《2021年中考物理考点分类训练—混合型动态电路.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年中考物理考点分类训练—混合型动态电路.pdf（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2021年中考物理考点分类训练一混合型动态电路1.（2021江西模拟）如图9 所示，电源电压保持不变，断开开关S 3,闭合Si、S2,在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片向左移，贝 M）A.。变大，因 变小，灯 L 不亮B.。变小，因 变大，灯 L 变亮C.变大，不变，灯 L 变暗D.。不变，变大，灯 L 不变2.（2021潍坊模拟）如图是汽车尾气中C0排放量的检测电路。当C0浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻Ri阻值随C0浓度的增大而减小。下列说法正确的是（）电磁铁弹,控制电路气敏电阻A.电铃应接在A和 C之间B.当C0浓度升高，电磁铁磁性减弱C.若电源用久后，电压5会减
2、小，则报警时C0最小浓度比设定值高D.为使该检测电路在C0浓度更低时报警，可将Rz的滑片向上移3.（2021成都模拟）如图所示，电源电压不变，a、b 分别为电流表或电压表，各个电表均为理想电表，三个开关均闭合，电路安全，断 开 S 3,电流表A 无示数，下列说法正确的是（）A.a 为电压表，b 为电流表B.闭合所有开关，滑动变阻器滑片从左向右滑动，A和 a 示数增大，增加量分别为4 A 和a,b 示数减小，减小量为!?,-=仝包=口3AA AAC.只闭合&、S2,不论怎样改变滑动变阻器滑片位置，a、b 的示数总保持相等D.三个开关都闭合，滑动变阻器滑片在中间，开关S?由闭合到断开，电路总功率减
3、小4.（2021青海模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标 有“5V2.5W”的字样，滑动变阻器R 的最大阻值为4 0 Q,定值电阻&的阻值为20。，电压表量程为0 3 V,电流表量程为。3A,灯丝电阻不随温度变化，当&、Sz和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 点时，小灯泡L 恰好正常发光，在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是（）A.电源电压为10VB.闭合Sz、S3,断开，时，电路中最小电流为0.1AC.闭合&、S3,断开S2时，滑动变阻器取值范围为0 20QD.滑片在a 端，Si、Sz和 S3都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为3.75W5.（2021长春模拟）如图所
4、示，斤为滑动变阻器，电源电压保持不变。当E 的滑片P 位于最右端时，闭合开关s”电压表V 的示数为6 V,电流表A2的示数为0.4 A;再闭合开关S2,电流表Az的示数为0.6 A。将 7?的滑片P 从最右端向左滑动。下列说法正确的是（灯丝的电阻不受温度的影响）I sT-!A.电源电压为3VB.7?的滑片P 从最右端向左滑动的过程中，电流表Ai的示数逐渐增大，电流表船的示数逐渐增大，电压表V 的示数不变C.A 的滑片P 从最右端向左滑动的过程中，电压表V 的示数与电流表A1的示数比值不变D.灯丝的电阻与滑动变阻器的最大阻值之比为1：26.（2021南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验
5、闭合开关8、S2,断 开 S3,将区的滑片Pz置于最下端，R 的滑片R 从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3,断开Si、S2,将&的 滑 片 P2从最下端向上滑至中点时，电压表”的示数为3 V,若继续向上滑动滑片P2,电路消耗的最大功率为P。如图乙所示是两次实验中电流表A 与电压表、V?示数关系的图像。下列说法正确的是（）0.20.153 4 6 U./VA.R2的最大阻值为20cB.两次实验中，P：P=l：2C.该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6 WD.第一次实验向右移动滑片R的过程中，电路消耗的功率将变大7 .（2 0 2 1 绥化模拟）如图甲所示的电路图
6、中，电源电压为6 V,灯 泡 L的规格为“6 V 3 W”,其电流与电压的关系如图乙所示，当S、S u S 3 闭合，S 2 断开时，电流表示数为0.5 A,下列说法正确的是（）6.0 7.0 u/VA.灯泡L的额定电流为0.5 AB .定值电阻R的阻值为1 5 QC.当S、S i、S 3闭合，S z 断开时，灯泡L与电阻R串联D.断开&、S3,闭合S、S 2调节滑片P,使灯泡的电功率为R z 的 2 倍时，滑动变阻器接入电路中的电阻为5 Q8.（2021 呼和浩特模拟）为了测量嘉陵江水位，科技小组设计了水位监测装置。其原理如图所示，电源电压恒定，R。是压敏电阻，所受压力每增加1 0N,电阻减
