动态电路取值范围
中考物理电学培优专题12：极值、范围类动态电路计算
2021年中考物理电学培优专题12：极值、范围类动态电路计算一、计算题1.在如图(a)所示的电路中，电源电压为整数且保持不变，电阻R1为定值电阻，变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。
（1）若电阻R1阻值为15欧，闭合开关S，通过电阻R1的电流为1安，求：R1两端的电压U1；（2）电压表的表盘如图(b)所示，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数的范围为0.6~1.5安，求：电源电压U。
2.如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，R2为滑动变阻器，闭合开关，当滑片P处于a端时，电流表示数为0.6A，求：（1）电源电压；（2）当滑片P处于b端时，电压表示数5V，滑动变阻器最大电阻R2为多少？（3）若电压表量程为0−3V，为了保证电路安全，通过电路最小电流为多少？3.如图所示，电源电压为6V，两个定值电阻R1=10Ω，R2=30Ω，请计算：（1）只闭合S2时，电路中的电流；（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能；（3）S2断开，S1、S3闭合时，该电路的总功率。
4.在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。
压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为________Ω；②将开关向________端（填数字）闭合，调节________，直至________；③保持________，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。
初中物理电学同步专题点拨与强化专题21欧姆定律的动态电路计算含解析
专题21 欧姆定律的动态电路计算➢ 计算题解题思路关键是分别抓住电路变化前后所处状态,分析电路中的变化量和不变量,运用有关电学规律和电路特点建立状态方程,联立求解.总之,只要掌握正确的解题思路和方法,常见电路的计算问题都能迎刃而解.解题思路如下结构图：命题点一 滑动变阻器滑片引起的相关计算 1．在如图甲电路中,电源电压不变,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器.在滑片P 从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙.则下列说法正确的是（ ）A ．电源电压为5VB ．R 0消耗的最小功率为0.4WC ．定值电阻R 0为8ΩD ．滑片P 在中点时,电流为0.4A 【答案】B【解析】AC ．由图乙可知,当电流为0.2A 时,电压表示数为4V,则电源电压为04V 02A U .R =+⨯①当电流为0.6A 时,电压表示数为0V,则电源电压为006A U .R =⨯②联立①②可得010ΩR =,6V U故A 错误,C 错误； B ．由2P I R =可知,当电流中电流最小时,R 0消耗的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流为0.2A,所以R 0消耗的最小功率()22min min 002A 10Ω04W P I R ..==⨯=故B 正确；D ．滑动变阻器最值最大时,电流最小,由欧姆定理可知,滑动变阻器的最大阻值1max min 4V20Ω02AU R I .=== 滑片P 在中点时,电路中的电流max06V03A20Ω+10Ω22U I .R R ===+ 故D 错误. 故选B.2．如图甲所示电路,分别把定值电阻R 1、R 2（R 1＞R 2）接入A 、B 之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A 、B 之间电阻的P ﹣U 图象,如图乙所示.如果把R 1和R 2并联后接入A 、B 之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P ﹣U 图象③.则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）A ．R 1和ⅠB ．R 1和ⅢC ．R 2和ⅠD ．R 2和Ⅲ【答案】C【解析】根据题意得：AB 间电阻的功率为：P =2U R,因为R 1>R 2,所以当电压相等时： P 1<P 2,所以图像①对应的电阻是R 2；当R 1和R 2并联后接入A 、B 之间进行实验时,R 并<R 2 <R 1,所以当电压相等时：P 1<P 2 <P 并,,所以图像③所在的区域为Ⅰ,故C 正确.3.如图,电路中电源电压不变,R 1是定值电阻,R 2是滑动变阻器.当开关闭合,滑动变阻器滑片向左移动一小段距离后,则电压表V 2的示数______,电压表V 1示数的减少量∆U 1与电流表A 示数的增加量∆I 1的比值______.（均选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】不变 不变【解析】[1][2]由图得,R 1与R 2串联,电压表V 2测电源电压,电压表V 1测R 2的电压,所以滑动变阻器滑片向左移动一小段距离后,则电压表V 2的示数不变.根据串联电路的串联特点得,电压表V 1示数的减小量∆U 1为R 1电压的增大量,电流表A 示数的增加量∆I 1等于R 1电流的增大量.所以电压表V 1示数的减少量∆U 1与电流表A 示数的增加量∆I 1的比值为R 1的阻值,比值不变.4．实验小组的同学设计了如图(a)所示的电路,已知电源电压恒定不变,电阻R 1的阻值为1Ω.闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U-I图线.其中利用电压表V1和电流表A的数据描绘出甲图线,利用电压表V2和电流表A的数据描绘出乙图线.求：(1)定值电阻R2的阻值；(2)电源电压U.【答案】(1)2Ω；(2)1.5V【解析】(1)由图b可知,乙图线表示电阻R2的I-U图像,根据欧姆定律U IR=可得,定值电阻R2的阻值为2221.0V=2Ω0.5AURI==(2)由串联电路中电压关系,得电源电压为U=U1+IR1将图b乙图像的已知数据代入公式,得U=1.3V+0.2A×1Ω或U=1.0V+0.5A×1Ω解得U=1.5V.答：(1)定值电阻R2的阻值为2Ω；(2)电源电压U为1.5V.5.如图所示,一个滑动变阻器R(阻值0~20Ω)与一个5Ω的固定电阻串联后,接到电压U恒为3V的电源上.(1)调节R的大小,计算电路中的最大电流和最小电流；(2)当电流表的读数为0.3A时,变阻器的阻值为多少？【答案】(1) 0.6A；0.12A；(2) 5Ω【解析】(1)当滑动变阻器R接入电路中的电阻为零时（滑片位于右端时）,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,则电路中的最大电流为3V==0.6A5ΩUIR=大当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时（滑片位于左端时）,电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流3V==0.12A20Ω+5ΩUIR R=+小(2)当电流表的示数为0.3A时,电路中的总电阻为3V==10Ω0.3AURI=总此时变阻器的阻值为1010Ω-5Ω=5ΩR R R==总﹣答：(1)调节R的大小,计算电路中的最大电流是0.6A,最小电流为0.12A；(2)当电流表的读值为0.3A时,变阻器的阻值为5Ω.6.如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”．在A、B 间接入规格为“12V 12W”的灯泡L,闭合开关,当变阻器连入电路的阻值为6Ω时,灯泡正常发光．求：（1）灯泡L正常工作时电阻（2）电源电压（3）取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0,要求R0接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A,求R0的取值范围．（提示：太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到0.4A）．【答案】(1) 12Ω；(2) 18V；(3) 15Ω～45Ω【解析】(1)由P=UI=2UR可得,灯泡L正常工作时电阻：R L=2LLUP=2(12V)12W=12Ω；(2)当变阻器连入电路的阻值为6Ω时,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流：I=UR=12V12Ω=1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压：U=U L+IR=12V+1A×6Ω=18V；(3)取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0后,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A,此时电路中的总电阻：R总=UI'=18V0.4A=45Ω,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,R0的阻值最大,此时其阻值R0=R总=45Ω；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R0的阻值最小,此时其阻值R0=R总-R大=45Ω-30Ω=15Ω,则R0的取值范围为15Ω～45Ω．