2020中考物理复习 考点专题训练—专题八 动态电路的定量计算（含解析）

2020中考物理复习 考点专题训练专题八：动态电路的定量计算考点一：滑动变阻器引起的动态电路的计算1.如图所示，电源电压恒为12v，定值电阻r110，r215，滑动变阻器r3的最大阻值为18，则r1上每秒钟发热的最小值为 j，r3的电功率的最大值为 w。2.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关s，当滑动变阻器的滑片p从a端移动到b端的过程中，定值电阻r1两端的电压随滑动变阻器r2接入电路的阻值变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（）a电源电压为6vb定值电阻r1的阻值为10c当滑片p在b端时，通过r1的电流为0.6ad当滑动变阻器接入电路的阻值为20时，r1消耗的电功率为0.4w3.如甲图所示的电路中，电源电压为8v恒定不变，r0为定值电阻，r为滑动变阻器，闭合开关s后，在滑片p滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（）ar0的阻值是5b电路的最大总功率12.8wcr0的最小功率是1.6wd滑动变阻器最大阻值是354.如图，电源电电压不变，定值电阻r1=6，电流表的量程为00.6a，电压表的量程为03v，滑动变阻器r2的规格为“40 1a”，闭合开关后，当滑片p置于m点时，电流表示数为0.3a，当滑片p置于n点时，电流表示数变化了0.1a，且滑动变阻器连入电路中的阻值。（1）求定值电阻r1前后两次电功率之比；（2）求电源电压；（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。5.如图所示，定值电阻r1的阻值为10 ，滑动变阻器r的阻值变化范围为020 ，当滑片p移到r的最左端时，电流表的示数为0.6 a，当滑片p移到r的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？6.如图所示，设电源电压保持不变，r010 ，当闭合开关s，滑动变阻器的滑片p在中点c时，电流表的示数为0.3 a，移动滑片p至b端时，电流表的示数为0.2 a则电源电压u与滑动变阻器的最大阻值r分别是多少？考点二：开关引起的动态电路的计算1.如图所示，电源电压不变，当开关s2断开，s1、s3闭合时，电流表示数为i1，电压表示数为u1；当开关s2闭合，s1、s3断开时，电流表示数为i2，电压表示数为u2已知r1：r2=2：1，则（）2.如图所示，电源电压保持不变，r1、r2、r3均为定值电阻，r1：r22：3，s为单刀双掷开关。当s接到1时，电流表的示数为0.4a，r1消耗的功率为p1，此时r3消耗的功率为1.6w；当s接到2时，r2消耗的功率为p2，已知p1：p232：27则电源电压为 v，r1为 ，r3为 3.如图所示的电路中，r15 ，r215 .开关s接1时电流表的示数为0.15 a；开关s接2时，电流表的示数为0.1 a，则灯l的电阻是()a5 b10 c15 d20 4.如图所示电路，已知r1为40 ，当s闭合，s1断开时，电压表的读数是4 v，通过r1的电流为_a，当s、s1均闭合时，电压表的读数是12 v，r2的阻值为_.5.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220vr1和r2均为电熨斗底板中的加热元件，r2的阻值为61.6，只闭合s1时为低温档，电功率为440w同时闭合s1和s2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻r1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？6.如图所示的电路中，电源电压不变，电阻r1的阻值为20 .当断开开关s1和s2，闭合开关s3时，电流表的示数为0.50 a；当断开开关s2，闭合开关s1、s3时，电流表的示数为0.90 a求：(1)电阻r2的阻值(2)断开开关s1和s3，闭合开关s2时，加在电阻r1两端的电压考点三：传感器引起的动态电路的计算1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6v，定值电阻r为l5，r0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为1020，电压表量程为03v，电流表量程为00.6a闭合开关s，当环境的湿度增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）a. 电流表示数变大，r0两端的电压变大b. 电压表示数与电流表示数的比值不变c. 通过r0的最大电流为0.24ad. r0在电路中的最小电阻值为152.图甲是某新型电饭锅的简化电路图。r0为15的定值电阻，其阻值不受温度影响。rt是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当rt的温度从30升高到130的过程中，电路总功率的变化规律是： ；当rt的温度达到100时，rt的功率为 w。3.如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路已知电源电源为6 v且保持不变，r0是定值电阻，rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示电流表采用“00.3 a”的量程(1)当环境温度是40 时，电流表的示数为0.2 a，求此时r0的电阻值(2)该电路能测量的最高温度是多少？4.为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示当酒精气体的浓度为0时，r1的电阻为60 .在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 v，定值电阻r220 .