7、小5Q。R是 长 1 m、电阻1 00Q 的电阻丝，其电阻与长度成正比。电流表量程为0 0.6 A,R。下方固定一个轻质绝 缘“L 形硬杆。轻质金属滑杆P Q 可以在金属棒E F 上自由滑动，P Q 下方通过轻质绝缘杆与重1 00N、高 4 m 的圆柱体M固定在一起。当水位上升时，P Q 随圆柱体M向上移动且保持水平。闭合开关，当P Q 恰好位于R最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06 A,此时M漂浮，有士体积浸在水中（整个装置接触良好且无摩擦，P Q 和 E F 的电阻不计，P”=1.04X 1 03kg/m3）求：（1）警戒水位时，M所受的浮力？（2）当水位上升，P Q 向上移动R的最
8、上端，刚好与“_L”形杆接触，且对杆无压力时，电流表示数为0.1 2A,则电源电压为多少？(3)当水位继续上升，P Q 开始通过“_L”杆对R。产生压力：在保证此装置能测量的最高水位高于警戒水位多少米？0.06AP9.(2021 南通模拟)如图所示，小灯泡L标 有“6 V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“4 0。1 A”字样。电源电压保持不变，R o 的阻值为1 6。，电流表的量程为03 A.当S闭合，S i、S z 断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：(1)小灯泡正常发光时的电流；(2)电源电压；(3)在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。1 0.(20
9、21 凤山模拟)如图20所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V 3 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻 的 影 响)，电流表的量程为0-0.6 A,电压表的量程为0 3 V,滑动变阻器的规格为“20。1 A o(1)小灯泡正常工作时，通过灯丝的电流是多少？(2)电源电压调至6 V,闭合开关S i 和 S 2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光，电流 表的示数为0.6 A,求 R。的限值。(3)电源电压调至8 V,断开开关S“闭 合 开 关 为 了 保 证 电 路 安 全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。图 201 1.(2021 中山模拟)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5
10、V,2.5 W”的字样，滑动变阻器用的最大限值为6 0 Q,定值电阻兄的阻值为20。，电压表量程为0 3V,电流表量程为02.6 A,灯丝电阻不随温度变化，求：(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？(2)当&、和 S 3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻尼的电功率为多少？(3)保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。12.(2021南京模拟)某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由Ui=6V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、电阻箱R o(最大阻值为9 0 Q)和热敏电阻Ri组成，热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2=22
11、0V的电源和电阻为Rz=48.4C的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.05A时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。工作电路控制电路乙(1)当恒温箱中温度保持在60七时，热敏电阻R的阻值是多大？(2)加热电路正常工作Im in,电热丝&产生的热量是多少？(3)通过调节电阻箱R。接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？(4)若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱Ro接入电路的阻值应如何调节？(请写出你分析的理由)1 3.（2 0 2 1.徐州模拟）为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路
12、由电压为1 2 V、最大容量为6 0 0 0 mA h 的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃 制成的太阳能电板充电。R。为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆A B O 与圆柱形浮体相连，A O：B 0=4：1,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。（压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为2 2 0 V）压敏电阻受到的压力F/N60120180240300360420480压敏电阻R 阻值/a400260180125100806555（1）按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为3 6 0 N,通过电磁铁线圈的电流为1