答：(1)灯泡L正常工作时电阻为12Ω；(2)电源电压为18V；(3)R0的取值范围为15Ω～45Ω．命题点二开关的通断引起的相关计算7.如图甲所示的电路,先将开关S接到a,然后将开关S接到b．前后两次电压表指针偏转均如图乙所示,则下列说法中正确的是（）A．电源电压为10VB．灯L1两端的电压为8 VC．通过灯L1、L2的电流之比为4：1D．灯L1、L2的电阻之比为4：1【答案】ABD【解析】A. 由电路图知,将开关S接到a时,两灯泡L1与L2串联,电压表V测电源电压,开关S接到b时,两灯泡L1与L2仍然串联,电压表V测灯泡L2两端的电压；根据串联电路的电压特点可知,电源电压大于灯泡L2两端的电压,即开关S接到a时电压表示数较大；由于两个电压表指针偏转角度相同,则开关S接到a 时电压表量程是0∼15V,分度值是0.5V,电压表示数为10V,即电源电压U＝10V；故A正确；开关S接到b 时,电压表量程为0∼3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V,即L2两端的电压U2＝2V；B. 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,灯泡L1两端的电压U1＝U−U2＝10V−2V＝8V；故B正确；C. 根据串联电路电流处处相等的特点可知,灯L1、L2的电流之比I1:I2＝1:1；故C错误；D. 由I＝U R可得两灯的电阻之比为：1111222212814211UR I U I VUR U I VI⨯⨯＝＝＝＝故D正确．故选ABD．8．如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0～0.6A,电压表的量程为0～15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”．(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压；(2)闭合开关S3,断开开关S1、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、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图.【答案】（1）8V（2）50Ω（3）40Ω～100Ω【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压：U=IR1=0.4A⨯20Ω=8V；(2) 闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R3=100Ω3=50Ω,此时电路中的电流为：I’=3UR滑=4V50Ω=0.08A, R3两端电压为U3=U-U滑=8V-4V=4V,则R3的阻值为：R3=3UI'=4V0.08A=50Ω;(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为0～0.6A,因此电路中最大电流为0.6A,由(1)知,通过R1的电流为0.4A,则通过R2的电流为I2=I max-I1=0.6A-0.4A=0.2A,则滑动变阻器R2的最小取值为：R min=2UI=8V0.2A=40Ω, 滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范图为40Ω～100Ω．9．在图（a）所示的电路中,电源电压为12伏,电阻R1的阻值为10欧,变阻器R2上标有“100Ω 2A”字样．闭合电键S后．①求通过电阻R1的电流I1；②现在电路中某位置接入一个电流表,移动滑片P,当电流表指针的位置如图（b）所示,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值．【答案】①1.2A；②25Ω；10Ω．【解析】①由图可知,该电路为并联电路,则过电阻R1的电流I1为：1112?V1.2?A10?ΩUIR===.②当电流表量程为0-0.6A时,分度值为0.02A,示数为0.48A；由于通过R1的电流为1.2A,根据并联电路电流特点可知,此时电流表应与滑动变阻器串联；滑动变阻器接入电路的电阻为：2212?V25?Ω0.48?AURI===.当电流表量程为0-3A时,分度值为0.1A,示数为2.4A；由于通过R1的电流为1.2A,根据并联电路电流特点可知,此时电流表应与连接在干路中,则通过滑动变阻器的电流为：'2212.4?A 1.2?A 1.2?AI I I=-=-=.滑动变阻器接入电路的电阻为：2'212?V10?Ω1.2?AURI===.10．如图所示电路,电源电压恒定不变,只闭合S3时,电压表示数为2.5V；闭合S1、S2、S3时,流过R3的电流为0.4A,电压表的示数为6V,此时R2=R3；只闭合S1、S3时,将R2滑片滑至左端,流过小灯泡的电流为0.5A,则：求：(1)只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为多少？ (2)闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为多少？(3)闭合S 1、S 3时,电流表与电压表的示数为多少？【答案】（1）3.5V ；（2）0.8A ；（3）0.9A,0【解析】(1)由题意,闭合S 1、S 2、S 3时,此时2R 与3R 并联,电流表测此时干路电流,电压表测电源电压,电压表的示数为6V,即电源电压6V U只闭合S 3时,此时L 和2R 串联,电流表测此时电路电流,电压表测2R 两端电压,电压表示数为2.5V,即2 2.5V U =根据串联电路电压规律,则只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为L 26V-2.5V=3.5V U U U =-=(2)闭合S 1、S 2、S 3时,2R 与3R 并联,根据并联电路电压规律,则236V U U U ===流过R 3的电流为0.4A,根据欧姆定律UI R=,则R 3的阻值 336V =15Ω0.4AU R I == 又因为R 2=R 3所以215R =Ω根据欧姆定律UI R=,则此时通过2R 的电流 226V =0.4A 15ΩU I R == 由电路图可知,电流表测此时干路电流,根据并联电路电流规律,则闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为A 230.4A+0.4A=0.8A I I I I ==+=干(3)只闭合S 1、S 3时,将R 2滑片滑至左端,此时L 与3R 并联,电流表测此时干路电流,电压表被短路,此时3R 两端的电压为电源电压,3R 阻值不变,则通过3R 的电流仍为0.4A,此时流过小灯泡的电流为0.5A,根据并联电路电流规律,则闭合S 1、S 3时,电流表的示数为''A 3L 0.4A+0.5A=0.9A I I I I ==+=干因为此时电压表短路,所以电压表示数为0.答：(1)只闭合S 3时,小灯泡两端的电压为3.5V ； (2)闭合S 1、S 2、S 3时,电流表示数为0.8A ；(3)闭合S 1、S 3时,电流表示数为0.9A,电压表的示数为0.命题点三 滑片移动、开关通断共同引起的相关计算11．在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R 和R 1均为阻值为4.5Ω的定值电阻,R 0为电路保护装置．闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P 位于中点时,电压表的示数为5V,标有“1.5V 0.5W”字样的灯泡L 正常发光,下列说法正确的是（ ）A ．滑动变阻器的最大阻值为30ΩB ．电流表选用0～3A 的量程C ．通电一段时间后,电压表的示数会发生变化D ．调节滑片P 的位置,电流表的示数不变 【答案】ABCD【解析】由电路图可知,定值电阻R 1、灯泡L 、滑动变阻器最大阻值的一半串联后再与定值电阻R 并联,然后它们与定值电阻R 0串联,电流表测R 支路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压．