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文档简介
2023年浙江省中考专项训练—20动态电路分析
一.选择题(共15小题)
1.(2023•宁波模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,Ro=IOIK当Si、S2、S3闭合时,
定值电阻RO消耗的电功率为,灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是()
A.断开开关SI小灯泡会变亮
B.向右移动滑片P,小灯泡会变暗
C.小灯泡的额定电压是6V
D.把灯泡换成电压表,此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系
2.(2023•柯桥区模拟)如图甲,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Ri两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值
变化如图乙,下列说法正确的是()
A.定值电阻Ri的阻值为10∩
B.当滑片P在b端时,通过RI的电流为
C.电源电压为8V
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20。时,Rl消耗的电功率为
3.(2023•宁波模拟)为了打赢疫情防控战,某工厂加紧生产消毒液,如图甲所示,这是生
产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图,其中S为激光源,Ri为光敏电阻(有
光照射时阻值变小),R2是阻值为40。的定值保护电阻,a、b间接监控装置,Rl两端的
电压随时间变化的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,则下列说法正确的是()
A.当有瓶装消毒液遮挡激光时,R2消耗的功率为
B.当没有瓶装消毒液遮挡激光时,光敏电阻Rl的阻值为80。
C.当没有瓶装消毒液遮挡激光时,电路消耗的总功率为
D.生产线正常生产时,一分钟可生产消毒液150瓶
4.(2023嘟州区一模)在如图A的电路中,电源电压保持不变,Ro为定值电阻,滑动变阻
器R的最大阻值为RM,移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端,滑动变阻器的电功率
随电流表示数变化的完整图线如图B,图线中a、b两点对应的电功率均为Pi,且C点对
应的是滑动变阻器的最大电功率P2,且Pi:P2=3:4,则图线中b点对应的电路状态中,
滑动变阻器接入电路中的电阻大小()
RORO
A.-B.-C.2RoD.3Ro
23
5.(2023∙鹿城区模拟)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片
P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结
论正确的是()
A.电源电压为12V
B.该过程中,电路消耗的总功率最大值为24W
C.滑动变阻器的最大阻值可能为12∩
D.滑片在a点时,IOs内电阻R2消耗的电能为180J
6.(2022•郸州区校级模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,5W”
字样,电流表量程为0-,电压表量程为0-15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Q,
当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系
如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由Ri增大到4R1时,定值电阻Ro的电功率
变化了。(忽略灯泡电阻随温度的变化),则下列说法中错误的是()
A.灯泡L正常发光时通过的电流为
B.定值电阻Ro的阻值为40。
C.只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率为
D.只闭合S和Si,在保证电路安全的情况下,当电阻RO消耗电功率最小时,滑动变阻
器R消耗的电功率为
7.(2022•慈溪市模拟)如图甲,Rl为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片
从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是()
A.电源电压为3V,Rl阻值为。
B.电路消耗的最小功率为
C.当RP总阻值的I接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为6:5
D.当电流为时,Rl与RP连入电路的阻值之比为1:2
8.(2022•宁波模拟)如图甲所示电路中,RO为定值电阻,RI为滑动变阻器。图乙是该滑动
变阻器消耗的电功率与电流关系的图象,则下列说法不正确的是()
A.滑动变阻器最大阻值为50Q
B.电源电压为IOV
C.RO阻值为IOC
D.滑动变阻器Rl最大功率
9.(2023•宁波模拟)如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为IoOC,电路
电流在〜之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图
乙所示,电子元件正常工作时()
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.滑动变阻器取值范围为5Q~40C
C.当电流为时,电子元件的阻值为IoQ
D.当电流为时,滑动变阻器接入电路的阻值为20。
10.(2023∙拱壁区模拟)小柯同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。闭合开关,
当输液报警器处输液管中有药液流过,绿灯亮,无药液流过,喇叭报警。小柯运用自己
所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏
电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是()
A.电磁铁的上端是S极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.当输液管内有药水时,LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
