中考科学电学培优专题10：动态电路的简单计算

专题10：动态电路的简单计算一、填空题1.如图所示，要使两灯串联，应闭合开关________；要使两灯并联，应闭合开关________；当只闭合S1S2时，灯________（填“L1”、“L2”或“L1L2”）发光；为避免电源被短路，不能同时闭合开关________。2.街边的路灯总是同时亮，同时灭，它们是________

的。如图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光，小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是________

的（均选填“串联”或“并联”）。3.如图电路中L1和L2都标着“3V，0.24A”字样，电源由两节新干电池串联。若闭合S后电路将会发生________，要想使两灯泡都正常发光，只需将导线M由B接线柱拆下改接到________接线柱上即可。二、计算题4.如图所示，电阻R2的阻值为5Ω．闭合开关S，电阻R1两端的电压为10V，电阻（1）电源两端的电压；（2）通过电阻R25.“创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除雾模式下，电路的电功率。6.如图，电源电压9V保持不变，R1和R2为定值电阻。闭合开关S后，电流表和电压表的示数分列为0.3A和3V。现用一个定值电阻R0替换R1，电流表示数变为0.2A。求：（1）R2的阻值；（2）定值电阻R0阻值。7.如图所示，把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来．闭合开关S后，电流表的示数为0.2A．求：（1）电源电压；（2）通过电阻R1的电流．8.如图所示，电阻R1＝15Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表A1示数为0.6A，电流表A的示数为1.8A，求：（1）R1两端的电压；（2）R2的阻值。9.如图所示电路中，电阻R1的阻值是20Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，求：（1）电源电压；（2）电阻R2的电功率．10.如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“6V0.5A”字样，定值电阻R的阻值为6Ω．闭合开关S时，灯泡L恰好正常发光．求：（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值；（2）此时电路消耗的总功率．11.如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A。求：（1）电源电压；（2）R2的阻值。12.如图所示，这两只灯泡的连接方式是________。我们看到，在此电路中，电流路径有________条，其中一只灯的灯丝断开了或接触不良，则另一只灯________（选填“会”或“不会”）发光。13.如图所示，电路中定值电阻R1=20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不为，当滑片在a端时，电流表示数为0.3A，滑片在b端时电压表示数为4V．求：①电源电压；②滑动变阻器R2的最大阻值；③R1的电小电功率．14.某课外活动小组需要对两只定值电阻R1、R2和一只滑动变阻器R3的电阻进行测量，将这些元件连成如图所示的电路。闭合Sl，断开S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的示数为0.2A，电压表的示数为2V；若将Sl、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到0时，电压表的示数为6V，电流表的示数为0.9A。求：（1）R1的阻值是多少？（2）滑动变阻器的最大阻值R3是多少？（3）R2的阻值是多少？15.某种规格的白炽灯泡的铭牌上印着“220V40W”，其灯丝电流随电压变化图象如图所示。（1）这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？（2）取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是多少？两灯工作2h共消耗多少度电？（3）取一只该规格的白炽灯接到12V学生电源上，电路连接及灯泡均完好，闭合开关后白炽灯并不发光，请你判断此时白炽灯是否消耗电能？如果消耗，说明能量转化的情况；如果不消耗，说明理由。16.如图电路中，电源电压恒为6V，灯泡上标有“6V3.6W”的字样（不计温度对灯丝电阻的影响），求：（1）灯丝电阻为多少欧；（2）电压表示数为2V时，灯泡的实际功率是多少瓦？17.某创新科技研究小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100Ω，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6℃。（1）问除霜模式下两开关的开闭状态，并求此时电路中的电流。（2）除霜模式下，电路的加热效率。[查资料得：后视镜玻璃质量0.5kg，玻璃的比热容0.8×103J/(kg·℃)]18.电学实验室有一种恒流电源，将电源接入电路工作时，该电源输出恒定的电流，而电源两端的电压会随着外电路的电阻变化而变化。小浩在一次实验时，将恒流电源接入如图所示的电路中，其中R1、R2均为定值电阻。只闭合开关S1时，电压表示数U1=6V（1）求该恒流电源输出的恒定电流；（2）若同时闭合开关S1、S2时，电压表示数变为U2=4V（3）若同时闭合开关S1、S2，通电1min，求电阻R219.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=10Ω，当S闭合、S1和S2断开时，电流表的示数为0.2A；当S2（1）S闭合、S1和S2断开时，电压表的示数。（2）定值电阻R2（3）当S1断开、S和S2闭合时，电路的总功率。20.如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为3.8V，额定电流为0.2A，求：（1）小灯泡的额定功率。（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的阻值。