（1）因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,所以,由P =UI 可得,通过滑动变阻器的电流：0.5W 11.5V 3L L L P I I U ====滑,由U I R=可知,滑动变阻器接入电路中的电阻：15V 1512A 3U R I ===Ω滑滑滑,则滑动变阻器的最大阻值R 滑=30Ω,故A 正确；（2）因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,定值电阻R 两端电压等于定值电阻R 1、灯泡L 、滑动变阻器最大阻值的一半串联后的总电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻R 两端的电压大于滑动变阻器两端的电压,即U R ＞U 滑=5V,则通过R 的电流：5V1.1A 4.5R R U I R =≈Ω＞,则电流表选用0～3A 的量程,故B 正确； （3）因电源的电压恒定且灯泡正常发光,所以,通电一段时间后,灯泡两端的电压不变,滑动变阻器两端的电压不变,故C 错误；（4）调节滑片P 的位置后,并联部分的电阻发生变化,并联部分的总电阻发生变化,由串联电路中电阻越大分得的电压越大可知,并联部分的电压发生变化,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R 两端的电压发生变化,通过R 电流发生变化,电流表的示数发生变化,故D 错误． 故选AB ．12．如图所示,L 为标有“6V、3W”的小灯泡,滑动变阻器R 最大阻值为12欧,R 0为定值电阻.求：（1）小灯泡正常发光时的电阻.（2）当S1、S2都断开,滑片P滑到变阻器R的中点时,灯L恰好正常发光,求电源的电压. （3）当S1、S2都闭合,滑片P滑到b端时,电流表的示数为1.0安,求R0阻值.【答案】（1）12Ω；（2）9V；（3）36Ω.【解析】（1）∵U L＝6V,P L＝3W,∴小灯泡正常发光时的电阻为：R L＝22LL(6V)=3WUP＝12Ω.（2）当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,变阻器与灯泡串联（如图1所示）.∵此时灯L正常发光,∴此时灯泡两端的电压为6V,电路中的电流为：I串＝I L＝LL3W=6VPU＝0.5A,滑动变阻器R最大阻值为12Ω,则滑动变阻器此时进入电流知道电阻为12Ω22R＝6Ω,则滑动变阻器两端的电压为U滑＝I串R滑＝0.5A×6Ω＝3V,则电源电压为：U＝U L+U滑＝6V+3V＝9V.（3）当S1、S2都闭合且滑片P滑到b端时,电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联（如图2所示）,∵滑动变阻器的最大阻值接入电路R＝12Ω,∴通过滑动变阻器的电流为：I R＝UR＝9V12Ω＝0.75A,而干路中的总电流I并＝1.0A,∴通过电阻R0的电流为：I0＝I并-I R＝1.0A-0.75A＝0.25A,电阻R0的阻值为：R0＝UI＝9V0.25A＝36Ω.答：（1）小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω；（2）电源的电压为9V；（3）R0阻值约为36Ω.13.如图所示电路中,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A,这时小灯泡L正常发光,求：（1）电源电压U____；（2）电阻R1的阻值____；（3）当S1、S2都断开时,电流表的示数____.【答案】6V 20Ω 0.25A【解析】(1)当S1、S2都闭合时,R1与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以电源电压：U＝U L＝6V；(2)由P＝UI可得,灯泡正常发光时通过灯泡的电流：I L＝＝0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流：I1＝I−I L＝0.8A−0.5A＝0.3A,由I＝可得,电阻R1的阻值：R1＝＝20Ω；(3)根据P＝可得,灯泡的电阻：R L＝＝12Ω；当S1、S2都断开时,L与R2串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流：I′＝＝0.25A.14.如图所示,电源电压6V恒定不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的阻值范围是0〜20Ω,求：（1）小灯泡的电阻是多大？（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压多大？（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是多大？【答案】（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是0.1875A【解析】（1）由P=可得,灯泡的电阻：R L===12Ω；（2）当S、S1都闭合时,滑动变阻器被短路,其两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开,滑动变阻器与灯泡串联,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,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,最小电流：I 最小===0.1875A．答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）S、S1都闭合时,滑动变阻器两端的电压为0V；（3）S闭合、S1断开时,电路最小电流是0.1875A．命题点四实际应用类动态电路计算15．某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况,在蹦床上接入压力传感器,压力传感器所在电路如图甲．已知某运动员质量为50kg,某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中,研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示,压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙．试计算：（1）定值电阻1R的阻值．（2）电源电压和定值电阻2R的阻值．（3）当电路中电流达到最大时,运动员受到的合力为多少N？【答案】(1)1Ω；(2)12V；1Ω；(3)300N【解析】(1)根据电路图可知,压力传感器、R1、R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量压力传感器和R1两端总电压,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,因此图象a为电压表V1示数变化图象,图象b为电压表V2示数变化图象；因为电压表V1测量R1两端电压,所以据图象a可得：U1=4V,I1=4A；定值电阻R1的阻值R1114V=1Ω4AUI==；(2)因为电压表V2测量压力传感器和R1两端总电压,所以由图象b可知,当U2=10V时,I2=1A；U2′=4V,I2′=4A；根据欧姆定律和图象b可得：U=10V+1A×R2 ①U=4V+4A×R2 ②联立①②可得：电源电压U=12V,定值电阻的阻值：R2=2Ω；(3)分析可知,当传感器电阻变为0时,此时两个电压表示数相等,电路中电流达到最大,由图象可得：I max=4A,由图丙可得弹簧对运动员的弹力：F弹为800N,所受合力：F=F弹-G=F弹-mg=800N-50kg×10N/kg=300N．答：(1)定值电阻R1的阻值为1Ω；(2)电源电压为12V,定值电阻R2的阻值为2Ω；(3)当电路中电流达到最大时,运动员受到的合力为300N．15．某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω 是一个定值电阻, R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F 的变化关系如图 2 所示,电源电压保持 6V 不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为 0.02m2的面承受海水压力．（设海水的密度ρ 海水=1.0×10 3kg/m3,g 取 10N/kg）（1） 当电流表示数为 0.2A 时,求压敏电阻 R 2 的阻值；（2） 如图 2 所示,当压敏电阻 R 2 的阻值为 20Ω 时,求此时压敏电阻 R 2 所在深度处的海水压强； （3） 若电流的最大测量值为 0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 【答案】（1）28Ω；（2）2×106Pa ；（3）500m ． 