D.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更小的RO或减小线圈匝数改
进
11.(2023•镇海区模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器
的滑片P从右端滑到左端的过程中,Ri、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断
正确的是()
A.图线A是电阻Rl的I-U关系图像
B.电源电压为14V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30。
D.Rl消耗的最大功率是
12∙(2023∙鹿城区一模)如图所示的电路,电源电压U不变,Ro为定值电阻,滑动变阻器
规格为“60。1A",Ro的电功率为PRO,则当滑片P从右端向左端移动时,PRo与电流表
13.(2022•常山县二模)如图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻
器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移
动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是()
14.(2022•台州模拟)如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数
来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量
不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为Oo已知电阻Ro
=5。,滑动变阻器最大阻值为15∩,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V。现将Ikg
的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端1处(不计摩擦,弹簧终在弹性限度内),下
列不正确的是()
A.将Ikg的物体放在托盘中时,电压表的示数为
B.该电子秤能测量的最大质量是3kg
C.最大质量数应标在电压表的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置
15.(2022•西湖区二模)如图所示,滑动变阻器滑片两端移动过程中,两电压表示数随电流
表示数变化如图乙中AC、BC两直线表示。则下列说法错误的是()
A.定值电阻RO阻值为3QB.电源的电压为
C.变阻器的总电阻12QD.电阻r阻值为
二.填空题(共1小题)
16.(2023•宁波一模)如图甲所示,电源电压为5V,电流表量程为0~,电压表量程为0~
15Vo在保证所有元件安全的情况下,只闭合开关S、Si,最大范围移动滑动变阻器滑片,
绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象,如图乙所示。只闭合开关S、S2,最大范围
移动滑动变阻器滑片,绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象,
如图丙所示。滑动变阻器Rl的最大阻值为Q,灯泡的额定功率为W,以上两种情况,电
路最大功率为W,
三.解答题(共4小题)
17.(2023•北仑区一模)如图甲所示电路中,电源电压不变,Rl为定值电阻,R2为滑动变
阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图像如图
乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应。由上述信息可知:
(1)电源电压U为V。
(2)RI为Q。
(3)当Ri的电功率为时,滑动变阻器R2接入的阻值是Q。
(4)求R2滑片从位置1移到位置2的过程中,电路总功率的变化范围?
18.(2023•温州模拟)某科学兴趣小组现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热
敏电阻的温度达到或超过50。C时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻Rl(电阻随温度
变化如图丙),报警器(电阻忽略,通过的电流达到或超过100毫安时会报警),不同阻
值的定值电阻,电源(电压恒为20V),滑动变阻器R,开关S,导线若干。
(1)接入适当阻值的定值电阻,按图甲连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑
片直至报警器刚好响起,立即停止滑动,这样就确定了滑片的位置;保持滑片位置不动,
把定值电阻换作热敏电阻Rl接入电路(如图乙),报警系统就能正常使用。
①图甲中,接入电路中的定值电阻阻值应是欧;
②该报警装置所处环境温度刚好升高到50C时,报警器报警,求此时滑动变阻器的电功
率。
(2)若要使报警装置的报警温度升高,应如何移动滑动变阻器滑片,并说明理由。
19.(2023•宁波模拟)2022年7月4日,华为发布novalθ系列手机,小科的妈妈当时就买
了一部。但在使用时发现新买的novalθ系列手机无法用手指甲滑动,只能用手指皮肤滑
动,而之前的旧手机却可以。于是小科妈妈让小科看看是怎么回事。小科查阅了资料,
发现了手机屏幕原来有两种:
①电容屏:手机屏幕表面有导电膜,导电膜上存有许多电荷,手指触碰屏幕时,触碰位
置的电荷流向手指,如图甲所示,手机根据电荷流失情况计算出屏幕被触碰的位置;
②电阻屏:手机表面有两层ITo涂层。两层ITo相当于两根电阻丝,一根横向延X轴放
置,一根纵向延y轴放置,如图乙所示。手指触碰屏幕时,挤压两层ITo使之触碰,不
同的触碰点把两层ITO涂层分别分成类似两段不同电阻串联的电路,手机通过测P点在
X轴、y轴的电压值UX和Uy来确定触碰位置。
据此回答以下问题:
(1)人体具有导电性,但指甲导电性却很差,小科妈妈无法用手指甲使用新手机,所以
新手机是屏,手指皮肤触碰该屏时,手指处会产生微弱的。
(2)电阻屏使用时,两层ITo涂层被挤压接触,说明力可以。
(3)妈妈的旧手机是电阻屏,已知该手机屏幕是4英寸的(屏幕高约厘米,宽约5厘米),
屏幕两层ITO涂层电源电压U均为5V。某次触碰手机屏幕时测得Ux=3V,Uy=2V,请
问手指触碰点距离手机屏幕上边缘和左边缘的距离分别是多少?