13、 0 0 mA,排水泵启动；定值电阻R。的阻值为多少？该浮体重力为1 0 N,浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N?（2）在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向（填“左”或“右“）移动。（3）若选用额定功率为5 k W 的排水电动机，排水泵机械效率为8 0%,工作2小时能将多少k g 的水抽到6米高处？（g=1 0 N/k g）（4）“发电玻璃”面积为0.2 m2,其光电转化率为1 0%,要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？（太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按
14、Ik W 计算）1 4.(2 0 2 1 马鞍山二模)如图(a)所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4 V 0.5A 字样，电流表量程0 0.6 A,电压表量程0 3 V,滑动变阻器R 1 的最大阻值2 0。只闭合开关S、S”调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示。求(1)电源电压及定值电阻R 2 的阻值；(4分)(2)只闭合开关S 和 S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的 I-U图像如图(c)所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R 允许的取值范围。(4 分)15.(2021江西模拟)如图13所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3.6W”字样(
15、灯丝电阻不变)，滑动变阻器的最大阻值为20 Q o闭合开关S、S2,滑片尸移到最左端时,小灯泡正常发光，电流表示数为1 A 求：图 13(1)小灯泡正常发光时，通过它的电流；(2)上的阻值；(3)闭合开关&、断开S 2,滑片尸移到中间位置时，电压表和电流表的示数。16.(2021广州模拟)如图甲所示的电路，电源电压为18V且保持不变，电流表量程为0-0.6A,小灯泡的额定电压为3 V,其公图像如图乙所示。兄为定值电阻，滑动变阻器兄标有“20Q 2 A 字样。只闭合开关S,当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。求：(1)小灯泡的额定功率及兄的阻值；(2)若电压表量程不变，电流表量程可以改变
16、，用电阻用来替换石，闭合S、S移动滑片P,发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断用的可能阻值。丙17.(2021南宁模拟)如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R 是定值电阻，Rz由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P 是与&良好接触并能移动的滑动触头。闭 合 开 关 断 开 S 2,将 P 从 H端移到E 端时，电流表示数I 与 P 向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：(1)电阻R 的阻值是多少？电阻比的总电阻是多少？(2)当x 的值为30cm时，电流表的示数是多少？(3)当
17、电压表的示数为4V时，在 2 0 s内电流通过Rz产生的热量是多少？(4)当P 移动到最左端E 处时，闭合开关，和 S z.电阻比消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？2021年中考物理考点分类训练一混合型动态电路参考答案1.(2021江西模拟)如图9 所示，电源电压保持不变，断开开关S 3,闭合Si、S2,在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片向左移，贝 1 1()图9A.变大，变小，灯 L 不亮B.变小，变大，灯 L 变亮C.。变大，不变，灯 L 变暗D.。不变，变大，灯 L 不变【答案】B2.(2021潍坊模拟)如图是汽车尾气中C0排放量的检测电路。当C0浓度高于某一设定值时，
18、电铃发声报警。图中气敏电阻Ri阻值随C0浓度的增大而减小。下列说法正确的是(弹,电磁铁A.电铃应接在A和C之间B.当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱C.若电源用久后，电压口会减小，则报警时CO最小浓度比设定值高D.为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将&的滑片向上移【答案】CD.3.（2021成都模拟）如图所示，电源电压不变，a、b分别为电流表或电压表，各个电表均为理想电表，三个开关均闭合，电路安全，断开S3,电流表A无示数，下列说法正确的是A.a为电压表，b为电流表B.闭合所有开关，滑动变阻器滑片从左向右滑动，A和a示数增大，增加量分别为4A和a,b示数减小，减小量为b,4g=pi=R3AA