【解析】（1）由U I R =可得,当电流表示数为0.2A 时电路的总电阻：6V30Ω0.2AU R I 总===,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,压敏电阻R 2的阻值：R 2=R 总-R 2=30Ω-2Ω=28Ω；（2）当压敏电阻R 2的阻值为20Ω时,由图2可知,压敏电阻受到的压力F =4×104N,此时压敏电阻R 2所在深度处的海水压强：46a 2410N 210p 0.02mF p S ⨯===⨯； （3）当电流表的示数I′=0.6A 时,使用此方法能测出海水的深度最大,此时电路的总电阻：‘6V10Ω0.6AU R I ==='总,此时压敏电阻的阻值：R 2′=R 总′-R 2=10Ω-2Ω=8Ω,由图2可知,压敏电阻受到的压力F′=10×104N,此时压敏电阻R 2所在深度处的海水压强：46a 2110N510p 0.02mF p S ⨯==⨯''=,由p gh ρ=可得,使用此方法能测出海水的最大深度：6a 33510p 500m 110kg /m 10N /kgp h g 水ρ⨯===⨯'⨯． 17．温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示．装有挡风板和滑片P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN 上,弹簧左端固定,右端与滑块相连．挡风板的挡风面积为0.2m 2,均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U 0恒为6V,保护电阻R 0为14Ω,电压表量程0～3V ．弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系如图乙所示．无风时,滑片P 在A 处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级． 风级一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v （m/s ） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p （pa ）0.055～1.41.6～6.87.2～1818.9～3940～7272.9～119直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力．（1）在滑片P 左移的过程中,电路的总电阻______．（选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）当电压表示数U 为2V 时,风速仪所测的风为几级______？（写出计算过程）（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比．经计算,他画出了风速v 与电压表示数U 的关系曲线,如图丙所示．后因保护电阻R 0损坏,他将其换成了阻值为5Ω的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v 与电压表示数U 的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q ．【答案】不变 五级【解析】（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P 左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R 0串联,所以电路的总电阻不变； （2）由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为：006V=0.25A 10Ω+14ΩU I R R ==+当电压表示数U 为2V 时,由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的阻值：2V =8Ω0.25AAP U R I == 因均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω, 故AP 段电阻丝的长度：8Ω20cm=16cm 10ΩAP L =⨯, 由图乙知,此时弹簧的弹力F =14N, 此时风对挡风板的压强（风压）为：214N =70Pa 0.2mF p S ==； 由表知,此时风力为五级；（3）由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V, 由欧姆定律可得,AP 段电阻丝的最大电阻为：2.5V=10Ω0.25AAP U R P I ''==, 因均匀电阻丝AB 长为20cm,阻值为10Ω,故弹簧的压缩长度为20cm, 由图乙知,此时弹力7N14N+=17.5N 2F '=； 若换成了阻值为5Ω的电阻,电路中的电流：006V=0.4A 5Ω+10ΩU I R R ''==+ 因电压表量程为0-3V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP 的最大电阻为：3V=7.5Ω0.4AV AP U R I '''== 此时AP 段电阻丝的长度：7.5Ω20cm=15cm 10ΩAP L '=⨯, 弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系为过原点的直线,由图乙可知F 与x 的关系为7N/cm 8F x =⨯, 则当L′AP =15cm,弹簧的弹力7N/cm 15cm=13.12N 8F '=⨯； 因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比,故有2217.5N 13.12N v v=大,解得此时的最大风速：v =0.86v 大,即：U =3V 时,v =0.86v 大,可在图象中描出Q 点,此时风速v 与电压表示数U 的大致关系曲线,如下面过Q 点的曲线所示：。
2020中考物理复习考点专题动态电路的定量计算含解析
2021中考物理复习动态电路的定量计算【动态电路解题的一一般步骤】〔一〕根据电路图判断电路的串、并联关系：串联分压、并联分流,各支路互不影响,干路的电流受支路影响.〔二〕弄清各电表测量的物理量：电流表串联在电路中,电压表并联一在电路中.〔三〕动态分析：电阻R的变化引起电流、电压的变化.①不管是串联还是并联,如果有一.个电阻变大,那么总电阻变大；反之亦然.②由公式1二三得,当电压不变时,电阻越大,电流就越小；由公式U=IR得,通过电阻的电流越大,它两端的电压也越大.〔四〕同「类物理量变化量大小的比拟及不同类物理量变化量间的关系及计算.先定性地判定电流、电压如何变化,再进行同类物理量变化量大小的比拟.“不同类物理量的变化量〞,主要指的是电压、电流及电功率的变化量.当电路状态发生变化时,定值电阻：R=才具有普遍意义,但A P=A UX A I是错误的.〔五〕动态电路变化的同时要注意.保护电路,各物理量变化范围〔极值〕的计算.此类问题指的是两个极值点下的I、U R P的计算：①电流最大时需要考虑：电流表量程、电压表量程、灯的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流.②电流最小,即电阻最大时,此时假设电压表测滑动变阻器两端的电压,注意电压表不能超量程.〔六〕当电路发生变化时,利用电路特点和欧姆定律、电功和电功率的计算公式即可确定各物理量之间的比值.串联：电流I 1 = I 2=I ,其他物理量都与电阻成正比.并联：电压U=U=U其他物理量都和电阻成反比.考点一：滑动变阻器引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压恒为12V,定值电阻Ri=10Q, R= 15 ◎,滑动变阻器R的最大阻值为18Q,那么R上每秒钟发热的最小值为J, R的电功率的最大值为W2 .如图甲所示的电路中,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R两端的电压随Vt动变阻器於接入电路的阻值变化图象如图乙所示,以下说法正确的选项是〔〕A.电源电压为6VB.定值电阻R的阻值为10aC.当,t片P在b端时,通过R的电流为0.6AD.当滑动变阻器接入电路的阻值为20◎时,R消耗的电功率为0.4W3.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示, 根据图象信息可知,以下判断错误的选项是〔〕A. R的阻值是5 aB.电路的最大总功率12.8WC. Ro的最小功率是1.6WD.滑动变阻器最大阻值是35 a4 .如图,电源电电压不变,定值电阻R=6◎,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“40Q 1A〞,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值一M —R N 2(1)求定值电阻R前后两次电功率之比；(2)求电源电压；(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.5 .如下图,定值电阻R的阻值为10 Q,滑动变阻器R的阻值变化范围为0〜20 Q,当滑片P移到R 的最左端时,电流表的示数为0.6 A,当,t片P移到R的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？6 .如下图,设电源电压保持不变, R=10 Q,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3 A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2 A.