20∙(2023∙萧山区模拟)在某次综合实践活动中,小明利用蓄电池(电压24V)、电压表(量
程为0~15V)、校准电阻Ro,滑动变阻器R(最大值为100。)等器材,设计了一种测定
油箱内油量的方案(图甲)。选配合适的校准电阻,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器是
触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值);油箱中的汽油用完,
滑动变阻器是触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)。
(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用?校准电阻的阻值为多少?
(2)整个电路消耗的电功率的变化范围是多少?
(3)另一个小组的小红同学设计了如图乙所示的电路,请你从能耗的角度分析这种方案
的优点。
2023年浙江省中考专项训练一一20动态电路分析
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
I.(2023•宁波模拟)如图所示的电路中,电源电压不变,R()=10∩o当Si、S2、S3闭合时,
定值电阻RO消耗的电功率为,灯泡L恰好正常发光。下列说法中正确的是()
A.断开开关Sl小灯泡会变亮
B.向右移动滑片P,小灯泡会变暗
C.小灯泡的额定电压是6V
D.把灯泡换成电压表,此电路可以探究一段电路中电流与电压的关系
【解答】解:A、当Si、S2、S3闭合时,Ro和灯泡并联,滑动变阻器R被短路,根据并
联电路的规律知,当开关Sl断开时,灯泡两端的电压不变,通过灯泡的电流不变,根据
P=Ul可知,灯泡的功率不变,即亮度不变,故A错误;
B、因为滑动变阻器被短路,所以向右移动滑片P,小灯泡的亮度不变,故B错误;
C、Ro两端的电压Uo=√RoPo=√10OX3.6IV=6V,根据并联电路电压的规律知,灯泡
两端的电压UL=Uo=6V,此时灯泡正常发光,所以小灯泡的额定电压是6V,故C正确;
D、探究一段电路中电流与电压的关系,此段电路中的电阻必须保持不变,灯泡的电阻随
温度的升高而变大,把灯泡换成电压表,此电路不能探究一段电路中电流与电压的关系,
故D错误。
故选:Co
2.(2023•柯桥区模拟)如图甲,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Ri两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值
变化如图乙,下列说法正确的是()
A.定值电阻RI的阻值为10。
B.当滑片P在b端时,通过Rl的电流为
C.电源电压为8V
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为20。时,RI消耗的电功率为
【解答】解:C、由图甲可知Rl和R2串联,电压表测Rl两端的电压,
由图乙可知,当R2=0时,RI两端的电压为6V,此时电路中只有Ri,则电源电压U=
6V,故C错误:
AB、当滑片P在b端时,其连入电路的阻值最大,即R2=50C,由图乙可知此时Rl两
端的电压为IV,即Ul=IV,
根据串联电路的电压特点可知,R2两端的电压为:U2=U-U∣=6V-1V=5V,
则此时电路中的电流为:I=第=盖=,
定值电阻Rl的阻值为:Ri="=怒=10。,故A正确,B错误;
D、当滑动变阻器接入电路的阻值为20Q时,由图乙可知此时Rl两端的电压为2V,即
Uι'=2V,
则RI消耗的电功率为:P=A/ɪ=X需UJZ=,故D错误。
故选:Ao
3.(2023•宁波模拟)为了打赢疫情防控战,某工厂加紧生产消毒液,如图甲所示,这是生
产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图,其中S为激光源,Ri为光敏电阻(有
光照射时阻值变小),R2是阻值为40Q的定值保护电阻,a、b间接监控装置,Rl两端的
电压随时间变化的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,则下列说法正确的是()
A.当有瓶装消毒液遮挡激光时,R2消耗的功率为
B.当没有瓶装消毒液遮挡激光时,光敏电阻Rl的阻值为80。
C.当没有瓶装消毒液遮挡激光时,电路消耗的总功率为
D.生产线正常生产时,一分钟可生产消毒液150瓶
【解答】解:
A、由电路图可知,RI与R2串联,由题意可知,当有瓶装消毒液遮挡激光时(即无光照
射光敏电阻Rι),Rl的阻值大,电路的总电阻大,由I=,可知,电路中的电流小,定值
电阻R2两端的电压小,由图乙知,此时U∣=4V,
根据串联电路电压的规律知,
R2两端的电压为:
U2=U-UI=6V-4V=2V,
此时R2消耗的功率为:
P2=*=^%=,故A错误;
BC、当没有瓶装消毒液遮挡激光时(即有光照射光敏电阻Rι),RI的阻值较小,电路的
总电阻较小,电路中的电流较大,即a、b间的电压较大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以RI两端的电压较小,
