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1、2023年中考物理压轴题训练电路的动态计算一、计算题1.如图所示电路中,电源两端的电压为6 V,且保持不变,定值电阻Ri、R2的阻值不随温度变化。电阻Ri=5 C,滑动变阻器的最大阻值为R3。闭合开关S、S i,断开开关S 2,将滑动变阻器的滑片P移到b端,电阻R i两端电压Ui=1.2V。(1)求通过滑动变阻器的电流大小;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)当开关S、S i和S2都闭合时,将滑动变阻器滑片P移动到a端,测得干路电流为1.5 A,求电阻R2的阻值。2.如图是一种自动测量汽车油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的滑动变阻器,油量表是由量程为“00.6A”的电流表改装而成。电源电压恒
2、为12V,Ro=10C。当油箱中有55L汽油时,油量表的指针满 偏(即指针指在电流表最大刻度处);当滑片P刚好在R的中点时,此时电路中电流为O.1A,油量表的示数为5L。求:(1)油箱装满汽油时R。消耗的电功率;(2)滑动变阻器R的最大阻值;(3)油箱中汽油的体积V和滑动变阻器连入电路电阻R的关系式为V=60L-0.5L/CR。则当电路中电流为0.4A时,油箱里还有多少L的汽油。3.已知电源电压为1OV保持不变,R i=2 5 C,小灯泡正常发光时的电流为O.3A。(不考虑灯丝电阻变化)(1)断开Si、S2此时小灯泡L正常发光,求小灯泡正常发光的电压;(2)Si、S2都闭合时,电流示数变为0.
3、6 A,求R2的阻值。4.如图所示是汽车的一种自动测量油箱内油量的简易装置,R是阻值均匀的变阻器,它的滑片连在杠杆的一端,当油箱内油面发生变化时,浮标通过杠杆使滑片P在电阻R上滑动,引起油量表的指针偏转。油量表实际上是一个量程为“0 0.6A”的电流表,电源电压恒为12V,Ro=lOQ,变阻器R的最大阻值为220C。当油箱中有55升汽油时,油量表的指针满偏;当油箱中的汽油还有5升时,滑片P刚好在R的中点,此时报警电路(图中未画出)开始自动报警,提醒司机尽快加油。问:(1)当油箱中有55升汽油时,变阻器R连入电路中的电阻是多少?(2)当自动报警时油量(电流)表的示数为多少?(3)若要报警时的剩余
4、油量比5升多一些,请说出两种改进方法。5.小 明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理如图甲所示;其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻Ro=20C,R i是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:(1)当环境温度为20时,热敏电阻R i的阻值是多少?(2)当环境温度为20C时,电压表示数为2 V,电源电压是多少?6.如图所示的电路中,电阻Ri=3 6 C,滑动变阻器R2标有“100。2A”字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为015V.闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5 A。求:(
5、1)此时滑动变阻器R 2 接入电路的阻值;(2)电源电压;(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R?接入电路的阻值范围。7 .在使用共享单车时需要使用手机扫码解锁,若强行开锁会引发报警装置报警。如图甲所示是报警装置的控制电路的原理图,电源电压为4 V,R o 为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受压力F的大小的关系如图乙所示,在0W尸W 1 8 N 的范围内,R-F图像可看作直线,当F=0 N 时,控制电路中的电流为0.2 5 A;当控制电路中的电流大于或等于0.4 A 时,报警装置会报警。求:(1)定值电阻R。的阻值是多少;(2)当F=1 6 N 时,定值电阻的电功率是多少;(3)压