那么电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别是多少？考点二：开关引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1 ,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2 ,电压表示数为U2.R1: R2=2: 1,贝^ ( )11」Ui 32 .如下图,电源电压保持不变, R、R2、R3均为定值电阻,R: R>=2: 3, S为单刀双掷开关.当S接到1时,电流表的示数为0.4A, R消耗的功率为P i,此时R消耗的功率为1.6W; 当S接到2时,R2消耗的功率为P2,P i：P2= 32: 27,那么电源电压为V, R i为Q , 6 Q .3 .如下图的电路中, R=5 Q, R=15 ◎.开关S接1时电流表的示数为0.15 A ;开关S接2时,电流表的示数为0.1 A ,那么灯L的电阻是()A. 5 a B . 10 Q C . 15 a D . 20 a2 R&~11---------- 0 --------4 .如下图电路, R为40 Q,当S闭合,S1断开时,电压表的读数是4 V,通过R的电流为A,当S、S1均闭合时,电压表的读数是12 V, R的阻值为Q .5 .如下图是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220V. R和R2均为电熨斗底板中的加热元件,R2的阻值为61.6 Q,只闭合S1时为低温档,电功率为440W同时闭合S1和5时为高温档,试求：।0 一 a a ,I 、(1)低温档工作时,电路中的电流是多少?(2)电阻R的阻值是多少？(3)高温档的电功率是多少？6 .如下图的电路中,电源电压不变,电阻R的阻值为20 ◎.当断开开关S和闭合开关&时,电流表的示数为0.50 A;当断开开关S2,闭合开关S、S3时,电流表的示数为0.90A.求: (1)电阻R的阻值.(2)断开开关S和$,闭合开关S2时,加在电阻R两端的电压.考点三：传感器引起的动态电路的计算1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图. 电源电压恒为6V,定值电阻R为l 5 ◎, R为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小, 阻值范围为10 ◎〜20◎,电压表量程为0〜3V,电流表量程为0〜0.6 A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表平安的情况下,以下说法中正确的选项是(A.电流表示数变大,R0两端的电压变大B.电压表示数与电流表示数的比值不变C.通过R0的最大电流为0.24AD. R0在电路中的最小电阻值为15a2 .图甲是某新型电饭锅的简化电路图. R0为15◎的定值电阻,其阻值不受温度影响.R T是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示. 由图象可知,当R的温度从30c升高到130c的过程中,电路总功率的变化规律是：；当R T的温度到达100c时,R T的功率为3 .如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.电源电源为 6V 且保持不 变,R 是定值电阻,R 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“0〜0.3 A 〞的量程.(1)当环境温度是40 C 时,电流表的示数为 0.2 A ,求此时R 的电阻值.(2)该电路能测量的最高温度是多少?4 .为预防酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒 精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60 Q .在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为 8 V,定值电阻 R=20 Q .Q 志工/品］高1% ［舒盯1c0 10 加 3040S0M7080 骊 IMdT乙酒帮,仲传播器(1102030405 06 0.70B 091D强精气体浓度甲0OOQOQOOOO 中B7&筝聿321(1)当被检测者酒精气体的浓度为0时,求电压表的示数.(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL w酒精气体浓度w 0.8 mg/mL ,当电流表的示数为0.2 A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.5 .如图甲所示为某型号电子秤,其结构原理如图乙所示, R是定值电阻；R是压敏电阻,其阻值R随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电流表(量程为0〜0.6 A)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量. 设踏板的质量为5 kg,电源电压保持12 V不变,g取10 N/kg.(1)根据图像可知,当被称物体的质量增加时,压敏电阻R的阻值,电流表的示数(以上两空均选填“变大〞或“变小〞(2)空载时,电流表的示数为0.048 A ,那么R0的阻值为Q .⑶该电子秤的最大测量值是kg.(4)假设身边没有电流表只有电压表,试问还能制作电子秤吗？假设不能,请说明理由；假设能, 电压表应怎样连入电路？答： , .2021中考物理复习考点专题练习专题八：动态电路的定量计算参考答案考点一：滑动变阻器引起的动态电路的计算1.如下图,电源电压恒为12V,定值电阻Ri=10Q, R2=15Q,滑动变阻器R的最大阻值为18Q,那么R上每秒钟发热的最小值为J, R的电功率的最大值为【答案】0.9 ; 6.6 .如图甲所示的电路中,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R两端的电压随Vt动变阻器R2接入电路的阻值变化图象如图乙所示,以下说法正确的选项是〔〕A.电源电压为6VB.定值电阻R的阻值为10aC.当,t片P在b端时,通过R的电流为0.6AD.当滑动变阻器接入电路的阻值为20◎时,Ri消耗的电功率为0.4W【答案】ABD7 .如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示, 根据图象信息可知,以下判断错误的选项是〔〕A.舟的阻值是5 aB.电路的最大总功率12.8WC. K的最小功率是1.6WD.滑动变阻器最大阻值是35 a【答案】G8 .如图,电源电电压不变,定值电阻R=6◎,电流表的量程为0〜0.6A ,电压表的量程为0〜3V,滑动变阻器R的规格为“40Q 1A〞,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值(1)求定值电阻R前后两次电功率之比；(2)求电源电压；(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.解：(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:I N=I M- 0.1A =0.3A - 0.1A = 0.2A,定值电阻R1前后两次电功率之比：也二巫(0.3A)2 9:4P N I；R (0.2A)2(2)滑片P置于M点时,电源电压U= I M (R+R),滑片P置于N点时,电源电压U= I N (R+R),R=2FM,所以0.3AX (R+R) =0.2AX (R+2R),解得FM= R = 6Q,电源电压：U= I M (R+R) = 0.3A X (6Q+6Q) = 3.6V ;(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知,电路中的最大电流为I大=0.6A,由欧姆定律可得,电路总电阻：3.6V °----- 60.6A滑动变阻器连入电路的最小阻值:R 滑小=R — R=6Q - 6Q= 0Q;电压表的量程为0〜3V,滑动变阻器两端的最大电压 U 滑=3V,R 两端的电压 U=U — U 滑=3.6V —3V= 0.6V, 角军得R 滑大=30 Q ,所以在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0 ◎〜30 0.5.如下图,定值电阻 R 的阻值为10 Q,滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 0〜20 Q,当 滑片P 移到R 的最左端时,电流表的示数为 0.6 A,当,t 片P 移到R 的最右端时电流表和电 压表的示数各是多少？