由图像可得,此时RI两端的电压Uι=2V,则R2两端的电压U2=U-U∣=6V-2V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
U∏2V4V
所以电路中的电流I=寻=/,即一=——,解得:Rι=20∩,故B错误;
R
Rl2R140。
此时电路的总功率为:
22
pa=^⅛=2θS+4OΛ=;故C正确;
D、由图乙可知,每经过,就有一个产品通过计数装置,生产时Imin可生产消毒液
60:=100个,故D错误。
0.6s∕个
故选:Co
4.(2023•郸州区一模)在如图A的电路中,电源电压保持不变,Ro为定值电阻,滑动变阻
器R的最大阻值为RM,移动滑动变阻器的滑片P从A端到B端,滑动变阻器的电功率
随电流表示数变化的完整图线如图B,图线中a、b两点对应的电功率均为Pi,且C点对
应的是滑动变阻器的最大电功率P2,且Pi:P2=3:4,则图线中b点对应的电路状态中,
滑动变阻器接入电路中的电阻大小()
RORo
A.——B.——C.2RoD.3Ro
23
【解答】解:由图知a点时电流最小,滑动变阻器的电阻最大,滑片P在A端,电功率
为Pi,
Pl=(湍R2RM;
滑动变阻器的电功率:
P滑=(RIR)2XR冶=匕乃=----⅛-----,
Ro+R滑(Ro+R城(RO-R^)
当R滑=Ro时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大为:
P2=徐
U2
所以Pl:P2=(R+R-)2RM:一=3:4,
43
FW4∕?OAM3
%。+即)2=7
化简得,(3Ro-RM)X(Ro-3RM)=0,
解得:RM=3RO或RM=∣RO,由前面解答可知变阻器的最大阻值一定大于Ro,故RM=∣Ro
应舍去;
图线中b点对应的电路状态中,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R,且RM=3RO--
---①
已知此时变阻器消耗的电功率也为Pi,
则有Pi=(寻时)2RM=(辞江R-----------②;
联立①②解得R=3Ro或R=∣Ro,因b点对应的电路状态中的电流较大,则变阻器接入
电路的阻值较小,故R=3Ro应舍去,即此忖滑动变阻器接入电路的电阻为[RO,只有B
正确。
故选:B,
5.(2023•鹿城区模拟)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片
P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结
论正确的是()
A.电源电压为12V
B.该过程中,电路消耗的总功率最大值为24W
C.滑动变阻器的最大阻值可能为12。
D.滑片在a点时,IOs内电阻R2消耗的电能为180J
【解答】解:根据电路图可知滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,电压表VI测滑动变
阻器两端的电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,电流表测电路中电流。
滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值较小,根据串联分压原理可知滑动变阻器分
得的电压小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知通过电路的电流
较小;滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值较大,滑动变阻器分得的电压大,通
过电路的电流较大,因此滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,电压表Vl的示
数逐渐变小,故df图象为电压表Vl与电流表示数的图象,ec为电压表V2与电流表示数
的图象。
A、由图乙可知,电路中的最小电流I=IA,此时Rl两端的电压Ul=I2V,R2两端的电
压U2=2V,所以电源的电压:U=UI+U2=12V+2V=14V,故A错误;
B、由乙图可知电路中的最大电流为I版大=3A,电路消耗的总功率最大值为P=Ul=I4V
X3A=42W,故B错误:
C、滑片P在b点时,电路中的电流为I=IA,此时滑动变阻器两端的电压值为12V,滑
动变阻器的阻值为R=§=鲁=12"由图甲可知,此时变阻器接入电路中的电阻不是
最大,即滑动变阻器的最大阻值大于12Q,故C错误;
D、滑片在a点时,电路中的电流Iia大=3A,电阻R2两端电压:5=6V,IOs内电阻R2
消耗的电能W=U2lt=6V×3A×IOs=180J,故D正确。
故选:D。
6.(2022•邺州区校级模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,5W”
字样,电流表量程为0-,电压表量程为0-15V,滑动变阻器R的最大阻值为200。,
当只闭合S和Si,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系