19、AAC.只闭合Si、S2,不论怎样改变滑动变阻器滑片位置，a、b的示数总保持相等D.三个开关都闭合，滑动变阻器滑片在中间，开关S2由闭合到断开，电路总功率减小【答案】BCD4.（2021青海模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标 有“5V2.5W”的字样，滑动变阻器R 的最大阻值为4 0Q,定值电阻R 的阻值为20。，电压表量程为0 3 V,电流表量程为0 3A,灯丝电阻不随温度变化，当&、S2和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到端点a 点时，小灯泡L 恰好正常发光，在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是（）A.电源电压为10VB.闭合Sz、S3,断开,时，电路中最小电流为0.1AC
20、.闭合由、S3,断开&时，滑动变阻器取值范围为0 20CD.滑片在a 端，Su S2和 S3都闭合时，整个电路的功率最大，最大值为3.75W【答案】D5.（2021长春模拟）如图所示，A 为滑动变阻器，电源电压保持不变。当7?的滑片P 位于最右端时，闭合开关S”电压表V 的示数为6 V,电流表Az的示数为0.4 A;再闭合开关S2,电流表A2的示数为0.6 A。将 的 滑 片 P 从最右端向左滑动。下列说法正确的是（灯丝的电阻不受温度的影响）A.电源电压为3VB.7?的滑片P 从最右端向左滑动的过程中，电流表A 的示数逐渐增大，电流表Az的示数逐渐增大，电压表V 的示数不变C.火的滑片P 从最
21、右端向左滑动的过程中，电压表V 的示数与电流表Al的示数比值不变D.灯丝的电阻与滑动变阻器火的最大阻值之比为1 ：2【答案】Co6.（2 0 2 1 南京模拟）如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关8、S2,断 开 S 3,将&的 滑 片 氏置于最下端，R i 的滑片P i 从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S 3,断开&、S2,将比的滑片P 2 从最下端向上滑至中点时，电压表V 2 的示数为3 V,若继续向上滑动滑片巳，电路消耗的最大功率为P。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表、V 2 示数关系的图像。下列说法正确的是（）A.R z 的最大阻值为2 0 Q
22、B.两次实验中，P:P =l:2C.该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6 WD.第一次实验向右移动滑片R的过程中，电路消耗的功率将变大【答案】B.7.（2 0 2 1 绥化模拟）如图甲所示的电路图中，电源电压为6 V,灯 泡 L的规格为“6 V 3 W”,其电流与电压的关系如图乙所示，当S、S i、S 3 闭合，S z 断开时，电流表示数为0.5 A,下列说法正确的是（）I AA.灯泡L 的额定电流为0.5AB.定值电阻比的限值为150C.当S、Su S3闭合，&断开时，灯泡L 与电阻Ri串联D.断开S1、S 3,闭合S、&调节滑片P,使灯泡的电功率为R?的 2 倍时，滑动变阻器接入电路中
23、的电阻为5Q【答案】AD.8.（2021呼和浩特模拟）为了测量嘉陵江水位，科技小组设计了水位监测装置。其原理如图所示，电源电压恒定，R。是压敏电阻，所受压力每增加1 0 N,电阻减小5 Q。R是 长 1m、电阻100Q的电阻丝，其电阻与长度成正比。电流表量程为0 0.6A,R。下方固定一个轻质绝 缘“L 形硬杆。轻质金属滑杆PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过轻质绝缘杆与重100N、高 4m的圆柱体M固定在一起。当水位上升时，PQ随圆柱体M向上移动且保持水平。闭合开关，当PQ恰好位于R 最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A,此时M漂浮，有士体积浸在水中（整个装置接触良好且无摩擦
24、，PQ和 EF的电阻不计，P”=L 04X 103kg/m3）求：（1）警戒水位时，M所受的浮力？（2）当水位上升，PQ向上移动R 的最上端，刚好与“_L”形杆接触，且对杆无压力时，电流表示数为0.12A,则电源电压为多少？（3）当水位继续上升，PQ开始通过“_L”杆对R。产生压力：在保证此装置能测量的最高水位高于警戒水位多少米？E金属棒QF【答案】(1)警戒水位时，M漂浮，根据漂浮条件可知，M所受的浮力为：F=G=1 0 0 N；(2)闭合开关，当P Q 恰好位于R最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.0 6 A；此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压为：U=I (R+R o)=0.