【答案】当滑片 P 移到R 的最左端时,电路为 R 的简单电路,电流表测电路中的电流,U 、〜由欧姆7E 律表达式 I=R 变形可得电源电压： U= I iR = 0.6 A X 10 Q = 6 V;当滑片P 移到R 的最右端时,R 与R 的最大阻值串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电 路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,电路中电流表的示数:6 V---———=0.2 A ,那么电压表的小数： U=I z R= 0.2 A X20 Q= 4 V.I 0 OQ _0 0\J OQ6.如下图,设电源电压保持不变, R=10 Q,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片c 时,电流表的示数为 0.3 A,移动滑片P 至b 端时,电流表的示数为0.2 A.那么电源电压 U与滑动变阻器的最大阻值 R 分别是多少？jr _?8一【答案】闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 在中点c 时,电阻和滑动变阻器串联; 串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 根据欧姆定律可得,电路中的电流: I = R0^U R C = U -RI = 0.3 A ①,10 Q + 2移动滑片P 至b 端时,电阻 R 和滑动变阻器串联;根据串联电路的分压特点可知: U 1 R 1 _0.6V 6 U 滑R 滑大 3VR 滑大I 2=R+RP 在中点此时电路中的电流：U UI = R OT R； = io Q+ R T0.2 A ②’由①②两式可得：U= 6 V, R= 20 Q .考点二：开关引起的动态电路的计算1 .如下图,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1 ,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2 ,电压表示数为U2.R1:R2=2: 1,那么〔11 3A'h=9 r ___ ___ _____2 .如下图,电源电压保持不变, R i、R2、R3均为定值电阻,R: R2=2: 3, S为单刀双掷开关.当S接到1时,电流表的示数为0.4A, R i消耗的功率为P i,此时R消耗的功率为1.6W; 当S接到2时,R2消耗的功率为P2,R: P2= 32: 27,那么电源电压为V, R为Q , 6 Q .【答案】12; 20; 10.3 .如下图的电路中, R=5 Q, R2=15 ◎.开关S接1时电流表的示数为0.15 A ;开关SU 220V R ------------- I 2A110 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R1的阻接2时,电流表的示数为 0.1 A ,那么灯L 的电阻是( )A. 5 a B . 10 Q C . 15 a D . 20 a4 .如下图电路, R 为40 Q,当S 闭合,S 1断开时,电压表的读数是 4 V,通过R 的 电流为 A,当S 、S i 均闭合时,电压表的读数是 12 V, R 2的阻值为 Q .【答案】0.1 805 .如下图是调温型电熨斗的简化电路图,它的工作电压为220V. R 和R 2均为电熨斗底板中的加热元件,R 2的阻值为61.6 Q,只闭合&时为低温档,电功率为 440W 同时闭合S 和 及时为高温档,试求：(1)低温档工作时,电路中的电流是多少? (2)电阻R 的阻值是多少？ (3)高温档的电功率是多少？解：(1)只闭合 S1时为低温档,电功率为440W,由P=UI 可得,电路中的电流:I 压 440W 2A;U 220V(2)只闭合S1时,R1与R2串联,电熨斗处于低温档, 由I= U R 可得,电路的总电阻:答：(1)低温档工作时,电路中的电流是 2A;(2)电阻R1的阻值是48.4 Q;(3)高温档的电功率是 1000W 6.如下图的电路中,电源电压不变,电阻 R 的阻值为20 ◎.当断开开关S 和险,闭合开关&时,电流表的示数为 0.50 A;当断开开关S 2,闭合开关S 、S 3时, A.求: (1)电阻R 2的阻值.(2)断开开关S 和闭合开关 5时,加在电阻 R 两端的电压.【答案】(1)当S i 和Q 断开,S 3闭合时,F 2断路,通过电阻 R 的电流：11=0.50 A , 电源电压：U= I 1R = 0.50 A X20 Q= 10 V;当及断开,S1和与闭合时,R 和R 并联, 通过 R 的电流：I2= I -11=0.90 A -0.50 A =0.40 A , U 10 VR2= ~= = 2512 0.40 A(2)当S 1、S 3断开,S 2闭合时,R 和R 串联,电路中电流: ,一 UR 10 V X 20 a R两端的电压：□=I 1R = R ^ =2.Q + 25 Q 考点三：传感器引起的动态电路的计算3V,电流表量程为 .〜0.6 A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表平安的情况下,以下说法中正确的选项是()值：R1=R-R2=110Q-61.6 Q =48.4 Q ;(3)同时闭合S1和S2时,电路为R1的简单电路,电熨斗处于高温档,那么高温档的电功率：「高=U ：〞组R 148.41000W .电流表的示数为0.90R+R'〜4.4 V.1.如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图.电源电压恒为6V,定值电阻R 为I5Q,R 为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小, 阻值范围为10 ◎〜20Q,电压表量程为.〜D. R0在电路中的最小电阻值为 15a【答案】BC2 .图甲是某新型电饭锅的简化电路图. R 为15◎的定值电阻,其阻值不受温度影响. R T 是热敏电阻,其阻值随温度的变化规律如图乙所示. 由图象可知,当R 的温度从30c 升高到130c3 .如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.电源电源为 变,R 是定值电阻,R 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示. 0.3 A 〞的量程.1金 甲(1)当环境温度是40 C 时,电流表的示数为0.2 A ,求此时R 的电阻值.(2)该电路能测量的最高温度是多少？【答案】(1)由图甲知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,A. B. C. 电流表示数变大,R0两端的电压变大 电压表示数与电流表示数的比值不变 通过R0的最大电流为 0.24A的过程中,电路总功率的变化规律是:;当R T 的温度到达100c 时,R T 的功率为【答案】先增大后减小; 640.6V 且保持不 电流表采用“0〜甲品当环境温度是 40 c 时,由图乙知,热敏电阻的阻值为 R = 25 Q,此时电流表的示数为 I= 0.2 A ,,一,… rU 6 V根据欧姆定律可得,电路的总电阻： R=「=不六-=30 Q,I 0.2 A根据串联电路的电阻规律可得, R 的电阻值：R=R — R=30 Q- 25 Q = 5 Q .(2)电流表采用“ 0〜0.3 A 〞的量程,故最大电流不能超过 0.3 A , 根据欧姆定律可得,串联电路的最小总电阻:U 6 V R 小=；-=c c A= 20I 大 0.3 A根据串联电路的电阻规律可得,热敏电阻的最小阻值:R 小=R 小—R = 20 Q- 5 Q= 15 Q;由图乙知,对应的最高温度为 90 C.4 .为预防酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒 精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R 的电阻为60 Q .在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为 8 V,定值电阻 R =20 Q .酒精气体桢旃器用-- 1 1 -1—@—十次广产呼呼 ——__——(110203 0405ID酒蒋气体浓度甲乙(1)当被检测者酒精气体的浓度为 0时,求电压表的示数.(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL w 酒精气体浓度w 0.8 mg/mL ,当电流表的示数为0.2 A 时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.【答案】(1)从图甲中可以看出,当被检测者酒精气体的浓度为 0时,R 的电阻为60 Q,根据串联电阻的特点可知电路中的总电阻为R= R + R=60 Q + 20 Q = 80 Q ,所以电路中的电流为I=U= T 8-V r=0.1 A ,在串联电路中电流处处相等,所以R 两端的电压为 U=IR 80 L2 XR=0.1 A X60 Q = 6 V.