如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由Ri增大到4R1时,定值电阻RO的电功率
变化了。(忽略灯泡电阻随温度的变化),则下列说法中错误的是()
A.灯泡L正常发光时通过的电流为
B.定值电阻Ro的阻值为40。
C.只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率为
D.只闭合S和Si,在保证电路安全的情况下,当电阻RO消耗电功率最小时,滑动变阻
器R消耗的电功率为
【解答】解:
A.由P=Ul可得,灯泡L正常发光时通过的电流:IL=卒=需=,故A正确;
UiIUv
BD.当只闭合S和Sl时,Ro与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
则变阻器接入电路中的为Ri和4R1时,电路中的电路中的电流分别为:
_U总_181Z_U总_18K
,,
"=R0+Ri=Λo+R1D=RQ+4R1=R0+4R1
由图乙可知,变阻器接入电路中的为Rl和4R∣时对应电压表的示数分别为Ui、2U∣,
则两次电压表的示数之比:
18∙
UR/ɪ/?!ʃɪRQ+RIR0+4RIUl1
而=∕×4R=亚=4×-^-=4(R°+RI)=2tξ=2
21KQ+4KI
1
解得:Rl=IR0,
由P=12R可得,定值电阻Ro的电功率:
18Vɔ18VɔIQVɔ18P
-------)2Ro-(-----------)22
ΔP0=ZfRo-ZfRo=(Ro=(———)Ro-(----------)
Ro+Rι7?o+4R]R0+5R0RO+4×-RQ
2Ro=,
解得:Ro=2OC,故B错误;
当电压表的示数为15V时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Ro两端的电压:
UO=U总-UR大=18V-15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
%_亚_<
R0-20。一""'
所以,此时电阻Ro消耗的电功率最小,则滑动变阻器R消耗的电功率:
PR=UIOJ'=15VX=,故D正确;
C.灯泡的电阻:RL=/=恐=20。,
只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,L与2R串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
,υ&18V
所以,电路中的电流:1=1=1
RL+/20∕2÷2×200Λ
灯泡的实际功率:
PL,=I2RL=()2×20∩=,故C正确。
故选:B,
7.(2022∙慈溪市模拟)如图甲,Rl为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片
从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是()
A.电源电压为3V,RI阻值为Q
B.电路消耗的最小功率为
3
C.当RP总阻值的g接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为6:5
D.当电流为时,Rl与RP连入电路的阻值之比为1:2
【解答】解:
由电路图可知,定值电阻Rl和滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测
Rl两端的电压。
(1)当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为0,此时电流表和电压表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=3V,电路中的电流I=,
由I=E可得,Rl的阻值:
RI=3=5=5Q,故A错误;
(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最
小,
由图乙可知,电路中的最小电流I'=,Rl两端的电压Ui=IV,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
Up=U-Uι=3V-1V=2V,
则滑动变阻器的最大阻值:
RP=牛=急
电路消耗的最小功率:
P小=UI'=3VX=,故B错误:
(3)因串联电路中各处的电流相等,
3
所以,当RP总阻值的g接入电路时,RP与定值电阻消耗的功率:
33
善=膏=*=修=嘤故C正确;
PI∕/RlRlRl5125
(4)当电流为时,电路的总电阻:
P_U_3V_c
r总=7^=OAA=Ω,
RP连入电路的阻值:
Rp=R总-Rl=C_5。=。,
所以,Rl与RP连入电路的阻值之比Ri:Rp"=5∩:Q=2:1,故D错误。
故选:Co
8.(2022•宁波模拟)如图甲所示电路中,Ro为定值电阻,RI为滑动变阻器。图乙是该滑动
变阻器消耗的电功率与电流关系的图象,则下列说法不正确的是()
A.滑动变阻器最大阻值为50。
B.电源电压为IOV
C.RO阻值为IOQ
D.滑动变阻器Rl最大功率
【解答】解:由电路图可知,RO与Rl串联,电压表测Rl两端的电压,电流表测电路中
