2026年中考物理一轮复习 动态电路计算（欧姆定律、电功率）

2026年中考物理一轮复习 动态电路计算（欧姆定律、电功率） 考点1 滑片移动引起的动态电路计算 1.【母题】如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的阻值不变，滑动变阻器R的规格是“100Ω 1A”。闭合开关，在保证电路元件安全且能使小灯泡正常发光的前提下，最大范围内移动滑片，绘制了通过变阻器的电流与变阻器阻值关系的图象，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．小灯泡的电阻为10Ω C．小灯泡的额定功率为1.8W D．整个电路电功率最小时，20s内滑动变阻器消耗的电能为12J 【子题1.1】如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。 （1）图乙中__________（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像； （2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为___________。 【子题1.2】创新小组设计了一款家用燃气泄漏报警装置，电路工作原理如图甲所示。控制电路中，电源电压为3V，定值电阻R0=60Ω，R为气敏电阻，其阻值与燃气浓度的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻不计。当空气中检测到的燃气浓度小于4%时，工作电路中灯泡发光；当空气中检测到的燃气浓度大于等于4%时，工作电路报警。下列有关说法正确的是（　　） A．检测到的燃气浓度增大时，气敏电阻R的阻值变大 B．检测到的燃气浓度增大时，控制电路消耗的总功率变小 C．检测到的燃气浓度为4%时，控制电路中电流为0.03A D．若定值电阻R0两端电压为2V时，灯泡发光，电铃不工作 【子题1.3】如图甲所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=20Ω，图乙为小灯泡L的I-U关系图象。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.3A，电路的总功率为P1；当开关S1、S3闭合，S2断开时，通过电阻R2的电流时I2，电路的总功率为P2；当开关S1、S2闭合，S3断开时，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为RL，电路的总功率为P3。已知P1：P2=1：3，下列说法正确的是（　　） ①P2=0.6W ②I2=0.6A ③RL=1.8Ω ④P3=3.6W A．①④ B．②④ C．②③ D．③④ 【子题1.4】如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=2：9。则下列说法中（　　） ①电源电压为9V ②滑动变阻器的最大电阻为40Ω ③电路的最小功率为1.62W ④电路的最大功率为10W A．只有①②③正确 B．只有①②④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【子题1.5】传感器是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图，电源电压恒定，R1为电阻器，压力感应板A和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，压力感应板A、B之间由绝缘弹簧相连，其间有可伸缩的导线。闭合开关S，不对压力感应板A施加力时，滑动变阻器R2的滑片P恰在其最上端，电流表、电压表的示数如图乙所示；当在压力感应板A上施加一个5N的压力F时，电流表的示数变为0.3A。 通过计算回答：（1）电阻器R1的电阻值是多少？ （2）此时电压表的示数是多少？ （3）此时滑动变阻器R2消耗的电功率是多少？ 考点2 开关通断引起的动态电路计算 2.【母题】如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为________A，电源电压为_______V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为________J。 【子题2.1】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象如图乙所示。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。 【子题2.2】如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。R1为6Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“12V”字样，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，电流表使用的量程为0～3A。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为1.7A。 求：（1）小灯泡L的额定功率； （2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1两端的电压； （3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2连入电路的最大阻值。 考点3 范围（安全）类电路计算 1.【母题】图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.625W B．电路的最大总功率为1.2W C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．R的阻值变化范围为20Ω～8Ω 【子题3.1】如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，某一特种小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 【子题3.2】如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（　　） ①U=6V ②R2′=4Ω ③P=1.35W ④Q=27J A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②③④正确 【子题3.3】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，R0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S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关S2、S4闭合，S1、S3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。 【子题3.4】在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻R0=16Ω，滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1，滑动滑片P，使变阻器电阻Rap=R，此时电压表示数为10V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变化。 求：（1）小灯泡的电阻； （2）电源电压； （3）只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功率范围。 