25、0 6 A X (l O O Q+R o)-P Q 上升到R的最上端，即升高1 m,刚 好 与 形 杆 接 触，且对杆无压力时，此时电路中只有压敏电阻R。连入电路，此时电源电压为：U=I R o=O.1 2 A X R0-解可得：R o=1 0 0 Q,U=1 2 V；(3)因为R。所受压力每增加1 0 N,电阻减小5。，即每增加1 N 电阻减小0.5。，则受到压力为F时，压敏电阻的阻值为：Ra=R o-O.5 Q/N X F；在保证电路安全的情况下，为保证电流表不能超量程，电路中最大电流为0.6 A,假设此时电流已经达到最大0.6 A,根据欧姆定律可得：此时压敏电阻：Rf f=-=2 0 Q
26、,I 最 大 0.6 A1 0 0 Q-R 5 1 n n Q -9 0 Q根据R区 =1 0 0 Q-0.5 Q/N X F 可得：F=绊三笔_ =i 6 0 N；由于P Q 向上移动R的最上端，刚好与“J _”形杆接触，且对杆无压力时，则水位继续上升时杆对R。产生压力与此后圆柱体M受到的浮力增大量相等，贝 I：F=F=1 6 0 N,根据F浮=P水 g V 捽可得:V_ 刈 浮#-P 河水g-1 6 ”-=1.6X 10-2m3=1.6X 104cm3,1.OX 1 03kg/m3X 10N/kg由(1)可知漂浮时：根据F 浮=P*g V 排可得:r 浮 h_ _ _ _ _ _ _ _
27、_ _ _ 10 ONP 河水g 1.OX 1 03kg/m3X 10N/kg已知 h =h=4 4则 2 1 =1 X 1 0/3=1 X 1。,h；s lm压力为160N时增加的深度为：!)=；7=1：-6乂.1 0不,_=i.6m,SM lX 1 0-2m2由于警戒水位的高度应再加上电阻R 的长度，所以，h=A h+lm=l.6m+lm=2.6m；答：(1)警戒水位时，M所受的浮力为100N；(2)当水位上升，PQ向上移动R 的最上端，刚好与“_L”形杆接触，且对杆无压力时，电流表示数为0.12A,电源电压为12V；(3)当水位继续上升，PQ开始通过“_L”杆对R。产生压力：在保证此装置
28、能测量的最高水位高于警戒水位为2.6m。9.(2021南通模拟)如图所示，小灯泡L 标 有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器标有“40Q 1A”字样。电源电压保持不变，R。的阻值为1 6 Q,电流表的量程为03 A.当S 闭合，S】、S2断开，滑片P 滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：(1)小灯泡正常发光时的电流；(2)电源电压；(3)在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值。【答案】解：（1）由P=U I 可得，小灯泡正常工作时的电流：L=*6 5 A；（2）由欧姆定律可得，灯泡的电阻：比=华=照=1 2。，i 0.5 4当S闭合，S 1、S 2 断开，滑片P 滑到中
29、点时，L与我串联，电流表测干路电流，因小灯泡恰好正常发光，故电路的电流为0.5 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律得，电源的电压为：U=IL（RL+JR）=0.5 A X（1 2 Q +i x 4 0 Q）=1 6 V；（3）当所有开关都闭合时，定值电阻R。与滑动变阻器R并联，通过R o 的电流：1。=捺=1 A,KQ lb Ji当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，通过其的电流最大，干路电流最大，电路消耗的总功率最大，滑动变阻器标有“4 0。1 A”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为1 A （由欧姆定律，此时变阻器连入的电阻为：1*=4=警=1 6。）；由并联电路电流的规律，
30、故干路电流最大值为：I 大=1 A+1 A=2 A V3 A,电路消耗总功率的最大值为:P 大=UI 大=1 6 VX2 A=3 2 W。答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5 A；(2)电源电压为1 6 V；(3)在保证电路安全前提下，电路消耗总功率的最大值为3 2 W。1 0.(2 0 2 1 凤山模拟)如图2 0 所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V 3 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻 的 影 响)，电流表的量程为0-0.6 A,电压表的量程为0-3 V,滑动变阻器的规格为“2 0 Q 1 A(1)小灯泡正常工作时，通过灯丝的电流是多少？(2)电源电压调至6 V,闭合开关8和
31、S z,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光，电流 表的示数为0.6 A,求 R。的阻值。(3)电源电压调至8 V,断开开关S“闭 合 开 关 为 了 保 证 电 路 安 全，求滑动变阻器接入电路的限值范围。图 20【答案】(1)0.5 A (2)6 0。(3)4 Q 7.2 Q1 1.(2 0 2 1 中山模拟)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标 有“5 V,2.5 W”的字样，滑动变阻器石的最大阻值为6 0Q,定值电阻尼的阻值为20Q,电压表量程为0 3 V,电流表量程为0 0.6 A,灯丝电阻不随温度变化，求：(1)小灯泡L正常发光时的阻值为多少？(2)当S、S 2 和 S 3