的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I破小=时,此时RI的电功率P∣=2W,
由P=12R可得,滑动变阻器的最大阻值:
RI3大='12=2W2=5℃,故A正确;
I最(。冽
(2)由图象可知,当电路中的电流1'=时,Rl的电功率Pi'=,
此时Rl接入电路的电阻:
KI=-r=-----7=2U□,
/乂(0.4Λ)z
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=轲得,电源的电压:
U=I,(Ro+Rι,)=X(Ro+2O∩)---------------------①,
当电路中的电流I=时,电源的电压:
U=I(Ro+Rι)=X(Ro+5O∩)---------------------②,
因电源的电压不变,
所以,×(Ro+2OΩ)=X(Ro+5O∩),
解得:Ro=IOC,故C正确;
则电源的电压:
U=I(Ro+Rι)=×(10∩+50∩)=12V,故B错误;
(3)滑动变阻器消耗的电功率:
.ɪ)2U2U2
2R1ξ
P=IRi=2,
Ro+R](RoiRl)2(RQ-Rιj+4RoRι他软+4R°
R1~RI
所以,当Rl=Ro=IO。时,滑动变阻器消耗的电功率最大;
滑动变阻器消耗电功率的最大值:
P最火=嬴=转⅛='故D正确。
故选:Bo
9.(2023•宁波模拟)如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器最大阻值为IoOC,电路
电流在〜之间时电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图
乙所示,电子元件正常工作时()
A.通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B.滑动变阻器取值范围为5Q~40C
C.当电流为时,电子元件的阻值为IoQ
D.当电流为时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Q
【解答】解:A、由乙图可知,通过电子元件的电流与其两端电压的关系图象不是一条过
原点的直线,所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比,故A错误;
B、电流在〜之间时电子元件均能正常工作,
当电路电流最大为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由图象可知,电子元件两端的最大电压为4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最小电压:
Ul=U-U⅛F=6V-4V=2V,
由I=W可得,滑动变阻器接入电路最小阻值:
R小=*=备=5。;
当电路电流最小为时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
由图象可知,电子元件两端的最小电压为2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的最大电压:
U2=U-U电子'=6V-2V=4V,
由I=皆可得,滑动变阻器接入电路最大阻值:
R大=方=备=405
小
则滑动变阻器取值范围为5∩-40∩,故B正确;
C、由乙图可知,当电路中的电流为时,电子元件两端的电压为2V,电子元件的电阻为
R电子=—=τpπτ=20。,故C错误;
小
D、当电路中的电流为时,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R小=5。,故D错误。
故选:Bo
10.(2023∙拱墅区模拟)小柯同学在医院看到一个自动输液报警器,如图1所示。闭合开关,
当输液报警器处输液管中有药液流过,绿灯亮,无药液流过,喇叭报警。小柯运用自己
所学知识和查找的资料设计了一个类似的自动输液报警器,如图2所示。如图3是光敏
电阻阻值随光照强度变化的关系图。以下说法正确的选项是()
A.电磁铁的上端是S极
B.输液管中没有药液流过时,控制电路线圈中的电流变大
C.当输液管内有药水时,LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,衔铁吸下
D.调试时,输液管中有无药液流过都会报警,可换用电阻更小的RO或减小线圈匝数改
进
【解答】解:由图2知,控制电路是由定值电阻Ro和光敏电阻组成的串联电路,当控制
电路中电流减小,电磁铁磁性减弱,衔铁在弹簧的作用下向上弹起,使动触点与上端的
静触点接触,喇叭报警。
A、运用安培定则可知,电磁铁的上端是N极,故A错误;
B、输液管中没有药液流过时,喇叭报警,说明衔铁与上端的静触点接触,电磁铁的磁性
减弱,控制电路线圈中的电流应该是变小的,故B错误;
C、当输液管内有药水时,LED灯发出的光将被会聚到光敏电阻上,由图乙知光照强度
增大,光敏电阻的阻值减小,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁会被吸下,故
C正确;
D、调试时,输液管中有无药液流过都会报警,说明电磁铁的磁性较弱,换用电阻更小的