6、敏电阻的电功率最大是多少(计算结果保留两位小数)?8 .如图所示,电源电压U不变,灯 L上标有“1 2 V 1 2 W”,忽略温度对灯丝电阻的影响。当闭合开关S、断开SH S2,将滑动变阻器R的滑片P从 b 端滑到某一位置时,灯 L恰好正常发光。此过程滑动变阻器 R接入电路的电阻减小了 6 Q ,电流表示数变化0.2 A。保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关 S i、S 2,电流表示数与灯L正常发光时比较又变化了 2 A。求:(1)电源电压u;(2)电阻Ro的阻值;(3)当三个开关S、S(,S2都闭合时,且保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片P的位置,电路消耗总功率的最小值。9.如图甲
7、是一个检测空气质量指数的电路。其中R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知:电源电压为6V且保持不变,定值电阻Ro为4C。当闭合开关S后,电压表示数为2V时,求:60(1)通过R。的电流;(2)电阻R的阻值;(3)若电压表的是3 V,此时空气质量指数为多少?10.如图所示,电源电压为1 2 V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大阻值为2 4 C,定值电阻Ro的阻值为2 0 C,小灯泡上标有“8V 4W”字样,(灯丝的电阻不受温度的影响)求:(1)灯丝的电阻是多少?(2)当S闭合,Si、S2都断开时,滑动变阻器的滑片滑到最左端时,小灯泡消耗的实际功率为多大?(3)当S、Si、
8、S2都闭合,整个电路消耗的最小总功率是多少?11.如图所示的电路中,电源电压恒为18V,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器R标有“100C 1A”字样,电压表使用的量程为015V,电流表使用的量程为00.6A,Ro为一定值电阻,当只闭合开关S、S i时,小灯泡L恰好正常发光,不计温度对灯丝电阻的影响。求:(1)小灯泡L的电阻;(2)只闭合S、S i的情况下通电Im in,电流通过定值电阻Ro所做的功和Ro的值;(3)保持S闭合,断开S i,再闭合S 2,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器的取值范围。1 2.如图所示,电源电压恒为1 2 V,小灯泡L上标有
9、“4V1.6W”字样且灯丝电阻保持不变,电流表A的量程为0 3 A,电流表A i的量程为00.6A,滑动变阻器R2可以是“10。lA,Kn“100C 0.5A”两种规格的其中之一。当只闭合开关S、S i时,小灯泡正常发光。求:(1)定值电阻R i的阻值;(2)开关全部闭合时,在保证电路安全情况下,应选哪种规格的滑动变阻器,此时电路的最大电功率是多少。13.小强坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会变暗。汽车的蓄电池、定值电阻、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图甲所示。汽车蓄电池的电压为12.5V且保持不变,车灯接通电动机未启动时,电流表示数为10A;车打接通电
10、动机启动时,电流表示数为7 0 A,已知车灯的I-U图像如图乙所示。求:(1)定值电阻R的阻值;(2)车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了多少;(3)车灯接通电动机启动2秒,此过程电动机消耗的电能。1 4 .如图甲所示的电路中,R i 为滑动变阻器,R o、Ri,均为定值电阻,电源电压恒定,改变滑动变阻器 R i 的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的I-U 图像如图乙所示。求:(1)电压表V i 测量的是哪部分电路的电压;(2)定值电阻R 2 的阻值大小;(3)定值电阻R o 和电源电压U的大小。1 5 .如图所示,甲是一种亮度可以调节的小台灯电路,电源电压为2 4 V,灯泡L的额定电压为
11、2 4 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,当灯泡正常发光时。甲 乙(1)灯丝的电阻为多少Q?(2)调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是多少V?滑动变阻器R此时电阻是多少。?滑动变阻器R此时实际功率是多少W?1 6.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V3W”的字样,其电阻不随温度变化,滑动变阻器的最大限值为18。,滑片P从b端向a端滑过三分之一时,小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,闭合S、Si、S 2,发现电路消耗的总功率变化了 12W。求:(3)电源电压。(4)当开关S、SH S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值。1 7.如图所示电