【答案与解析】 1.C 【解析】由题意及图中数据可得，当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，通过电阻的电流为0.3A，则滑动变阻器两端的电压为：U=IR=0.3A×20Ω=6V； 而电源电压应该大于6V，故A错误； 由题意及欧姆定律可得：U=I1RL+I1R1=0.3A×RL+0.3A×20Ω--------①； 当电路中的电流I2=0.1A时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I2RL+I2R2=0.1A×RL+0.1A×100Ω-------②； 联立①②，解得：RL=20Ω、U电=12V，故B错误； 由题意可得，要保证电路安全且灯泡正常发光，则通过灯泡的电流最大为其额定电流，结合上述分析可得，小灯泡的额定电流为0.3A，额定电压为：U额=U电-U=12V-6V=6V； 则小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=6V×0.3A=1.8W，故C正确； 电源电压不变，当电路中电流最小时，总功率最小，由图像可知最小电流为0.1A，此时变阻器接入电路的阻值为100Ω，则这种情况下20s内滑动变阻器消耗的电能为：W=I小2R滑大t=（0.1A）2×100Ω×20s=20J，故D错误。 【子题1.1】（1）ec （2）6：1 【解析】（1）由甲图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，由U=IR0可知定值电阻的电压随着电流的增大而增大，故ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。 （2）根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U=5V+1V=6V； R0阻值为：R0==10Ω； 滑片P在a点时，只有接入R0电路，电路中的电阻最小，电流最大，最大电流为：Ia==0.6A，由P=UI可知，电路总功率最大； 滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流Ib=0.1A，由P=UI可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为：。 【子题1.2】C 【解析】由乙图可知，当燃气浓度增大时，电阻R变小，故A错误；燃气浓度增大时，电阻R变小，控制电路总电阻变小，电路电流变大，由P=UI得控制电路的电功率增大，故B错误；燃气浓度为4%时，由乙图可知电阻R=40Ω，控制电路的总电阻为R总=R+R0=40Ω+60Ω=100Ω，由欧姆定律可知，电流为I==0.03A，故C正确；若定值电阻R0两端电压为2V时，串联电路是分压电路，则R的电压为UR=U总-U0=3V-2V=1V，由，可得电阻R=30Ω，由乙图可知，当电阻R=30Ω时，燃气浓度为6%，由题意可知当燃气浓度大于等于4%时，工作电路报警，故此时工作电路报警，铃响灯不亮，故D错误。 【子题1.3】B 【解析】①当只闭合S1时，电路中只有R1工作，P1=R1=（0.3A）2×20Ω=1.8W，已知P1：P2=1：3，所以，P2=3P1=3×1.8W=5.4W，故①错误； ②根据欧姆定律可得电源电压：U=I1R1=0.3A×20Ω=6V，当开关S1、S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，则R2的功率：P=P2-P1=5.4W-1.8W=3.6W，根据P=UI可得：I2==0.6A，故②正确； ③当开关S1、S2闭合，S3断开时，灯泡和R1并联，灯泡两端电压等于电源电压U=6V，由乙图可知此时IL=0.3A，所以RL==20Ω，故③错误； ④当开关S1、S2闭合，S3断开时，灯泡和R1并联，此时灯泡的功率为PL=UIL=6V×0.3A=1.8W，则P3=PL+P1=1.8W+1.8W=3.6W，故④正确。 【子题1.4】A 【解析】①由电路图可知，只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，R1与串联，电压表测变阻器两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1=U-U滑=U-6V，则电阻R1的功率：P1=，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R2的功率：P2=，则，解得：U=9V，故①正确； ②只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I=，即，解得：R=40Ω，故②正确； ③R1与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小功率：P小==1.62W，故③正确； ④闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，P大==12.15W，故④错误。 综上分析可知，选项A正确、BCD错误。 【子题1.5】解：电阻器R1和滑动变阻器R2串联，开始时R2阻值为0Ω， 电源电压U=3V； （1）由欧姆定律I＝，可得：电阻器R1的电阻值 R1＝＝6Ω； （2）由欧姆定律I＝，可得：此时电压表的示数 U′₁=I′R₁=0.3A×6Ω=1.8V； （3）U₂′=U-U₁′=3V-1.8V=1.2V； 此时滑动变阻器R2消耗的电功率 P₂′=U₂′I′=1.2V×0.3A=0.36W。 2.0.6 8 384 【解析】由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.6A；根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，R1两端的电压：U1=IR1=0.6A×10Ω=6V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=UL+U1=2V+6V=8V；当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；根据图乙可知，当小灯泡两端的为4V时，通过小灯泡的电流为0.8A， 根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为0.8A，电路在1min内消耗的电能：W=UI′t=8V×0.8A×1×60s=384J。 【子题2.1】解：（1）只闭合S1时，R0与R1串联，电压表V测量R1两端电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R1的阻值为： R1==10Ω； （2）只闭合开关S1，滑片位于最右端时，电源电压为： U=U1+I1R0=2.5V+0.25A×R0-----① 滑片位于R0的中点时，电源电压为： U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0-----② 联立两式解得：R0=30Ω，U=10V； （3）由题意知：R2=2R1=2×10Ω=20Ω， 闭合开关S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器滑片到最左端时，R1和R3并联， R1的功率PR2==10W， R3的功率PR3=P总-PR2=15W-10W=5W； R3的阻值R3==20Ω； 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，整个电路最大功率为： P最大=P1+P2+P3=++=++=20W。 【子题2.2】解：（1）当所有开关都闭合时，小灯泡L与滑动变阻器R2并联，小灯泡正常发光，则U=U2=UL=12V，滑动变阻器的滑片移到最上端时，滑动变阻器连入的电阻R2=10Ω， 通过滑动变阻器的电流I2＝＝1.2A， 通过小灯泡的电流IL=I-I2=1.7A-1.2A=0.5A， 小灯泡的额定功率PL=ULIL=12V×0.5A=6W。 （2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1与小灯泡L串联， 小灯泡的电阻RL=＝24Ω， 电路中的电流I′＝＝0.4A， 定值电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×6Ω=2.4V。 （3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联， 题中要求的电流至少达到电流表量程的，电流表的量程为0～3A 则电路中的最小电流I最小＝×3 A＝1A， 电路中的最大电阻R＝＝12Ω， 滑动变阻器连入电路中的最大阻值R2最大=R-R1=12Ω-6Ω=6Ω。 3.【母题】A 【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。 