Ro,可以增大线圈中的电流从而增强电磁铁的磁性,故D错误。
故选:Co
II.(2023•镇海区模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器
的滑片P从右端滑到左端的过程中,Ri、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断
正确的是()
A.图线A是电阻Rl的I-U关系图像
B.电源电压为14V
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30。
D.RI消耗的最大功率是
【解答】解:由电路图可知,Rl与R2串联,电压表VI测Rl两端的电压,V2测R2两端
的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为。时,电路中的电流最大,Rl两端的电压最大,
R2两端的电压为0,
由图像可知,A为滑动变阻器R2的I-U关系图像,B为电阻Rl的I-U图像,故A错
误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由U-I图像可知,电路中的最小电流I=,Ri两端的电压U∣=4V,R2两端的电压U2
=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源电压:U=Ul+U2=14V+4V=18V,故B错误;
由I=玲可得滑动变阻器的最大阻值:R2=半=施=7。"故C错误;
(3)由I=皆可得定值电阻RI的阻值为:RI=牛=卷=20。,
由图像可知电路的最大电流为I大=,
电阻RI的最大功率为:PI大=IjRI=()2χ20Q=,故D正确。
故选:D。
12.(2023∙鹿城区一模)如图所示的电路,电源电压U不变,Ro为定值电阻,滑动变阻器
规格为“60C1A”,RO的电功率为PRO,则当滑片P从右端向左端移动时,PRO与电流表
示数IA图像关系正确的是()
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
根据P=FR可知:PRO=∕gRo,RO为定值电阻,所以PRo与电流表的示数IA成二次函数
关系,其图像是开口向上的抛物线的一部分,由于电路中的电流不可能为0,所以该图像
不过原点,根据选项可知,B正确。
故选:Bo
13.(2022∙常山县二模)如图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻
器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移
动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是()
【解答】解:
AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头
下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不
符合题意;
BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头
下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电
路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;
由I=轲知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,RI两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意。
故选:Bo
14∙(2022∙台州模拟)如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数
来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量
不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为Oo已知电阻Ro
=5∩,滑动变阻器最大阻值为I5∩,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V。现将Ikg
的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端1处(不计摩擦,弹簧终在弹性限度内),下
列不正确的是()
A.将Ikg的物体放在托盘中时,电压表的示数为
B.该电子秤能测量的最大质量是3kg
C.最大质量数应标在电压表的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置
【解答】解:由电路图可知,定值电阻RO与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端
的电压,
A、将Ikg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端1处,此时,滑动变阻器接入电路
11