(1)当被检测者酒精气体的浓度为0时，求电压表的示数(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/ml酒精气体浓度0.8 mg/ml，当电流表的示数为0.2 a时，试通过计算判断被检测者是否酒驾5.如图甲所示为某型号电子秤，其结构原理如图乙所示，r0是定值电阻；r是压敏电阻，其阻值r随所受压力f变化的关系如图丙所示，改写电流表(量程为00.6 a)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量设踏板的质量为5 kg，电源电压保持12 v不变，g取10 n/kg.(1)根据图像可知，当被称物体的质量增加时，压敏电阻r的阻值_，电流表的示数_(以上两空均选填“变大”或“变小”)(2)空载时，电流表的示数为0.048 a，则r0的阻值为_.(3)该电子秤的最大测量值是_kg.(4)若身边没有电流表只有电压表，试问还能制作电子秤吗？若不能，请说明理由；若能，电压表应怎样连入电路？答：_，_2020中考物理复习 考点专题训练专题八：动态电路的定量计算参考答案考点一：滑动变阻器引起的动态电路的计算1.如图所示，电源电压恒为12v，定值电阻r110，r215，滑动变阻器r3的最大阻值为18，则r1上每秒钟发热的最小值为 j，r3的电功率的最大值为 w。【答案】0.9；6。2.如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关s，当滑动变阻器的滑片p从a端移动到b端的过程中，定值电阻r1两端的电压随滑动变阻器r2接入电路的阻值变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（）a电源电压为6vb定值电阻r1的阻值为10c当滑片p在b端时，通过r1的电流为0.6ad当滑动变阻器接入电路的阻值为20时，r1消耗的电功率为0.4w【答案】abd。3.如甲图所示的电路中，电源电压为8v恒定不变，r0为定值电阻，r为滑动变阻器，闭合开关s后，在滑片p滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（）ar0的阻值是5b电路的最大总功率12.8wcr0的最小功率是1.6wd滑动变阻器最大阻值是35【答案】c。4.如图，电源电电压不变，定值电阻r1=6，电流表的量程为00.6a，电压表的量程为03v，滑动变阻器r2的规格为“40 1a”，闭合开关后，当滑片p置于m点时，电流表示数为0.3a，当滑片p置于n点时，电流表示数变化了0.1a，且滑动变阻器连入电路中的阻值。（1）求定值电阻r1前后两次电功率之比；（2）求电源电压；（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。解：（1）滑片由m点滑到n点，电阻变大，电路中的电流减小，所以滑片p置于n点时电路中的电流：inim0.1a0.3a0.1a0.2a，定值电阻r1前后两次电功率之比：（2）滑片p置于m点时，电源电压uim（r1+rm），滑片p置于n点时，电源电压uin（r1+rn），rn2rm，所以0.3a（r1+rm）0.2a（r1+2rm），解得rmr16，电源电压：uim（r1+rm）0.3a（6+6）3.6v；（3）根据电流表量程和滑动变阻器规格可知，电路中的最大电流为i大0.6a，由欧姆定律可得，电路总电阻：滑动变阻器连入电路的最小阻值：r滑小rr1660；电压表的量程为03v，滑动变阻器两端的最大电压u滑3v，r1两端的电压u1uu滑3.6v3v0.6v，根据串联电路的分压特点可知：解得r滑大30，所以在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为030。5.如图所示，定值电阻r1的阻值为10 ，滑动变阻器r的阻值变化范围为020 ，当滑片p移到r的最左端时，电流表的示数为0.6 a，当滑片p移到r的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？【答案】当滑片p移到r的最左端时，电路为r1的简单电路，电流表测电路中的电流，由欧姆定律表达式i变形可得电源电压：ui1r10.6 a10 6 v；当滑片p移到r的最右端时，r1与r的最大阻值串联，电压表测r两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数：i20.2 a，则电压表的示数：uri2r0.2 a20 4 v.6.如图所示，设电源电压保持不变，r010 ，当闭合开关s，滑动变阻器的滑片p在中点c时，电流表的示数为0.3 a，移动滑片p至b端时，电流表的示数为0.2 a则电源电压u与滑动变阻器的最大阻值r分别是多少？【答案】闭合开关s，滑动变阻器的滑片p在中点c时，电阻和滑动变阻器串联；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，电路中的电流：i0.3 a，移动滑片p至b端时，电阻r0和滑动变阻器串联；此时电路中的电流：i0.2 a，由两式可得：u6 v，r20 .考点二：开关引起的动态电路的计算1.如图所示，电源电压不变，当开关s2断开，s1、s3闭合时，电流表示数为i1，电压表示数为u1；当开关s2闭合，s1、s3断开时，电流表示数为i2，电压表示数为u2已知r1：r2=2：1，则（）【答案】d2.如图所示，电源电压保持不变，r1、r2、r3均为定值电阻，r1：r22：3，s为单刀双掷开关。当s接到1时，电流表的示数为0.4a，r1消耗的功率为p1，此时r3消耗的功率为1.6w；当s接到2时，r2消耗的功率为p2，已知p1：p232：27则电源电压为 v，r1为 ，r3为 【答案】12；20；10。3.如图所示的电路中，r15 ，r215 .开关s接1时电流表的示数为0.15 a；开关s接2时，电流表的示数为0.1 a，则灯l的电阻是()a5 b10 c15 d20 【答案】c4.