(2)当电路中的电流为 0.2 A 时,电路中的总电阻为R = 4 =岛一 =40 Q,所以此时 RI 0.2 A冷OOQOQOOOU 曲87554321的阻值为R' =R' - R2=40 Q- 20 Q= 20 Q,由图甲可知此时对应的酒精气体浓度为0.3 mg/mL , 0.2 mg/mL<0.3 mg/mL<0.8 mg/mL ,所以被检测者属于酒驾.5 .如图甲所示为某型号电子秤,其结构原理如图乙所示, K是定值电阻；R是压敏电阻,其阻值R随所受压力F变化的关系如图丙所示,改写电流表 (量程为0〜0.6 A)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量. 设踏板的质量为5 kg,电源电压保持12 V不变,g取10 N/kg.(1)根据图像可知,当被称物体的质量增加时,压敏电阻R的阻值,电流表的示数.(以上两空均选填“变大〞或“变小〞)(2)空载时,电流表的示数为0.048 A ,那么R的阻值为Q .⑶该电子秤的最大测量值是kg.(4)假设身边没有电流表只有电压表,试问还能制作电子秤吗？假设不能,请说明理由；假设能,电压表应怎样连入电路？答： , .【答案】(1)变小变大(2)10⑶115 (4)能并联在R两端【解析】(1)当被称物体的质量增加时,压敏电阻受到的压力增大；由R- F图像可知,压力增大时,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大.(2)空载时,踏板对压敏电阻的压力：F= G踏板=m踏板g = 5 kg x 10 N/kg=50 N,根据图丙可知,压力F=50 N时,压敏电阻的阻值R= 240 Q;此时电路的总电阻：= 丁=八=250 Q ,由串联电路的电阻特点可得, R的阻值：R)=R E、一R= 250 ◎一I 0.048 A240 Q= 10 Q .(3)由题意可知,电子秤是由电流表改装而成的,且当电子秤所测质量最大时,对应的电流表示数到达最大值；所以,此时电路中的电流：I最大=0.6 A ,那么定值电阻两端的电压为U0= I最大R=0.6 AX 10 Q = 6 V,压敏电阻两端分得的电压：U R= U— U)= 12 V-6 V = 6 V,压敏电阻的阻值：R = [U^=06VA-=10 由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1200 N由于F=6踏板+6物,那么所测物体的最大重力为G物最大= F—G踏板= 1200 N— 50 N= 1150 N,由G= mg 可得,该电子秤的最大测量值：m物最大=°5取大= =115 kg.(4)根据串联分压的规律g 10 N/kg可知,当压力增大时,压敏电阻的阻值减小,压敏电阻两端的电压也减小,那么定值电阻R0两端的电压变大,故可以把电压表并联在R0两端,能反映物体质量的变化情况,所以能利用电压表制造电子秤.如下图.。
初中物理电学动态电路分析（极值问题）-困难篇包含答案
初中物理电学动态电路分析（极值问题）-困难篇包含答案初中物理电学动态电路分析（极值问题）⼀、单选题1.如图所⽰,电源两端电压保持12V不变,⼩灯泡L上标有“6V 1A”（灯丝电阻不变）,滑动变阻器R最⼤电阻值为60Ω.下列说法正确的是（）A. S闭合后,滑⽚向右滑动,电压表⽰数增⼤B. S闭合后,灯丝中的最⼩电流为0.2AC. ⼩灯泡L正常发光时,灯丝阻电阻为12 ΩD. ⼩灯泡L正常发光时,滑动变阻器连⼊电路的阻值为6Ω2.如图所⽰的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω1A”字样，灯泡L标有“6V6W”字样（灯丝电阻不随温度⽽变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V. 为了确保测量准确，要求电表的⽰数不⼩于其最⼤测量值的1/3，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是（）A. 灯泡L消耗的最⼩功率是0.24WB. 正常发光时灯丝的电阻是12ΩC. 电路中电流的变化范围是0.11A～0.6AD. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω～48Ω3.如图所⽰，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。
闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑⽚移动过程中，下列说法正确的是（）①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W②电流表⽰数允许的变化范围为0.2A～0.5A③滑动变阻器R2允许接⼊电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3WA. 只有①和③B. 只有①和④C. 只有②和③D. 只有②和④4.如图甲所⽰的电路中，R0为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增⼤到60Ω，测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图⼄，下列说法正确的是（）A. R的阻值增⼤，电流表与电压表的⽰数都变⼩B. 电源电压为12VC. 当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6JD. R0两端的电压变化范围为6V~18V5.如图所⽰电路，电源电压6V保持不变，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最⼤阻值为20Ω.闭合开关，在滑⽚b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（）A. 滑⽚在b端时，电流表⽰数为0.3AB. 滑⽚移到中点时，电压表⽰数为2VC. 电路消耗的最⼤功率为3.6WD. 电压表⽰数与电流表⽰数的⽐值不变6.如图所⽰的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻阻值5Ω，滑动变阻器R 的最⼤阻值50Ω，闭合开关S，移动滑⽚P的过程中，下列说法正确的是（）A. 若滑⽚P向左移，电流表的⽰数变⼩B. 电压表与电流表的⽐值不变C. 滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω～50ΩD. 电流表的变化范围是0.3A～0.6A7.如图，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
动态电路的判断和相关计算
动态电路专题如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S 1、S 2，电压表示数为6V ，电流表示数为0.6A ，断开S 2后，电压表示数变为2V ，则R 2的电阻和电源电压分别是（ ） A. 10Ω、9V B. 20Ω、6V C. 20Ω、9V D. 10Ω、6V如图所示，电源电压不变，R 为定值电阻，当开关S 闭合后，滑动变阻器的滑片P 向右移动的过程中，电压表示数 ，电压表的示数与电流表的示数比值 （选填“变大”、“变小”“不变”）如图所示，R 为定值电阻，电源电压不变，当滑动变阻器R′的滑片向右滑动时，电压表V 1的示数______；电压表V 2的示数______；电流表A 的示数______．（填“变大”，“不变”或“变小”）如图所示，当滑动变阻器滑片P 向右移动时，下列判断正确的是 （ ）A.电压表的示数不变，电流表A 1的示数变大，A 2的示数变小B.电压表的示数不变, 电流表A 1的示数不变，A 2 的示数变大C.电压表的示数与A 1的示数的比值变大，A 2 的示数变小D.电压表的示数与A 1的示数的比值不变，A 2 的示数变小如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。
闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U-I关系图像正确的是如图所示，闭合开关S，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数，工作一段时间后，灯泡L1突然熄灭，L2仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是A．电压表短路 B．电流表断路C．L1断路 D．L1短路和S2，如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S灯L正常发光；则断开开关S2时（）A. 电流表示数变小，灯L仍然正常发光B. 电流表示数变大，灯L变亮C. 电压表示数变大，灯L的实际功率变小D. 电压表示数不变，电路的总功率变大如图所示电路，电源电压恒为6伏，L1标有“6V 7.2W”，L2标有“6V 3.6W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A．仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮B．仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6安C．仅闭合S1、S2，电路总电阻为15欧D．仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8瓦如图所示电路中，L标有“3V 1.5W”字样。