12、路,电源电压不变,滑动变阻器的规格“40C2A“,L的规格“10V?W”(?表示示数不清),L2的规格“15V15W”,不考虑温度对灯丝电阻的影响。(1)只闭合开关S,当滑动变阻器接入电路的阻值为4 c 时,灯泡L i 正常发光,电流表的示数如图乙所示,则电源电压是多少?(2)L的额定功率是多少?(3)闭合开关S、S u S 2,滑动变阻器滑片置于中点,通电l O m i n 整个电路消耗的电能是多少?1 8.某新型电饭锅,它采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。其简化电路如图甲所示,其中R i 和 R 2 均为电热丝,S i 是自动控制开关。煮饭时,
13、把电饭锅接入2 2 0 V 电路中,在电饭锅工作的8 0 m i n 内,电路中电功率随时间变化的图象如图乙所示。求:甲30 40 70 80 min乙(1)S和,都闭合时电饭锅的电路中的电流;(2)电热丝R i的阻值;(3)前4()min内电饭锅产生的热量。答案L (1)解:闭合开关S、S i,断开开关S 2,将滑动变阻器的滑片P移动到b 端,R i与变阻器的最大电阻串联,根据串联电路中各处的电流相等,通过变阻器的电流即通过R i的电流,由欧姆定律可得,通过滑动变阻器的电流大小为b=L=M =0.24AA|答:通过滑动变阻器的电流为0.2 4 A(2)解:通过滑动变阻器的电流即电路的电流,因
14、电源两端的电压为6 V,根据欧姆定律,电路中的总电阻为R=5 =-=25QI 0.2 4 A根据串联电阻的规律,滑动变阻器的最大阻值为R 3 =R -R i=2 5C -5C=2 0C答:滑动变阻器的最大阻值为2 0C;(3)解:闭合开关S、S i和 S 2,将滑动变阻器的滑片P移动到a 端,R和 R 2 并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律,通过R i的 电 流/:=彳=L 2 AA|因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故通过R 2 的电流1 2=1 并-I;=1.5A-1.2 A=0.3 A根据欧姆定律R2=:=MT=2OC12 0.3 A答:电阻R 2 的阻值为2 0
15、C。2.(1)解:当油箱中有55L 汽油时,油量表的指针满偏(即指针指在电流表最大刻度处),则说明此时电流表的示数为0.6 A,油箱装满汽油时R o消耗的电功率尸=4/满 偏=4偏 2 9=(0.6 A)2 x lO Q=3.6 W答:油箱装满汽油时R。消耗的电功率为3.6 W;U 1 2 V(2)解:当滑片P刚好在R的中点时,此时电路中电流为0.1 A,此时的总电阻为R 总=不二=1 2 0Q/中 U.1 A,则此时滑动变阻器的阻值为=R 总-凡=1 2 0Q-1 0C=l 1 0。则滑动变阻器的最大值为R 滑 max =2=2 x 1 1 0=2 2 0答:滑动变阻器的最大值为2 2 0Q
16、;Tj 1 2 V(3)解:当电路中电流为0.4 A时,此时总电阻为R&=7=5 森=3 0。则此时滑动变阻器的阻值为%=/?,.4=3 0C-1 0C=2 0C根据油箱中汽油的体积V和滑动变阻器连入电路电阻R的关系式,可知,油箱里还有汽油为V =6 0L -0.5L 7 Q /?=6 0L-0.5L 7 Q x 2 0Q=50L答:当电路中电流为0.4 A时,油箱里还有50L 的汽油。3.(1)解:由电路图可知,S i、S 2 都断开时,R i与灯泡串联,因小灯泡正常发光,则电路中电流为I=IL=0.3A由/=得,电阻R i的两端电压为5 =出=0.3 Ax 2 5Q =7.5VR因串联电路
17、中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡正常发光时两端电压为UL=U-U|=1 0V -7.5V=2.5V答:断开S i、S 2 此时小灯泡L正常发光,小灯泡正常发光的电压为2.5V;(2)解:由电路图知,S i、S 2 都闭合时,R i与R 2 并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两,U 1 0V 端的电压相等,所以,通过R i的电流为ZI=V=7T=0-4 AAj ZJL Z因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R 2 的电流为/2=/-7,=0.6 A-0.4 A=0.2 A则 由/=与 得,R 2 的阻值为 g=;=偿=5。答:SH S 2 都闭合时,电流表示数变为0.6
