九年级物理专题训练及解答：动态电路

九年级物理专题训练及解答：动态电路计算1.如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Q.闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙中的线段AB所示.求：(1)当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表的示数;(2)电源电压；(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数1.解：(1)由题图甲知，开关S闭合后，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R2连入电路部分^b两端的电压，当滑动变阻器滑片在a端时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据欧姆定律，电路中电流最小，从题图乙知，此时电路中电流I=0.2A，电压表示数为4V；(2)滑动变阻器滑片P在a端时，定值电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2A义10Q=2V根据串联电路中电压的规律，电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V；(3)由(1)知，滑动变阻器的最大阻值与=上="=202P在ab中点时，滑动变阻2 / 0.2A器连入电路中的电阻R\=10。此时电路中的电流/'=j—=6V=0.3A,电压表的2 R/R'210A+10a示数u'2=VR'2=0.3AX10。=3V2.如图所示，电源电压恒定，々=30。，R2=60。。当开关S3闭合，S「S2都断开时，电流表的示数为0.1A。求：（1）电源电压。（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电流表的示数.解：（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联由I=；可知，电阻两端电压：U1=IR1=0.1Ax30Q=3VU2=IR2=0.1Ax60Q=6V电源电压：U=3V+6V=9V（2）当开关S3断开，S小S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流电流表示数：I=I+1=卫+且=①"+包"=0.45A12R1R230。6003.如图所示电路，电源电压保持不变，已知定值电阻R2的阻值为10Q，滑动变阻器R3上标有“30Q1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片P调到最左端，闭合开关SpS2时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A。求：（1）定值电阻R1的阻值是多少?（2）只闭合开关S1，滑动变阻器R3的滑片P调到最右端时，电压表的示数是多少?（3）只闭合开关S2，电路中最大电流是多少？不外 IZZI-l~|=] Ih£） 3.解：（1）当滑动变阻器R3的滑片P调到最左端，闭合开关SrS2时，电阻RrR2并联，电压表测量电源电压，即电源电压为3V，电流表测量干路的电流因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，所以U=U=U=3V定值电阻R.的电流为，/=与="=0.342 2r2ion根据并联电路干路电流等于各支路电流的和知，定值电阻片的电流为I=I-I=Q.5A-0.3A=0.2A定值电阻4的阻值为与匕=15Q1 1A0.2A(2)只闭合开关耳，滑动变阻器J的滑片尸调到最右端时，与与尺3的最大电阻串联，电压表测4两端的电压此时电路的电流为r^-=^^-=^AR1+R3i5n+3on15R.两端的电压为：U.'=rR.^Axl5£l=lV,即电压表的示数为IV1 1 115(3)只闭合开关邑，尺2与&串联，当滑动变阻器的电阻最小为。时，电路的电流最大最大电流为：/最若意二°3人4.如图甲，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6V且保持不变，叫是定值电阻，々是热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图乙所示。电流表采用“0〜0.34'的量程。(1)当环境温度是40。。时，电流表的示数为0.2A,求此时g两端的电压及叫的电阻值。(2)该电路能测量的最高温度是多少?.解：(1)当环境温度是40℃时，由图乙知，热敏电阻的阻值Rt=25Q,此时电流表的示数I=0.2A,Rt两端的电压Ut=IRt=0.2A义25Q=5V,R0两端的电压U0=U-U==6V--5V=1V,则R0的电阻值R0=%=」V=5。0 0I0.2A(2)电流表采用“0〜0.3A”的量程，故最大电流不能超过0.3A,此时电路中的最小总电阻R小=热敏电阻的最小阻值R=R-Ro=20Q-5Q=15Q,t小小0由图乙知，对应的最高温度为90℃.如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图，已知电源电压为12V,定值电阻R的阻值为30Q,电流表的量程为0〜200机A,电压表的量程为0〜9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Q(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下，请分析：湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而(填“增大”或“减小”)(1)(2)当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值?(3)当电压表示数为9V时，通过R0的电流?(4)装置能监测湿度最大值是多少？5.增大.如图甲所示电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器R2滑片P从a端移动到b端，此过程通过R1的电流与R1两端的电压关系如图乙所示。求：（1）当滑片P位于b端时，电流表和电压表的示数;电源电压;电阻与阻值;电源电压;电阻与阻值;R2的最大阻值。.解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表匕测R1两端的电压，电流表测电路中的电流（1）（2）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表匕的示数即为电源的电压由图乙可知，电源的电压U=12V，即电压表的示数为12V，电路中的电流I=0.6（1）的示数为0.6A（3）由I=口可得，电阻R1的阻值：R产皿=20QR 1 110.64（4）当滑片位于。端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小由图图可知，R1两端的电压U1=4V，通过的电流11=0.2A因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=U-U1=12V-4V=8V因串联电路中各处的电流相等，所以，变阻器R2的最大阻值：R2=0=巫=40Q2 2/10.24.