mos管导通过程及rc吸收电路电容取值
mos管导通过程及rc吸收电路电容取值文章标题：深度解析MOS管导通过程及RC吸收电路电容取值导语：MOS管在电子电路中扮演着重要的角色，其导通过程和RC吸收电路的电容取值对电路性能有着重大影响。
本文将深入探讨MOS 管的导通过程和RC吸收电路电容取值的相关知识，帮助读者更深入地理解这一主题。
一、MOS管导通过程MOS场效应管是一种半导体器件，其导通过程影响着电路的性能和稳定性。
在MOS管的导通过程中，主要包括沟道形成、载流子注入和沟道导通三个阶段。
1. 沟道形成阶段当MOS管的栅极电压高于阈值电压时，栅极和源极之间就会形成一个电场，促使沟道在栅极和源极之间形成。
这个阶段的关键是栅极电压的变化以及电场对沟道的影响。
2. 载流子注入阶段一旦沟道形成，当栅极电压进一步增加时，电场作用下的载流子就会被注入沟道中，形成导通通道。
这个阶段的关键是载流子的注入和沟道导通的形成。
3. 沟道导通阶段当沟道导通后，MOS管就会处于导通状态，电流可以流过。
这个阶段的关键是沟道导通后的电流传输和电路中的响应。
以上三个阶段构成了MOS管导通过程的基本步骤，理解这一过程对于深入理解MOS管的工作原理和电路的性能至关重要。
二、RC吸收电路电容取值RC吸收电路中的电容取值对于电路的稳定性和性能有着重要的影响，合理选择电容值可以提高电路的响应速度和稳定性。
在RC吸收电路中，电容的取值需要考虑以下几个因素：1. 信号频率不同的信号频率需要选择不同数值的电容，一般来说，高频信号需要小电容来提高响应速度，而低频信号则需要大电容来确保稳定性。
2. 电路功耗电容的取值还需要考虑电路的功耗情况，以确保在满足响应速度和稳定性的前提下，尽量降低功耗。
3. 电路的灵敏度和动态范围合理选择电容值可以提高电路的灵敏度和动态范围，对于提升电路性能有着积极的作用。
通过以上方面的考量，可以确定RC吸收电路中所需的电容取值，以满足电路对于响应速度和稳定性的要求。
动态电路计算题答案
答案部分一、计算题1.（1）解：当S1、S2都闭合，且R2阻值为0时，灯泡L与R1并联，且小灯泡刚好正常发光。
由并联电路的特点可得，电源电压：U=U L=2.5V答：电源电压U是2.5V（2）解：小灯泡正常发光时，由P=得灯的电阻：R L===10Ω；则此时通过灯泡的电流：I L===0.25A；开关S1和S2都闭合，灯泡L与R1并联，电流表测总电流，因并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：I1=I-I L=0.75A-0.25A=0.5A，由I=得R1的阻值：R1===5Ω答：电阻R1的阻值是5Ω（3）解：由上数据可知：R L＞R1，所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端，开关S2断开，S1闭合时，灯泡L和R2的最大阻值串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。
则最小功率：P min===0.25W答：电路接通时的最小功率是0.25W。
2.（1）解：当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，则总电阻：R串＝R1+R2＝20Ω+30Ω＝50Ω；所以，电路中的电流：I＝＝＝0.2A答：S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流为0.2A（2）解：S3断开，S1、S2闭合时，电阻R1短路，只有R2连入电路，则通电5min电路消耗的电能：W2＝t＝×5×60s＝1000J答：S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1000J（3）解：当S2闭合，S1、S3断开时，两电阻串联，此时电路的总电阻最大，根据P＝可知此时总功率最小，所以，P＝＝＝2W，最小当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，此时电路中的总电阻最小，根据P＝可知此时总功率最大，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以此时的总电阻：R并＝＝＝12Ω，P最大＝＝＝W，则：＝＝答：该电路的最大功率和最小功率之比为25：63.（1）解：当S1和S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯L正常发光，所以，电源电压U＝U L＝6V答：电源电压为6V。
中考物理总复习 动态电路专题
滑动变阻器变化： 一上一下 远大近小
知识储备
A
电流表所测对象： 从哪来 到哪去
知识储备
V
电压表所测对象： 方法1：抱圈法 方法2：去电源
知识储备
滑动变阻器变化： 一上一下 远大近小
知识储备
滑动变阻器变化： 一上一下 远大近小
滑片移动
1、滑动变阻器串联引起的动态电路
例1、如图是“Βιβλιοθήκη 安法”测电阻的电路图．闭合开关S，将滑片P向左滑动 的过程中 （ ）
并联电路
电流路径至少有两条，各支路上 的用电器互不干扰。
知识储备
电路的简化
简化电路的基本原则是，将电路中没有电流的部分去掉。比如断开的部分， 被短路的部分，还有电压表。再按照电流的路径走一走，有分支的是并联，没有 分支是串联。
知识储备
A
电流表所测对象： 从哪来 到哪去
V
电压表所测对象： 方法1：抱圈法 方法2：去电源
基本概念
动态电路
电路中的物理量发生变化的电路。
电路中电阻的变化引起的物理量变化。
知识储备
动态电路
1
一个实验
2
两种电路
3
三只元件
4
四个规律
知识储备
实验中得到的动态规律
知识储备
实验
规律
串联电路里， 某元件的电阻变 大，其两端电压 变大；
电阻变小， 其两端电压变小。
欧姆定律
知识储备
串联电路
电流路径只有一条，电流处处相 等，各用电器相互影响。
滑片移动
3、假滑
例3、如图，当滑片P向左移动时，A表和V表将如何变化
分析步骤：1、确定电路连接方式； 2、判断滑动变阻器接入电路中的变化； 3、判断各电表测量的对象； 4、运用实验中动态规律、欧姆定律、四个规律解决问题。
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1.如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，
只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1，闭
合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=2：9．则下
列说法正确的是（ ）
A.电源电压为18V
B.滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C.电路的最大功率为12.15W
D.电路的最小功率为2.7W
2.如图所示电路，电源电压为4.5V，定值电阻R的阻值为10Ω，电压表接入0～
3V量程，电流表接入0～0.6A量程，滑动变阻器标有“20Ω 1A”, 闭合开关，
在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.电流表示数变化范围0.3A～0.6A
B.电压表示数变化范围1.5V～3V
C.滑动变阻器阻值变化范围5Ω～20Ω
D.电路总功率最大值2.7W
3.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，
当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I-U图像如图乙所示，下列说
法错误的是（）
A.电源电压为12V
B.滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C.该电路总功率变化范围为12W~24W
D.小灯泡的额定功率为12W
4.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在总电压
恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选
择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”．要求闭
合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最
大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯
丝电阻不变）．求：
（1）电路允许通过的最大电流？
（2）电路消耗总电功率的最大值？
（3）小灯泡L消耗电功率的最小值？
（4）滑动变阻器允许调节的范围是？