18、 A,R 2 的阻值为50C。4.(1)解:由题意可知,当油箱中有55升汽油时,油量表(电流表)的指针满偏,其示数为I o=O.6 A,TJ TJ 1 2 V根据欧姆定律/=-知,电路的总电阻为=2 0QR&I 0.6 A根据串联电路电阻的规律知,滑动变阻器的电阻为.3=R 总-4=2 0C-1 0C=1 0C答:当油箱中有55升汽油时,变阻器R连入电路4 1 的电阻是1 0C;(2)由题意可知当油箱中的汽油还有5 升时,滑片P刚好在R的中点,此时报警电路(图中未画出)开/,=U 1 2 V 八,A_=_=()1 A始自动报警,根据欧姆定律可得,此时电路的电流为|1。1 cc,sc 一/x R
19、 滑 大+凡 X 2 2 0Q+1 0Q答:当自动报警时油量(电流)表的示数为0.1 A;(3)当油箱中的汽油还有5 升时,滑片P刚好在R的中点,油量表的示数为0.1 A,此时报警电路开始自动报警,若要报警时的油量比5 升多一些,此时浮标的位置较高,则杠杆的作用下,滑动变阻器接入电路中的电阻较小,小 于-R,电路中电流较大,即大于0.1 A;要使电路中的电流减小到0.1 A2即达到该电流值时报警,由/=/才 可知,应增大 凡 的阻值或减小电源的电压,所以,方法一:K+(用阻值较大的电阻替换&;方法二:更换电源电压较小的电源。答:方法一:用阻值较大的电阻替换Ro;方法二:更换电源电压较小的电源。
20、5.(1)解:由图乙可知,当环境温度为20时,热敏电阻R i的阻值是40C;答:当环境温度为20C时,热敏电阻R i的阻值是40C;U,.2V(2)由电路图可知,R。与R i串联,因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流1=肃=一&20Q0.1ARi 两端的电压 UI=IRI=0.1AX40c=4V因串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压之和,则电源电压U=Uo+Ui=2V+4V=6V答:当环境温度为20C时,电压表示数为2 V,电源电压是6V。6.(1)解:由图示可知,两个电阻是串联的,在串联电路中电流处处相等,所以通过变阻器的电流也是0.5 A,所以此时滑动变阻器R?接入电路的阻值为
21、凡=黑=12答:此时滑动变阻器R?接入电路的阻值为12Q;(2)解:电 阻R i两端的电压为Ui=IR=36UxO.5A=18V串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为U=UI+U2=18V+6V=24V答:电源电压为24V;(3)解:当电流表的示数为最大值0.6A时,滑动变阻器连入的电阻最小,此时电路中的总电阻为24V/小 0.6A=40Q串联电路总电阻等于各分电阻之和,变阻器的最小电阻为R2产R-R产40d36c=4。当电压表的示数为最大值15V时-,变阻器连入的电阻最大,此时电路中的电流为小U _ 24V-15V耳-36Q=0.25A变阻器的最大电阻为&=裂=60c1.1则滑动
22、变阻器R?接入电路的阻值范围为4c 60C。答:为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4c 60C。7.(1)解:由图乙可知,当F=0 N时,压敏电阻的阻值Ri=10C,u 4V此时电路中的总电阻为R总=7 =T T 7 7 =16C则定值电阻R o的阻值为用=A总一q=16C 10。=6C答:定值电阻R o的阻值是6C;(2)解:由图乙可知,压敏电阻的阻值R与压力F之间的关系为R =a F+8,带入两组数据10=a x 0+。0=a x 2()+Z?解得=一!,匕=102压敏电阻的阻值R与压力F之间的关系为R =F +102则当F=16N时,压敏电阻的阻值R 2=g
23、x l6+10=2,U 4V 八一此时电路中的电流为;2=-=N c 京=05A所以当F=16N时,定值电阻的电功率为=/:%=(0.5A)2X6Q=1.5W答:当F=16N时,定值电阻的电功率是1.5W;(3)解:因为压力的范围0 W F W 1 8 N,所以压敏电阻的阻值范围:1()QE1Q,pR=q)2R=U。=_ _=_压敏电阻的电功率 R +R(&+R)2(4-R +4&R -RY-H 44R R R当R=R o=6C时,滑动变阻器消耗的电功率最大,该阻值在压敏电阻的阻值范围内,所以压敏电阻的电功率最大值-*U2 =(4V)2x 0.67 W4&4x 6。答:压敏电阻的电功率最大是0