如图所示，电源电压保持不变，R「20Q，滑动变阻器R2的规格为“100Q1A”（1）闭合开关S1，断开开关邑、邑，电流表示数为0.4A，求电源电压（2）闭合开关SpS3，断开开关S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值(3)闭合开关S1、邑、邑，滑动变阻器滑片置于R2最左端时，求此时电流表的示数(4)闭合开关邑，断开开关S1、S2,若电压表的量程为0〜3匕为保护电路安全，求R2接入的最大电阻值。7.解：(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流由I7可得，电源的电压：U=11R1=0.4Ax20Q=8V(2)闭合开关S1、S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时，1R2与R3串联后再与R1并联，电压表测；R2两端的电压，电流表测干路电流因并联电路中各支路两端的电压相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和所以，R3两端的电压：U3=U-U2=8V-4V=4V因串联电路中各处的电流相等所以，1R2与R3串联支路的电流：I23=占工，即="，22 3 23凡% A00。%解得：R3=50Q(3)闭合开关S1、S2、S3,滑动变阻器滑片置于R2最左端时，R1与R2的最大阻值并联，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和所以，此时电流表的示数：I=义+义="+工J0.48AR1R220。100。(4)闭合开关S3,断开开关S1、S2时，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U2'=3V时，R2接入电路的阻值最大此时R3两端的电压：U3'=U-U2'=8V-3V=5V,此时电路中的电流：12；.="=0.1A23R350。则R2接入的最大电阻值：R2'="I=30Q2 2123，0.148.如图所示，甲为电路的连接情况，R1=20Q,R2为滑动变阻器，乙为R3的I-U图象，电源电压保持不变。当S1闭合，邑断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在若滑片P在b端，则电压表示数为8V.求:*［凡(1)电源电压。(2)滑动变阻器R2的最大阻值。(3)当S1、邑均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数8.解：(1)当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流由/=；可得，电源电压：U=IR1=0.6Ax20Q=12V(2)当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两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-U2=12V-8V=4V,因串联电路中各处的电流相等所以，电路中的电流{="},即言言,解得：R2=40Q；(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流13=0.3A,则R3的阻值：R=%=6^—=20。，3 130.3A因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：r—A1A3=20-X20C=10。勺+/20H+20H ，干路电流表的示数：/=-=12^=1.24。R10。9.在如图所示的电路中，电阻R1=30Q,滑动变阻器R2标有“100Q2A”字样，电流表的量程为0〜0.6A,电压表的量程为0〜15V.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9V,电流表的示数为0.5A.求：(1)此时滑动变阻器R2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R2接入电路的阻值范围.9.(1)18Q；(2)24V；(3)10Q〜50Q10.半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻受温度影响较大，如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图象(其中R与温度看的乘积为一定值)根据这种半导体材料电阻的特性，某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路，用来测量某一环境的温度。已知电流表所选量程为(0〜0.6A)，电压表所选量程为(0〜15V)。定值电阻R0=20Q,电源电压保持不变。求：(1)当环境温度为20℃时，电流表示数为0.3A,电源电压是多少？(2)当电压表示数显示9V时，环境温度为多少？(3)为了不损坏电流表和电压表，该电路适用的环境温度范围是多少？.解：由图乙可知，半导体电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量半导体R两端电压(1)由图甲可知，当环境温度为20℃时，半导体R的阻值R=40Q根据串联电路电阻规律可知，电路中的总电阻R总=R半+RO=40Q+20Q=60Q,电源电压U=U总=I总R总=0.3Ax60Q=18V(2)根据串联电路电压规律可知，此时定值电阻R0两端电压U0=U-U1=18V-9V=9V此时电路电流I=I'=1『&="=0.45A半0R020。此时半导体的阻值R'=J=卫=20Q，〃0.454由图甲可知，此时的环境温度为40℃；(3)由电流表量程可知，当电路中的最大电流为0.6A时，此时电路中的总电阻最小，即半导体接入电路的阻值最小，此时电路的最小总电阻R=+=应=30Q总小/大0.64由串联电路电阻规律可知，半导体接入电路的最小阻值R半'=R总小-R0=30Q-20Q=10Q，由图甲可知，电路测量的最高温度为80℃当电压表示数为15V时，此时定值电阻R0两端的电压最小，电路中的电流最小，半导体R的阻值最大，此时定值电阻两端电压U0"=U-U半"=18V-15V=3V，此时电路电流I〃=I〃=1〃=31=0.15A，半0R020。则半导体的最大阻值R''=:=^=100Q，半; 0.154由于半导体R的电阻与温度的乘积是一个定值，设K=RK由图甲可知，当t=40℃时，半导体的电阻R=20Q,代入，解得K=800Q・℃，所以，当半导体的阻值为100Q时，电路测量的最低温度为t=803=8℃,I。。。所以为了不损坏电流表和电压表，该电路适用的环境温度范围是8℃〜80℃.有一种亮度可以调节的小台灯。其电路如图甲所示，电源电压为24V,当灯泡L两端的电压为24V时，灯泡正常发光。通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。(1)当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为多少？(2)调节滑动变阻器R,使灯泡的实际电流为0.2A，灯泡两端的电压是多少？

甲甲（3）在（2）中，滑动变阻器R连入电路的阻值是多少?.解：（1）由图乙可知，当UL=24V时，通过的电流IL=0.4A由IJ可得，灯丝的电阻：R卢=也=60Q