中的电阻R}tt=火=WX15C=5C,电路中的总电阻R=RO+R附=5O+5C=IOC,电路
中的电流I=,=盖=,通过滑动变阻器的电流I滑=I=,滑动变阻器两端的电压U滔
=I滑R滑=X5。=,即电压表的示数为,故A正确;
B、将Ikg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端1处,所以,滑片指到R最下端时,
就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B正确;
UIJ
CD、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流1'=
U滑大
ς⅛n=>通过滑动变阻器的电流I滑'=1'=,
7LIJLJJZ
根据I=/可得,此时滑动变阻器两端的电压U滑'=I滑'R济大=X15Q=,即电压表的
示数为,
即最大质量数应标在电压表的位置上,故C正确,D错误。
故选:D。
15∙(2022∙西湖区二模)如图所示,滑动变阻器滑片两端移动过程中,两电压表示数随电流
表示数变化如图乙中AC、BC两直线表示。则下列说法错误的是()
A.定值电阻Ro阻值为3CB.电源的电压为
C.变阻器的总电阻12CD.电阻r阻值为1。
【解答】解:由图可知:电阻Ro、滑动变阻器R和电阻r串联,电压表VI测量Ro和R
的总电压,电压表V2测量Ro两端的电压,
随着滑动变阻器的滑片从右端滑到左端,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路
中电流变大,即电流表示数变大,根据欧姆定律可知定值电阻Ro两端电压变大,即电压
表V2示数变大,其示数随电流表示数的变化图像是U-I图中的AC,
所以,U-I图中的BC是电压表Vl随电流表示数变化的图像,U-I图中的AC是电压
表V2随电流表示数变化的图像;
(1)当滑动变阻器的滑片在右端时,R接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,
由U-I图线可知:IflM、=,Uo=,UI大=,
根据串联电路的电压特点可知:
U滑大=Ul大-Uo=-=6V,
根据I=:可得:
Ro=/黑=3∩,故A正确;
最小'
DU滑大6Vɪ⅛cH扁
R滑大=∙j-----==12∩,故C止确;
最小'
(2)根据I=g和串联电路的电阻特点可得:
K
当滑动变阻器的滑片在最右端时,电源电压:U=I埼小(Ro+R滑火+r)=X(3∩+12∩+r)
-----------------------------------①
当滑动变阻器的滑片在最左端时,R接入电路的电阻为零,电路中的电流最大,由U-I
图线可知:I及大=2A,
则电源电压:U=Isi大(Ro+r)=2AX(3∩+r)------------------------------------②
解①②可得:r=l∩,U=8V,故B错误,D正确。
故选:B«
填空题(共1小题)
16.(2023•宁波一模)如图甲所示,电源电压为5V,电流表量程为0~,电压表量程为0~
15V。在保证所有元件安全的情况下,只闭合开关S、Si,最大范围移动滑动变阻器滑片,
绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象,如图乙所示。只闭合开关S、S2,最大范围
移动滑动变阻器滑片,绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象,
如图丙所示。滑动变阻器Rl的最大阻值为2Q。,灯泡的额定功率为W,以上两种情况,
电路最大功率为W。
【解答】解:(1)只闭合开关S、Si,灯泡与滑动变阻器Rl串联,电压表测Rl两端的电
压,根据串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器
两端的电压最大,由图乙可知,滑动变阻器两端的最大电压为4V,通过的最小电流为,
由欧姆定律可知,滑动变阻器Rl的最大阻值:RI大=其=卷=20。;当灯泡正常发
1小,
光时,电路中的电流最大,由图乙可知此时电路中电流为,即灯泡的额定电流为;
只闭合开关S、S2,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,当灯泡正常发
光时电路中的电流最大,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,由
串联电路的分压原理可知,滑动变阻器R2两端电压最小,由图丙可知此时滑动变阻器
R2两端的电压为2V,由串联电路的电压特点可知,灯泡额定的电压:U额=5V-2V=3V,
所以灯泡的额定功率:P颔=Usd额=3VX=;
(2)由P=Ul可知,电源电压一定时,电路中的电流最大时,电路的电功率最大,由题
意可知,两次电路中灯泡正常发光时电路中的电流最大,因此两次电路中的最大电流都
等于灯泡的额定电流,所以两次电路消耗的最大功率:P=Ul瓶=5VX=。
故答案为:20;;o
三.解答题(共4小题)
17.(2023•北仑区一模)如图
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