24、.67 W。8.(1)解:由图得,当闭合开关S、断开S、S2,灯泡与滑动变阻器串联将滑动变阻器R的滑片P从b端滑到某一位置时,灯L恰好正常发光,此过程滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以电路的电p 12 W流变大,此 时 电 路 中 的 电 流 为/=*=不 短=1人所以当滑动变阻器的滑片在b端时,电路的电流为/=/0.2 A=lA-().2 A=0.8A灯泡的电阻为&=-=若=12 C设滑动变阻器的最大电阻为R,则滑片在某一位置时,电路的电阻为尺总=鸟.+氏-6c =6C +A滑片在b端时,电路的电阻为R侬 =RL+R=12C+R由/=包得,电源电压为 U =lA x(6Q+H)=0.8A
25、x(12 n+R)R解得 U =2 4V,R =18Q答:电源电压为2 4V;(2)解:保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关,、S 2,滑动变阻器与电阻R o并联,灯泡被短路,电流表测量干路电流,电流表与灯L正常发光时比较又变化了 2 A,并联电路电阻变小,说明此时电路电流为I=1A+2 A=3 A电阻R o的电压Uo=UR=2 4V滑动变阻器接入电路中的电阻为H=6。=18。6。=12。11 2 4V滑动变阻器的电流为4=甘=工=2 AR 12 Q电阻 R o 的电流/()=/一。=3 A-2 A=1A八 U。24 V 由欧姆定律得,电阻R o的阻值凡=-f-=丁=2 1答:电阻R o的
26、阻值为2 4C;(3)解:当三个开关S、SH S 2都闭合时,滑动变阻器与电阻R o并联,灯泡被短路,当滑动变阻器接Tj 7 4V 4入电路中电阻最大时,电路消耗总功率的最小,此时滑动变阻器的电流为4=淅=7人R 180 34 7电路的总电流为/=/。+4 =1A+3 A=A7电路的最小功率为P=UI=2 4Vx-A=56W3答:当三个开关S、SH S 2都闭合时,且保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器滑片P的位置,电路消耗总功率的最小值为56W。9.(1)解:R与R o串联,电压表测R o两端的电压,定值电阻R o为4 C,则通过R o的电流(4=2V=0 5AR。4Q答:通过R o的电流为
27、0.5A;(2)解:电源电压为6V,R与R o串联,根据串联电路电压规律可得,电阻R两端的电压UR=U-Uo=6V-2 V=4VU 4V电路中的电流为0.5A,根据欧姆定律可得,电阻R的阻值氏=-/=万 1 =8八答:电阻R的阻值为8Q;U 3 V(3)解:当电压表示数为3 V 时,根据欧姆定律可得,电路中的电流/=K=0.75ARy 4C根据串联电路电压规律可得,电阻R两端的电压UR=U-Uo=6V-3 V=3 Vrj,3 VR的阻值为R =一=4。1 0.7 5A所以=0.2 5QT,由图乙知空气质量指数为50。R答:空气质量指数为50。10.(1)解:灯丝电阻为 RL=16QR 4 W答
28、:灯丝的电阻是16C;(2)解:当S闭合,、S 2 断开时,滑动变阻器与灯泡串联接入电路,滑片滑到最左边时,滑动变阻器U 12 V接入电路中的电阻为2 4。此时电路中电流为1=0.3 A/?+/?L 16C+2 4Q小灯泡消耗的实际功率为PL=I2RL=(0.3A)2X16Q=1.44 W答:当S闭合,S i、S 2 都断开时,滑动变阻器的滑片滑到最左端时,小灯泡消耗的实际功率为L 44W(3)解:当开关全都闭合时,灯泡被短路,R。与R并联接入电路中,电阻最大时电功率最小。此时电路总电阻为R&=R R、_ 2 4Qx 2 0Q 12 0 aR +4 一 2 4Q+2 0Q-11._(12 V)
29、2 _电路消耗的最小总功率是P即、=互 7 2 0 -T T答:当S、S i、S 2 都闭合,整个电路消耗的最小总功率是13.2 W。11.(1)解:由灯泡的规格可知,灯泡的电阻为S i2 c3 W答:小灯泡L的电阻是12 C;(2)解:只闭合开关S、S m 寸,R o与灯泡串联,此时灯泡L恰好正常发光,所以电路中的电流为RL 12。=0.5ARo 两端的电压为 U0=U-4 =18V-6V=12V所以电流通过定值电阻R。所做的功为W=U=12VxO.5A x6Os=36OJTJ 12V由欧姆定律可知,Ro的阻值为&=口 =24。I 0.5A答:只闭合S、S1的情况下通电Im in,电流通过定