32、都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻兄的电功率为多少？(3)保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。【答案】解：(1)小灯泡L 正常发光时的阻值人=(5V)2E 25W10Q(2)当Si、S2和 S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 点时，兄与L 并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L 恰好正常发光，所以，电源的电压5 V,此时定值电阻尼的电功率 先察 2 5 W(3)当只闭合8、S3时人与兄串联，当只闭合S2、S3时七与L 串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当 电 压 表 的 示 数 3 V 时，尼或L 两端的电压分别为以=0*=5V
33、-3V=2Vli=04=5V-3V=2V因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为U2 _ 2V20Q=0.1A,餐嘘S当电路中的电流为0.1A时，电路消耗的总功率最小，则电路消耗的最小功率7?4-=W；=5VX0.1A=O.5W答：(1)小灯泡L 正常发光时的阻值为10C;(2)定值电阻尼的电功率为1.25W；(3)保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率为0.5 W。1 2.(2 0 2 1 南京模拟)某电加热恒温箱的工作原理如图甲所示，控制电路由Ui=6 V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、电阻箱R o (最大阻值为9 0 Q)和热敏电阻R i 组成，热敏电阻的阻值随
34、温度变化的关系如图乙所示；加热电路由U2=2 2 0 V的电源和电阻为 R z=4 8.4 C 的电热丝组成。只有当控制电路中的电流达到0.0 5 A 时，电磁继电器的街铁才被吸合，加热电路停止工作。即Q(1)当恒温箱中温度保持在6 0 七时，热敏电阻R的限值是多大？(2)加热电路正常工作I m i n,电热丝&产生的热量是多少？(3)通过调节电阻箱R。接入电路的阻值，就能调节恒温箱中需要设定的不同温度，该恒温箱能够设定的温度范围是多少？(4)若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R。接入电路的阻值应如何调节？(请写出你分析的理由)【答案】(1)由乙图可知，当恒温箱中温度保持在6 0 1 时，热敏电
35、阻R的阻值是7 0 C；(2)t=l m in=6 0 s,电热丝&产生的热量：Q=W=空 t=x 6 0 s =6 X 104J；R2 48.40(3)由题意可知，当 I=0.0 5 A时，控制电路中的电阻：口=?=悬=12 0。，1 0.054当电阻箱R。接入电路的电阻为0Q时,热敏电阻的阻值R i=1 2 0 Q,由乙图知此时对应的温度为3 0 1；当电阻箱R。接入电路的电阻为9 0 Q 时，热敏电阻的阻值R i=R-R o=12 O C-900=300,由乙图可知此时对应的温度为13 0 C,故该恒温箱能够设定的温度范围3 0 七 13 0 t；(4)若要提高恒温箱的设定温度，由图乙知
36、道，热敏电阻的阻值R将减小，衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.0 5 A,即要求控制电路中的总电阻不变，所 以 R。的阻值必须调大。答：(1)当恒温箱中温度保持在6 0 t 时，对应的热敏电阻的阻值为7 0。；(2)加热电路正常工作l m in,电热丝R o 产生的电热是6 X 10 打；(3)如果滑动变阻器比的最大电阻为9 0Q,该恒温箱能够设定的温度范围是室温3 0 七 1 3 0 c(4)若要提高恒温箱的设定温度，电阻箱R。接入电路的阻值应该增大。13.(2 0 2 1徐州模拟)为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召，小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型，控制电路由电压为12
37、 V、最大容量为6 0 0 0 m Ah的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R。为定值电阻，R为压敏电阻，压敏电阻通过杠杆AB O 与圆柱形浮体相连，AO：B 0=4：1,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计，所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为2 2 0 V)压敏电阻受到的压力F/N60120180240300360420480压敏电阻R 阻值/a400260180125100806555(1)按照设计要求，当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为3 6 0 N,通过电磁铁线圈的电流为10 0 m A,排水