小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL=0.25A； 小灯泡的额定功率：P额=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W，故A正确；电路中的最大电流：I大=IL=0.25A，电路的最大功率：P大=UI大=4.5V×0.25A=1.125W，故B错误；由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I-U图像为一条向U轴靠近的图线，根据R=可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误；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，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时，通过的电流IL′=0.08A，此时滑动变阻器两端的电压：UR′=U-UL′=4.5V-0.5V=4V，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I小=IL′=0.08A则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大==50Ω；当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.25A；滑动变阻器两端的电压：UR′'=U-UL=4.5V-2.5V=2V，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I大=IL=0.25A；则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小==8Ω；R的阻值变化范围为50Ω～8Ω，故D错误。 【子题3.1】D 【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP=1.5V，灯泡两端的电压UL=UL额=2.5V，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=UL+UP=2.5V+1.5V=4V，故A错误； 由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大，此时电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I-U图像；由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大=3V时，灯泡两端电压最小即UL小=U-UP大=4V-3V=1V，为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压，所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误； 由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大=3V时，电路中的电流I小=0.1A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大==30Ω；当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小=1.5V，电路中的电流I大=0.5A，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小==3Ω；所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误； 当电路中的电流I小=0.1A，灯泡两端的电压U'L=U-UP大=4V-3V=1V，灯泡的最小功率PL小=U'L×I小=1V×0.1A=0.1W，当电路中的电流I大=0.5A，灯泡两端的电压UL=2.5V，灯泡的最大功率PL大=UL×I大=2.5V×0.5A=1.25W，所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。 【子题3.2】B 【解析】（1）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压， 在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为×20Ω=10Ω，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.3A×10Ω=3V； 灯泡的电阻RL==5Ω， 此时灯泡两端的电压UL′=IRL=0.3A×5Ω=1.5V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U=UL′+U2=1.5V+3V=4.5V，故①错误； 灯泡正常发光的电流IL==0.5A， 电流表量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A， 根据欧姆定律可得电路最小总电阻R==9Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω，故②正确； （2）闭合开关S、S1、S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表的量程可知通过干路的最大电流为0.6A， 并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流I1==0.3A， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的最大电流I2=I′-I1=0.6A-0.3A=0.3A， 滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P=UI2=4.5V×0.3A=1.35W，故③正确； 定值电阻R1在10s内产生的热量为Q=W=UI1t=4.5V×0.3A×10s=13.5J，故④错误。 【子题3.3】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， 由P=可知，滑动变阻器的最大阻值：R==50Ω，即滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值为50Ω； （2）由图可知，当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，灯泡与R0串联； 由P=可知，小灯泡的电阻：RL==30Ω， 根据串联电路特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I==0.15A； 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：I大==0.3A， 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为0.3A。 【子题3.4】解：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，由P=可得，灯泡电阻： RL==12Ω； （2）只闭合S1，R0与变阻器R串联，变阻器电阻Rap=R=20Ω； 电路电流I==0.5A； 电源电压U=I（R0+Rap）=0.5A×（16Ω+20Ω）=18V； （3）只闭合S2时，L与R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 由P=UI可得，灯泡正常工作的电流：IL==0.5A， 电流表量程为0～0.6 A，因串联电路的电流处处相等， 所以，为了保证各元件的安全，电路中最大电流：Imax=IL=0.5A， 最大功率Pmax=UImax=18V×0.5A=9W； 电压表量程为0～15V，当电压表示数最大为15V时，变阻器接入的阻值最大，电路中电流最小， 则灯泡两端的最小电压：UL′=U-U滑大=18V-15V=3V， 电路中的最小电流：Imin=IL′==0.25A， 最小功率Pmin=UImin=18V×0.25A=4.5W。 学科网（北京）股份有限公司 $