答案解析部分一、填空题1.S2；S1、S3；L1；S2、S3解答：由电路图知道，要使两灯串联，应闭合开关S2，使电流从正极流出，经过S2、L2、L1，回到电源负极；若要使两灯并联，应闭合开关S1、S3，使电流从正极流出，经过S1，分成两支，一支经过L1、一支经过L2和S3，汇合回到电源负极；当只闭合S1、S2时，L2短路，只有灯L1发光；为避免电源被短路，不能同时闭合开关S2、S3。​故答案为：S2；S1、S3；L1；S2、S3。分析：当电路顺次连接组成串联电路，各用电器并联连接是并联电路。2.并联；并联解答：串联和并联是电路连接的两种基本方式，串联电路中用电器顺次连接，电流只有一条路径，一个用电器断开，所有用电器都不能工作。并联电路中电流有多条路径，一条支路断开，其余支路不受影响。本题中路灯虽同时亮，同时灭，但如果一盏路灯损坏，但其它路灯仍不受影响，所以路灯间仍是并联的，控制路灯的开关在干路上。同样，应急灯的两盏灯间也是并联的。分析：电路连接方式的判断3.短路；A解答：闭合S后，电流将不经过用电器而直接由电源正极流回电源负极，是短路；要想使两灯炮都正常发光，只要把从M到B接线柱的导线拆开后，改接到A接线柱上即可。故答案为：短路；A.分析：电流不经过用电器只过导线是短路。二、计算题4.（1）解：由图知，两电阻是串联的，根据串联电路电压特点可得电源电压为：U=U答：电源两端的电压是15V．（2）解：流过R2的电流为：I答：流过R2分析：（1）串联电路中，各用电器电压和等于电源电压；（2）根据电压和电阻的比值计算电流。5.（1）由题图知，只闭合开关S时，两电阻串联；当开关S、S1都闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时电阻最小，根据P=U答：除霜模式下，电路中的电流是1A；（2）由题图知，只闭合开关S时，两电阻串联；此时处于除雾模式，总电阻是：R总=R答：除雾模式下，电路的电功率是50W。分析：（1）结合用电器的电阻和电压，利用欧姆定律用电器两端的电流即可；（2）电路中的电阻越大，功率越大，除雾模式功率比较小，意味着将两个电阻同时接入电路中，结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U26.（1）解：闭合开关S后，两个电阻串联，电压表测量R2的两端电压，R2的阻值为R2答：R2的阻值为10Ω；（2）解：现用一个定值电阻R0替换R1，则电路中的总电阻为R总则定值电阻R0阻值为R0答：定值电阻R0阻值为35Ω。分析：（1）利用电压和电流的比值计算电阻；（2）根据总电压和电流的比值计算总电阻，结合串联电路电阻规律计算一部分电阻。7.（1）解：由图示可知，两电阻并联，电流表测通过电阻R2的电流，所以电源电压为U=I2R2=0.2A×15Ω=3V（2）解：由于并联电路中各支路电压相等，所以通过电阻R1的电流为I1=U/R1=3V/10Ω=0.3A分析：根据电流和电阻，利用欧姆定律计算电压，利用电压和电阻计算电流的大小.8.（1）解：由题可知，R1与R2并联，A1测通过R1的电流，A测干路电流，由I=UR可得，R1两端的电压：答：R1两端的电压为9V（2）解：根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2=U=U根据并联电路的电流特点，流过R2的电流：I2则电阻R2的阻值：R2答：R2的阻值为7.5Ω。分析：（1）根据电流和电阻的乘积计算电压；（2）根据并联电路电流规律，计算支路电流，电压和电流的比值计算电阻。9.（1）解：由I=UR可得，电源电压：答：电源电压是6V．（2）解：因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：通过电阻R2的电流：I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A答：电阻R2的功率是1.2W．分析：（1）两个电阻并联，利用欧姆定律求解其中一电阻的电压即为电源电压；（2）结合干路电流和支路电流求解流过电阻R2的电流，再利用功率公式P=UI求解功率。10.（1）小灯泡正常发光时灯丝的阻值R=（2）灯泡正常发光时定值电阻两端的电压是U­定=0.5A×6Ω=3V此时电路消耗的总功率P=UI=0.5A×（3V+6V）=4.5W分析：（1）利用电压和电流的比值计算电阻；（2）利用电压和电流的乘积计算电功率。11.（1）解：由I=UR可得，电阻R1两端的电压由于R1与R2并联，所以电源电压U=U答：电源电压为4V。（2）解：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流I2R2的阻值R2答：R2的阻值为10Ω。分析：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。12.