13动态电路方程思想求解（压轴）（原卷版）

中考第三轮复习计算题之十三——动态电路方程思想求解（压轴）1、如图甲所示，电源电压恒定，R2为定值电阻，滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω，电流表量程为0～0.6A，灯泡L标有“6V3W”字样，灯泡的电阻保持不变。闭合S1和S3，断开S2时，在移动R1滑片的过程中，R1两端的电压U与R1消耗的功率P之间的关系如图乙所示。求：（1）小灯泡的电阻为Ω。（2）电源电压和定值电阻R2。（3）闭合S1和S2，断开S3时，电路消耗的总功率最大值。2、现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段用同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、用同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。(1)由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是cm。(2)在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？(3)每1cm电阻丝的阻值是Ω。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)(4)如图丙所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电1min，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)3、小科制作了一个“暗箱”，如图甲所示，外部有a、b、c三个接线柱，内部电路由两个定值电阻连接而成。小宁设计了如图乙所示的部分电路来研究箱内电阻的连接情况。已知电源电压恒定不变，R是滑动变阻器。小宁进行了如下的实验操作：①把bc两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电压表示数为3.6V，电流表示数为1.2A。②用导线把ac连接起来，再将ab接线柱接入ef之间，闭合开关，将R的滑片移至最左端时，电流表示数为1.8A。③把ac两个接线柱接到ef之间，闭合开关，将R的滑片从最右端移至最左端时，电压表的示数变化了0.9V，电流表的示数变化了0.1A。（1）由题可知，电源电压为。（2）小宁制作的“暗箱”的内部电路图是。（3）滑动变阻器的最大阻值是。（4）分别将ab、bc、ac接到ef之间，闭合开关，移动R的滑片，暗箱的电功率会随之变化，此过程中暗箱最大电功率为。4、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。(1)求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。(2)金属丝OA的电阻Ra＝Ω。(3)继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB＝eq\f(2,3)OB时，电流表示数为0.36A；当PB＝eq\f(1,2)OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO＝eq\f(1,3)OC时，电压表示数为4.8V；当PO＝eq\f(1,4)OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。5、小科为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1＝12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部(如图乙)，其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220伏；圆柱体水箱底面积S＝0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia＝0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝2安。水位(米)0.250.500.751.001.251.501.752.002.25RF阻值(欧)300200125907065626059(1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为瓦。(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。6、体感器的可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V．求：（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。7、如图所示电路，当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数是3V；P在a端时，电压表的示数是4.5V，R＝30Ω。求：滑动变阻器R'的最大阻值和电源电压。8、如图所示，电源两端电压保持不变，小灯泡（电阻不变）的规格为“6V3W”当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时：灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为P'L，电流表的示数为I2，已知PL：P'L＝4：9：当开关S1、S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在C点时，变阻器接电路的电阻为最大阻值的，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2＝4：3，这时灯L正常发光。求：（1）小灯泡的阻值；（2）I1：I2；（3）滑动变阻器的最大阻值；（4）开关S1、S2都断开时，保证各元件都安全工作，滑动变阻器的最小功率为多少？9、为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”:将一个电源(电压不变)、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图甲所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。甲乙请你解答如下问题:(1)在图乙的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图；(2)在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。(请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示)10、某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB=5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信