30、值电阻Ro所做的功是360J和Ro的值为24C;(3)解:保持S闭合,断开,再闭合S2时,滑动变阻器R与灯泡串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,当滑动变阻器R两端的电压为15V时,此时电路中的电流最小,此时灯泡两端的电压为UL:.=U -UKR=18V-15V=3VU 3V电路中的最小电流为 in=/【=U =M=0 2 5 AlxL 1ZL2此时滑动变阻器的电阻为R大=*=9 1三=60。/加 U.23A当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值为最小值。此时电路中的电流为I=0.5A,滑动变阻器两端的电压为 U 产U-UL=18V-6V=12V此时滑动变阻器的电阻为此、=幺=旦=2 4 小 I
31、 0.5A综上,滑动变阻器的取值范围是24 60。答:保持S闭合,断开S i,再闭合S 2,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器的取值范围是24 60C。12.(1)解:由电路图知,只闭合开关S和,时,小灯泡与R i串联在电路中,小灯泡正常发光,电路,4 1.6W 八 .“中的电流/=万一=工 厂=04AU额 4VR i两端的电压Ui=U-U额=12V-4V=8VR)的阻值K=七=送 上=20。1 0.4A答:定值电阻R i的阻值为20Q;(2)解:当开关全部闭合时,小灯泡被短路,R i和R2并联连接,电流表A测干路的电流,电流表A i,U 12V“A测 Ri支
32、路的电流。此时通过Ri的电流4=赤;=06人N ZU L 2若选用“IOC 1A”的滑动变阻器,当通过R?的最大电流为1A时,R2需接入电路的最小阻值所以“IOC 1A”的变阻器不能满足条件。若选用“100。0.5A”的滑动变阻器,当通过R2的电流为0.5A时,U 12VR2需要接入电路的阻值凡=厂=X=24C100Cmax UDA所以选用100C0.5A这个规格的滑动变阻器。此时电路中的最大电功率Pmax=P|+P2=UIl+UImax,=12VxO.6A+12VxO.5A=13.2W答:开关全部闭合时,在保证电路安全情况下,应先100。0.5A的滑动变阻器,此时电路的最大电功率是13.2W
33、。13.(1)解:车灯接通电动机未启动时,只有,闭合,灯泡和电阻串联,电流表示数为1OA,由图乙 UR U-U.12.5V-12V可知,灯泡两端的电压是12V,定值电阻R 的 阻 值R=-=0.05。/R 4 1OA答:定值电阻R 的阻值是0.05C;(2)解:电动机启动前,车灯的功率为PI=ULIL=12VX1()A=12()W车灯接通电动机启动时,电动机和灯泡并联,电流表测量干路中的电流,定值电阻R 两端的电压Ui=IR=70Ax0.05Q=3.5V灯泡和电动机两端的电压ULI=UM=U-UI=1 2.5V-3.5V=9V由图乙可知,通过灯泡的电流是9 A,车灯的功率为P2=UUII=9V
34、X9A=81W则车灯功率减少了 AP=Pi-P2=120W-81 W=39W答:车灯接通电动机启动时,车灯的功率减少了 39W;(3)解:车灯接通电动机启动时,通过电动机的电流IM=I-ILI=70A-9A=61A车灯接通电动机启动2 秒,此过程电动机消耗的电能W=UMIMt=9Vx61 Ax2s=1098J答:车灯接通电动机启动2 秒,此过程电动机消耗的电能是1098J。14.(1)解:由图知Ro、Ri和R2串联在电源两端,电压表Vi测量Ri和 R2两端的总电压,电压表V?测量R2两端的电压;答:电压表M 测量的是Ri和 R,两端的总电压(2)解:由图知,当滑片P 向左移动时,滑动变阻器Ri
35、连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大;根据U=IR可知,Ro两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,&和R2两端的总电压变小;所以,图像中上半部分为R i和R2的U-I图像,下半部分为R2的U-I图像,即:图像中上半部分为电压表V i示数变化的图线;由U-I图像得定值电阻R?的(j 4V阻值为:&=广=77=1Q答:定值电阻R2的阻值大小为1C;(3)解:由图像可知:当R i和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为I V,电路中的电流为1A,则电源电压:U=Ui+Uo=1 OV+IRo=10V+1 A xRo当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻
36、为0,两电压表都测量电阻R?两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为4 A,则电源电压U=U2+U(/=4V+4A xRo由得 1OV+1AXRO=4V+4AXRO解得 Ro=2C,则电源电压为 U=Ui+Uo=lOV+IRo=lOV+1 A x2Q=l2V答:定值电阻R o,为2 C,电源电压U的大小为12V。15.3)解:由图像可知,灯泡正常发光时。领=24V,/s=0.4 A,则灯丝的电阻为=24V=6()Q/额 0.4A答:灯丝的电阻为60Q;(2)解:根据图像可知,只有当U实=12V,/实=0.3A时,灯光的实际功率展=U实/实=12Vx0.3A=3.6W根据串联电路电压的规律,
37、此时滑动变阻器两端电压为。滑实=24V-12V =12VU科 12V滑动变阻器的接入的电阻为R滑=肝=4Q滑动变阻器R此时实际功率为降=。滑/实=12V x0.3A=3.6W答:调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两端的电压是12V,滑动变阻器R此时电阻是4 0 Q,滑动变阻器R此时实际功率是3.6W。p)3W16.(1)解:由2=。/可知,小灯泡正常工作时的电流为/灯=”=力=。5人u灯ov答:小灯泡正常工作的电流为0.5A;(2)解:由/=可 知,小灯泡的电阻为R灯=U =77T=12QR/灯 U.3 A答:小灯泡的电阻为12Q;(3)解:当S 闭合,Si,S2都断开时,滑
38、片P 从 b 端向a 端滑过三分之一时,灯泡与滑动变阻器的三分之二串联,因为串联电路中电流处处相等,且灯泡正常发光,故电路中的电流为0.5A,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,故电源电压为u =/R总=/(R灯 +g H滑)=0.5 A X 112 Q+g X18C =12 V答:电源电压为12V;(4)解:此时电路中的总功率为。=12丫、0.5A=6W保持滑片位置不变,S、Si、S?都闭合时,Ro与滑动变阻器的三分之二并联,电路消耗的总功率变化了12W,则电路中的总功率为尸=12W+6W=18W因为并联电路中,电源电压等于各支路两端电压,故滑动变阻器消耗的电功率为U2(12V)2J=1=
39、1 2 W_R?,-x l8 Q3席3则Ro的电功率为%=P 一场=18W-12W=6W要使电路中消耗的电功率最小,应让滑动变阻器接入的阻值最大,则滑动变阻器消耗的最小功率为U2(12V)-4 小=-=8W加 时 18Q则电路中最小功率为P小=舄M、+%=8W+6W=14W答:当开关S、Si、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值为14W。17.(1)解:由图可知,只闭合开关S,灯泡Li与滑动变阻器串联,由图乙可知,电流表的量程为0-0.6A,则示数为0.5A,即电路中的电流L=0.5A根据/=可得滑动变阻器两端的电压为滑=0.5Ax4Q=2V由于灯泡Li正常发光,则灯泡两端的电压H=4 额=H
40、)V则电源电压U=u 滑+q =2V+10V=12V答:电源电压是12V;(2)解:由于灯泡Li正常发光,则L i的额定功率耳额=6=4 额 4=l()VxO.5A=5W答:Li的额定功率是5W;I 产U 黑(15 V(3)解:由尸=J 可得L2的电阻尺=疑=15。R 嗫 15W闭合开关S、s,S2,灯泡L2、滑动变阻器并联,灯泡L 被短路,滑动变阻器滑片置于中点,则R滑 中=g R=(x 40Q=20cU U 12V 12V根据并联电路的特点和欧姆定律可得,干路电流/=/滑 中+/2=%一+丁 =赤+*=14人中 ZUL2 1J12则通电lOmin整个电路消耗的电能W=U =12Vxi.4A
41、xl0 x60s=1(X)8()J答:闭合开关S、S1、S 滑动变阻器滑片置于中点,通电lOmin整个电路消耗的电能是10080J。H218.(1)解:S 和,都闭合时,两电阻并联,根据P=j可知属于高温档,由图乙可知高温档功率为RP.440W440W,根据P=UI可得此时电流为/=上=经 上=2AU 220V答:S 和 Si都闭合时电饭锅的电路中的电流为2A;(2)解:当只闭合S 时,只有Ri工作,根据P=J可知属于低温档,由图乙可知低温档功率为44W,R据尸=土 可得电热丝R 的阻值为/?,=J)=u o o。R/44W答:电热丝R i的阻值为1100C;(3)解:前40min内电饭锅产生的热量为W=Wt+W2=耳 向 +丸面=44()Wx 30 x 60s+44Wxl0 x60s=8.184x 105J答:前40min内电饭锅产生的热量为8.184X1Q5J。