38、泵启动；定值电阻R。的阻值为多少？该浮体重力为10 N,浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为多少N?(2)在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应该将与压敏电阻相连的压板向(填“左”或“右“)移动。(3)若选用额定功率为5 k W 的排水电动机，排水泵机械效率为80%,工作2小时能将多少k g 的水抽到6 米高处？(g=1 0 N/k g)(4)“发电玻璃”面积为0.2 m*其光电转化率为1 0%,要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要多少小时？(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按l k W 计算)【答案
39、】解：(1)当浮体刚好全部浸入水中时，压敏电阻受到压力为3 60 N,通过电磁铁线圈的电流 I=1 0 0 m A=0.1 A,由表中数据知，此时压敏电阻的阻值R=80 C,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由 1=可得，定值电阻R。的阻值：j 1 2 VRo=R 总 一 R=；/R=0.1 4 80 Q=4 0 Q o设此时连杆对A端的作用力为F“，压敏电阻对B处的作用力为FB,由 杠 杆 的 平 衡 条 件 0A=FB 0 B 可得，FA=FB=i x3 60 N=9 0 N,OA 4由力作用的相互性可知，A端对浮体向下的压力：FA=FA=90N,由力的平衡条件可得，此时浮体受到的
40、浮力：F =G+FA=1 0 N+9 0 N=1 0 0 N(.(2)制作压敏电阻的材料属于半导体；在实际调试过程中，小科发现水位已达到安全位置上限，但排水装置还未启动,则控制电路的电流太小，如果在其他条件保持不变的前提下，要使排水装置符合设计要求，应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中的电流，由表格数据可知，应增大压敏电阻受到的压力，在 A 端作用力和动力臂不变的情况下，由杠杆平衡条件知，将压板向右移动时，减小了阻力臂，可增大对压敏电阻的压力。(3)由P=/可得，排水电动机工作2h 消耗的电能：W 电=P 电 t =5 X 10X2X36008=3.6X107J,电动机消耗的电能转化为水的机
41、械能：W 机 栈=W叨 n=3.6X 107JX80%=2.88X107J,由火=611=111811可得，能抽到6m高处水的质量:w机械m=2.88x107/10N/kgx6m=4.8X 10,8。(4)蓄电池充满电时储存的电能:W=UIt=12VX6000X10-3AX3600s=2.592X105J=0.072kWh,因发电玻璃的光电转化率为10%,所以，发电玻璃接收到的太阳能：号=”等 4=().721 h,/10%由E=P S t可得，蓄电池充满电需要的时间：E_ 0.72kW-At=PS=l&W/mZxO.2mZ 血答：(1)定值电阻R。的阻值为40Q；该浮体重力为10N,浮体刚好
42、全部浸入水中时受到的浮 力 为 100N；(2)右；(3)工作2 小时能将4.8X105k g 的水抽到6 米高处;(4)要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要3.6 小时。14.(2021马鞍山二模)如图(a)所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L 标有“4V 0.5A字样，电流表量程00.6A,电压表量程03V,滑动变阻器R1的最大阻值20Q。只闭合开关S,S i,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。求（1）电源电压及定值电阻R 2 的限值；（4 分）（2）只闭合开关S和 S 2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的 I-U 图像如图（c）所示，在保证各元件安全工作的
43、情况下，滑动变阻器R允许的取值范围。（4分）【答案】（1）U=3+O.2XR2U=l+0.4XR,-U=5V_ R,=IOQ（2）当滑动变阻器电阻最大时，电压表示数为3 V,灯泡两端电压为5-3=2 V,这时电路中电流为0.4 A当滑动变阻器电阻最小时，电流表示数最大为0.5 A,灯泡两端电压为4 V,U 5-4 CR=-=211m in/0.51 5.（2 02 1 江西模拟）如 图 1 3所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6 V 3.6 W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为2 0 Qo 闭合开关&、S 2,滑片尸移到最左端时,小灯泡正常发光，电流表示数为1 A。求：图13（1
