（云南专版）2020届中考物理 小专题（六）动态电路的计算习题

（云南专版）2020届中考物理 小专题（六）动态电路的计算习题

小专题(六)　动态电路的计算 类型1　变阻器型 ‎1．(2017·云南)如图所示，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数I1＝‎0.5 A，电压表示数U1＝6 V；滑动变阻器的滑片置于最右端时电流表的示数I2＝‎0.25 A，若电源电压不变，求：‎ ‎(1)待测电阻Rx的阻值；‎ ‎(2)滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数U2；‎ ‎(3)滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率P2.‎ 解：(1)滑动变阻器的滑片置于最左端时，电路为Rx的简单电路，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝可得，待测电阻Rx的阻值：‎ Rx＝＝＝12 Ω ‎(2)滑动变阻器的滑片置于最右端时，Rx与滑动变阻器的最大阻值R串联，电压表测Rx两端的电压，此时电压表的示数(即Rx两端的电压)：‎ U2＝I2Rx＝‎0.25 A×12 Ω＝3 V ‎(3)滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率：‎ P2＝U2I2＝3 V×‎0.25 A＝0.75 W ‎2．(2018·乐山)如图所示电路中，灯泡L标有“6 V　3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2 断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是‎0.2 A．求：‎ ‎(1)电源电压；‎ ‎(2)滑动变阻器R的最大阻值；‎ 5‎ ‎(3)整个电路的最小功率和最大功率．‎ 解：(1)由题意可知，电源电压：U＝U额＝6 V ‎(2)当S1闭合，S2断开，设滑动变阻器接入电路的电阻为R1‎ 灯泡电阻：RL＝＝＝12 Ω 由欧姆定律：I＝ R1＝－RL＝－12 Ω＝18 Ω 滑动变阻器的最大阻值：R＝2R1＝36 Ω ‎(3)当小灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R串联时，电路的电功率最小：‎ P小＝＝＝0.75 W 当小灯泡L与滑动变阻器的最大阻值R并联时，电路的电功率最大：‎ P大＝＋＝＋＝4 W ‎3．(2018·孝感)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压的关系，特设计了如图甲所示的电路：其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示．现将R2置于可调温装置中(不影响电路的连接)，当R2的温度从最低‎25 ℃‎调至最高‎75 ℃‎的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中R1的完整I－U图象，如图丙所示．求：‎ ‎(1)由乙图可知，R2的阻值随温度的升高而__变小__；当R2的温度由最低‎25 ℃‎升高的过程中，电路中的电流__变大__；(填“变大”“不变”或“变小”)‎ ‎(2)定值电阻R1的阻值为多少；‎ ‎(3)当R2的温度为‎28 ℃‎时，电阻R2的电功率为多少．‎ 5‎ 解：(2)由R1的完整I－U图象可知，‎ 当R1两端的电压为：U1＝1.0 V时，电路中的电流：I1＝‎‎0.2 A 根据欧姆定律，定值电阻R1的阻值：‎ R1＝＝＝5 Ω ‎(3)由图乙、丙及题意知，当R2取最大值为R2＝17.5 Ω时，电路中有最小电流，I2＝‎0.2 A，R2两端电压U2＝I2R2＝‎0.2 A×17.5 Ω＝3.5 V 电源电压：U＝U1＋U2＝1.0 V＋3.5 V＝4.5 V 当R2的温度为‎28 ℃‎时，R′2＝10 Ω 电路中电流：I′＝＝＝‎‎0.3 A 电阻R2的电功率为 P2＝I′2R2＝(‎0.3 A)2×10 Ω＝0.9 W 类型2　开关型 ‎4．(2018·昆明官渡区二模)如图所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为6 Ω，电阻R2的阻值为12 Ω，求：‎ ‎(1)当S1接a，S2断开时，电流表示数为‎0.2 A，电源电压；‎ ‎(2)当S1接b，S2断开时，通电5 min，电路产生的热量；‎ ‎(3)当S1接a且闭合S2时，请用两种方法求解电流表示数．‎ 解：(1)当S1接a，S2断开时，只有R1接入电路，‎ 电源电压：U＝IR1＝‎0.2 A×6 Ω＝1.2 V ‎(2)当S1接b，S2断开时，R1与R2串联，电路产生热量：‎ Q＝W＝t＝×300 s＝24 J ‎(3)当S1接a，闭合S2时，R1与R2并联 方法一：电路总电阻：R＝＝＝4 Ω 5‎ 电流表示数：I＝＝＝‎‎0.3 A 方法二：由并联电路的电压规律得U1＝U2＝U＝1.2 V I1＝＝＝‎0.2 A　I2＝＝＝‎‎0.1 A 电流表示数：I＝I1＋I2＝‎0.2 A＋‎0.1 A＝‎‎0.3 A ‎5．(2018·云大附中一模)如图所示，R1＝25 Ω，小灯泡L的规格为“2.5 V　‎0.5 A”，电源电压保持不变，求：‎ ‎(1)小灯泡正常发光时的电阻；‎ ‎(2)S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；‎ ‎(3)S1、S2都闭合时，电流表示数变为‎0.9 A，求R2的阻值；‎ ‎(4)此电路功率的最大值．‎ 解：(1)由R＝得，小灯泡正常发光时的电阻：‎ RL＝＝＝5 Ω ‎(2)S1、S2都断开，则R1与L串联，此时L正常发光，则I＝‎‎0.5 A 由U＝IR得，电源电压：‎ U总＝I(R1＋RL)＝‎0.5 A×(25 Ω＋5 Ω)＝15 V ‎(3)S1、S2都闭合，则R1与R2并联，I′＝‎‎0.9 A I′＝I1＋I2‎ I1＝＝＝‎‎0.6 A 则I2＝I′－I1＝‎0.9 A－‎0.6 A＝‎‎0.3 A R2的阻值：‎ R2＝＝＝50 Ω ‎(4)由P＝UI＝可知，当R最小电功率最大．‎ ‎∴当S1、S2都闭合时电路总功率最大，功率最大值：‎ 5‎ Pmax＝U总I′＝15 V×‎0.9 A＝13.5 W 5‎