如图所示电路，已知r1为40 ，当s闭合，s1断开时，电压表的读数是4 v，通过r1的电流为_a，当s、s1均闭合时，电压表的读数是12 v，r2的阻值为_.【答案】0.1805.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220vr1和r2均为电熨斗底板中的加热元件，r2的阻值为61.6，只闭合s1时为低温档，电功率为440w同时闭合s1和s2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻r1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？解：（1）只闭合s1时为低温档，电功率为440w， 由p=ui可得，电路中的电流： ； （2）只闭合s1时，r1与r2串联，电熨斗处于低温档， 由i= u r 可得，电路的总电阻： ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻r1的阻值： r1=r-r2=110-61.6=48.4； （3）同时闭合s1和s2时，电路为r1的简单电路，电熨斗处于高温档， 则高温档的电功率： p高= 。 答：（1）低温档工作时，电路中的电流是2a； （2）电阻r1的阻值是48.4； （3）高温档的电功率是1000w。6.如图所示的电路中，电源电压不变，电阻r1的阻值为20 .当断开开关s1和s2，闭合开关s3时，电流表的示数为0.50 a；当断开开关s2，闭合开关s1、s3时，电流表的示数为0.90 a求：(1)电阻r2的阻值(2)断开开关s1和s3，闭合开关s2时，加在电阻r1两端的电压【答案】(1)当s1和s2断开，s3闭合时，r2断路，通过电阻r1的电流：i10.50 a，电源电压：ui1r10.50 a20 10 v；当s2断开，s1和s3闭合时，r1和r2并联，通过r2的电流：i2ii10.90 a0.50 a0.40 a，r225 .(2)当s1、s3断开，s2闭合时，r1和r2串联，电路中电流：ii1i2，r1两端的电压：u1i1r14.4 v.考点三：传感器引起的动态电路的计算1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6v，定值电阻r为l5，r0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为1020，电压表量程为03v，电流表量程为00.6a闭合开关s，当环境的湿度增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）a. 电流表示数变大，r0两端的电压变大b. 电压表示数与电流表示数的比值不变c. 通过r0的最大电流为0.24ad. r0在电路中的最小电阻值为15【答案】bc2.图甲是某新型电饭锅的简化电路图。r0为15的定值电阻，其阻值不受温度影响。rt是热敏电阻，其阻值随温度的变化规律如图乙所示。由图象可知，当rt的温度从30升高到130的过程中，电路总功率的变化规律是： ；当rt的温度达到100时，rt的功率为 w。【答案】先增大后减小；640。3.如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路已知电源电源为6 v且保持不变，r0是定值电阻，rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示电流表采用“00.3 a”的量程(1)当环境温度是40 时，电流表的示数为0.2 a，求此时r0的电阻值(2)该电路能测量的最高温度是多少？【答案】(1)由图甲知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，当环境温度是40 时，由图乙知，热敏电阻的阻值为rt25 ，此时电流表的示数为i0.2 a，根据欧姆定律可得，电路的总电阻：r30 ，根据串联电路的电阻规律可得，r0的电阻值：r0rrt30 25 5 .(2)电流表采用“00.3 a”的量程，故最大电流不能超过0.3 a，根据欧姆定律可得，串联电路的最小总电阻：r小20 ，根据串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的最小阻值：rt小r小r020 5 15 ；由图乙知，对应的最高温度为90 .4.为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示当酒精气体的浓度为0时，r1的电阻为60 .在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 v，定值电阻r220 .(1)当被检测者酒精气体的浓度为0时，求电压表的示数(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/ml酒精气体浓度0.8 mg/ml，当电流表的示数为0.2 a时，试通过计算判断被检测者是否酒驾【答案】(1)从图甲中可以看出，当被检测者酒精气体的浓度为0时，r1的电阻为60 ，根据串联电阻的特点可知电路中的总电阻为rr1r260 20 80 ，所以电路中的电流为i0.1 a，在串联电路中电流处处相等，所以r1两端的电压为u1ir10.1 a60 6 v.(2)当电路中的电流为0.2 a时，电路中的总电阻为r40 ，所以此时r1的阻值为r1rr240 20 20 ，由图甲可知此时对应的酒精气体浓度为0.3 mg/ml，0.2 mg/ml0.3 mg/ml0.8 mg/ml，所以被检测者属于酒驾5.如图甲所示为某型号电子秤，其结构原理如图乙所示，r0是定值电阻；r是压敏电阻，其阻值r随所受压力f变化的关系如图丙所示，改写电流表(量程为00.6 a)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量设踏板的质量为5 kg，电源电压保持12 v不变，g取10 n/kg.(1)根据图像可知，当被称