44、）小灯泡正常发光时，通过它的电流；（2）兄的阻值；（3）闭合开关8、断开S 2,滑片尸移到中间位置时，电压表和电流表的示数。【答案】解：（1）小灯泡正常发光时，通过它的电流：五=贯=等 甘=0.6 A（1 分）U籁 O V（2）闭合开关3、S2,滑片产移到最左端时，灯 L与电阻尼并联，灯 L正常发光电源电压：U=UK=6 V通过花的电流：Zi =Z-A=l A-0.6 A=0.4 A（1 分）石的阻值：兄=4=岛=15。（1 分）7 1 0.4 A（3）闭合开关&、断开上,滑片月移到中间位置时，灯 L与滑动变阻器是串联，兄接入电路的限值兄=1 0 0,电流表测电路电流，电压表测尼两端电压灯 L
45、的阻值：R者=焉，=1 0 Q（1 分）IL U.O A电路总电阻：区总=兄+兄=1 0 Q+1 0 Q=2 0 Q（1 分）电路中的电流：T=/=职？=0.3 A（1 分）见两端的电压：=/是=0.3 A X 1 0 Q=3 V（1 分）1 6.（2 02 1 广州模拟）如图甲所示的电路，电源电压为1 8 V 且保持不变，电流表量程为0-0.6 A,小灯泡的额定电压为3 V,其尸图像如图乙所示。兄为定值电阻，滑动变阻器花标有“2 0c 2 A 字样。只闭合开关S,当滑片P置于最大限值位置时，小灯泡正常发光。求：(1)小灯泡的额定功率及R的阻值；(2)若电压表量程不变，电流表量程可以改变，用电
46、阻用来替换卡，闭合S、S“移动滑片P,发现电流表示数的最小值如图丙所示。请通过计算判断用的可能阻值。【答案】(1)0.9 W,30Q；(2)7 00【解析】解：(1)从乙图中可以看出，当灯泡的电压UL=3V时，电流为/L=0.3A所以小灯泡的额定功率PL=U/=3 V?0.3 A=0.9 W只闭合开关S,当滑片P置于最大阻值位置时，小灯泡正常发光。此时灯泡、滑动变阻器、定值电阻用串联，电路的电流I=0.3A灯泡正常发光的电阻心 A 建=10Q电路总电阻RU _18V0.3A=60Q石的阻值/?,=/?旦 一&=6 00 1 00 2 00=30。(2)闭合S、Su滑动变阻器兄与电阻几串联，灯泡
47、被短路。若电流表的量程为0-0.6 A时，图丙中电流表的示数为0.2 A,此时电流最小，滑动变阻器接入的电阻最大，电路总电阻为电阻尼阻值R、=-/?2=9 0Q-2 0Q=7 0Q若电流表的量程为0-3A时，图丙中电流表的示数为1 A,此时电路总电阻为R =且=受=1 8。R=2 00总 2 /2 1 A -故不符合题意，舍去。答：(1)小灯泡的额定功率为0.9 W及兆的阻值为30Q；(2)花的可能阻值为7 00 1 7.(2 02 1南宁模拟)如图甲所示电路中，电源电压为9 V不变，R是定值电阻，R z由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体E F、F G、G H制作而成，其中一段是铜丝，其电
48、阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S i,断开S 2,将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：(1)电阻R的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？(2)当x 的值为30 c m 时，电流表的示数是多少？(3)当电压表的示数为4 V 时，在 2 0 s 内电流通过Rz产生的热量是多少？(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关,和 S 2.电阻R2 消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？【答案】(1)闭合开关&、断开S 2,且滑片位于E端时，电路为R 的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙
49、可知，此时电路中的电流为I*=0.9 A,由 1=卫可得，电阻R 的阻值：R尸 L=7 L =1 0 Q；RI 大 0.9 A当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I 小=O.3A,此时电路中的总电阻：R =-=3 00,I 小 0.3A因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R2=R-RI=30 Q-1 0 Q=2 0 Q；(2)由于滑片P从 H端向E端移动，由图象的拐点可知：G H=1 5 c m,F G=2 5 c m-1 5 c m=1 0 c m,E F=35 c m -2 5 c m=1 0 c m,
50、中间一段电流无变化，故 F G 是铜导线，由图象可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I=0.6 A,此时电路的总电阻：R S=U=_L =i 5 Q,I 0.6 A则 G H 段的总电阻：1 =1?总-1?总=3 0。-1 5 Q=1 5。,E F 段的总电阻：RE F=R 总 Ri=1 5 Q 1 0 Q=5 Q,因两段导体的阻值与自身长度成正比,所以，E F 导体每1 c m 的电阻空 一 =0.5 Q/c m,1 0 c m当P位于x=30 c m 时，滑动变阻器接入电路中的电阻:R2 =(35 c m-30 c m)X0.5 C/c m=2.5。，此时电路中电流表的示数：Ii=-y；