并联；两；会解答：解：根据电路图可知，电流从电源正极流出经过开关后开始分支，分别经过两个灯泡，然后共同回到电源负极，因此两灯泡并联，并且电路中有两条电流路径；因为两灯泡并联连接，因此当一只灯泡灯丝断开后，另一只灯泡正常工作，仍会发光。故答案为：并联；两；会分析：灯泡并列连接在电源两端是并联电路，并联电路中各用电器互不影响。13.①当滑片在a端时，滑动变阻器短路，只有R1工作，由I=URU=I1R1=0.3A×20Ω=6V；②滑片在b端时，滑动变阻器达到最大阻值，和R1串联，根据串联电路的分压特点可得：U2U−U4V6V−4V=R解得：滑动变阻器R2的最大阻值R2=40Ω；③当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小，此时R1两端的电压U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，R1消耗的最小电功率P1=U12R答：①电源电压6V；②滑动变阻器R2的最大阻值40Ω；③R1消耗的最小电功率0.2W．分析：①当滑片在a端时，滑动变阻器短路，只有R1工作，根据I=UR求出电源电压；②滑片在b端时，滑动变阻器达到最大阻值，和R1串联，根据串联电路的分压特点求出最大阻值；③当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R1消耗的电功率最小，根据P=U14.（1）解：当闭合开关S1，断开S2，等效电路图如图1所示，此时电压表测的是电阻R1两端的电压，电流表测的是通过电阻R1的电流；根据I=U/R可知，R1=U1/I=2V/0.2A=10Ω；（2）解：当将开关S1、S2都闭合，等效电路图如图2示，由图可知电源的电U=6V，由图1可知滑动变阻器最大阻值两端的电压：U3=U-U1=6V-2V=4V，根据I=U/R可知，滑动变阻器最大阻值：R3=U3/I=4V/0.2A=20Ω；（3）解：根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知：在图2中当通过R1的电流I1=U/R1=6V/10Ω=0.6A时；通过R2的电流为I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A；根据I=U/R可知：R2的阻值是：R2=U/I2=6V/0.3A=20Ω分析：（1）闭合开关S1，断开S2，分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，利用欧姆定律求解定值电阻点电流；（2）开关S1、S2都闭合，分析电路结构，两个定值电阻是并联关系，明确电流表和电压表的测量对象，利用欧姆定律求解定值电阻的阻值；（3）两个定值电阻是并联关系，利用并联电路的电流规律求解电流，再利用欧姆定理求解定值电阻的阻值即可。15.（1）解：由P＝UI＝U2RL＝UL2P答：这种白炽灯正常工作时，灯丝的电阻是1210Ω（2）解：取两只该规格的白炽灯串联起来接到220V的电源上时，它们分得的电压相等，即UL′＝U2＝220V由图象可知，电路中的电流I＝0.14A，则两灯总的实际电功率P＝UI＝220V×0.14A＝30.8W＝0.0308kW，由P＝WtW＝Pt＝0.0308kW×2h＝0.0616kW•h＝0.0616度答：取两只该规格的白炽灯串联起来，接到220V的电源上，两灯总的实际电功率是30.8W，两灯工作2h共消耗0.0616度电（3）解：白炽灯接到12V学生电源上时，电路是通路，根据W＝UIt可知，白炽灯消耗电能，消耗的电能转化为内能答：白炽灯接到12V学生电源上时，白炽灯消耗电能，消耗的电能转化为内能分析：（1）由P＝UI＝U2（2）利用串联分压的原理求得它们分得的电压，根据图象读出通过灯泡的电流，根据P=UI求出两灯总的实际电功率，根据W=Pt求出两灯工作2h共消耗的电能.（3）白炽灯接到12V学生电源上时，电路是通路，根据W=UIt判断是否消耗的电能，用电器工作时把电能转化为其它形式的能.16.（1）解：由P＝UI＝U2RL＝UL2P答：灯丝电阻为10Ω；（2）解：由图知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当电压表示数为2V时，灯泡的电压为：U′L＝U﹣U滑＝6V﹣2V＝4V；灯泡的实际功率：P′L＝U'L2答：电压表示数为2V时，灯泡的实际功率是1.6瓦。分析：（1）结合功率公式的变形公式求解小灯泡的电阻；（2）灯泡和滑动变阻器串联，利用串联电路电压规律求解灯泡的电阻，再利用功率公式求解灯泡的实际功率。17.（1）解：当开关S、S1闭合，电阻R2被短接，此时电路处于高温除霜状态通过电路中的电流I＝UR1＝（2）解：高温除霜时电路工作1min消耗的电能W＝UIt＝100V×1A×60s＝6×103J玻璃吸收的热量Q吸＝cmΔt＝0.8×103J/(kg·℃)×0.5kg×6℃＝2.4×103J除霜时电路的加热效率η＝Q吸W＝分析：（1）电路中串联的电阻越少，功率越大，利用电压和电阻的比值计算电流；（2）利用电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能，利用比热容、质量和温度差计算吸收的热量，根据吸收的热量和消耗的电能的比值计算热效率。18.（1）解：设恒流电源的恒定电流为I，当只闭合S1时，电路中只有R1接入电路，由P=UI功率公式可得I=答：该恒流电源输出的恒定电流为0.6A（2）解：只闭合S1时，由欧姆定律可得R1的阻值R同时闭合两个开关，电阻R1、R2并联，则通过R根据并联电路分流的特点知R则R2的阻值为答：定值电阻R2（3）解：由焦耳定律可得电阻R2产生的热能Q=答：电阻R2分析：（1）利用电功率和电压计算电