R0中点时，电源电压……② 联立①②两式解得 即R0的最大阻值为30Ω，电源电压为10V。 （3）由题意可知 闭合开关S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器滑片滑到最左端时，R1和R3并联，则 所以R3的阻值 当滑片位于最左端，开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个电路的最大功率 答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω； （2）R0的最大阻值和电源电压为10V； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率为20W。 19、如图甲所示，电源电压不变，R0为定值电阻（阻值未知），闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b’两点分别与图甲中海动变阻器滑片P在a、b两位置（图中未标出）相对应，c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置（图中未标出）相对应。请你解答如下问题： （1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的 （选填“左”、或“右”）侧； （2）求电源电压及R0的阻值（用P0和I1表示）; （3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，求图中c'点坐标（用P0和I1表示）并画出等效电路图。 【答案】（1）右 （2） （3）（，） 【解析】（1）由图乙知道，当滑片在a、b两点时，电路中的电流Ia=I1、Ib=2I1，变阻器消耗的电功率均为P0，由知道，滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值 比较知道Ra＞Rb所以图1中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧。 （2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得，电源的电压 滑片在a、b两点时有① ② 由①②知道 （3）由图乙知道，c'点处电路的电流最小，说明滑动变阻器接入电路的最大电阻3R0，等效电路如下 由知道，此时电路的电流 由知道，滑动变阻器R消耗的电功率 答：（1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧； （2）求电源电压，R0的阻值； （3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，图中c'点坐标是（，）； 等效电路图见解析。 20、某监测水位装置的原理如图（甲）所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），电路工作时电压表与电流表的示数变化关系如图（丙）所示，R接入电路的阻值随水位变化关系如图（乙）所示，警戒水位是190m。 （1）电源电压； （2）定值电阻R0的阻值； （3）当电流表示数为0.18A时，通过计算判断是否达到警戒水位。 【答案】（1）9V；（2）30Ω；（3）见解析 【解析】（1）（2）从图丙可知，当电压表示数为6V时，通过的电流为0.1A；当电压表为0V时，通过的电流为0.3A。根据欧姆定律和电源电压不变列方程得解得，所以，电源电压 （3）当电流表示数为0.18A时，电路总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值为从题意可知，电阻片R的长度为20m，总电阻为60Ω，则每米长的电为阻为3Ω，由图乙可知当水位在190m时，电阻片R有5m接入电路，所以接入电路的电阻为15Ω；此时滑动变阻器接入电路阻值为20Ω，说明电阻片R接入的长度大于5m，水位低于190m，说明当电流表示数为0.18A时，还没有到警戒水位。 答：（1）电源电压9V； （2）定值电阻R0的阻值30Ω； （3）见解析。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$