初中物理复习专项---28动态电路分析

15．（2018·泰安）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“10Ω0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。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A①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④14．（2018•烟台）在如图所示的电路中，闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A．灯泡L变亮B．电压表V示数变大C．电流表A1示数变小D．电流表A2示数变大【分析】由图可知，该电路为并联电路；电流表测量干路中的电流，电流表测量通过灯泡的电流；电压表测量的是支路两端的电压；根据滑动变阻器滑片移动的方向判定其阻值变化，根据欧姆定律判定其电流变化，根据并联电路的电流、电压特点判定电表示数的变化。【解答】解：由图可知，该电路为并联电路；电流表测量干路中的电流，电流表测量通过灯泡的电流；电压表测量的是支路两端的电压，测量的也是电源电压，保持不变，故B错误；根据并联电路的特点可知，滑动变阻器滑片移动时，对灯泡所在的支路无影响，灯泡的电流和电压都不变，故电流表A2示数不变，灯泡亮度不变，故AD错误；当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小；通过灯泡的电流不变，根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流减小，即电流表A1示数变小，故C正确。故选：C。【点评】本题考查了滑动变阻器的应用原理和并联电路中电压、电流的特点，较为简单。10．（2018•枣庄）在如图所示的电路中，闭合开关，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电流表的示数变小，电压表的示数变大B．电流表的示数变大，电压表的示数变小C．电流表的示数不变，电压表的示数不变D．电流表的示数变小，电压表的示数不变【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测L的电流，电压表测电源的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化，根据灯泡两端的电压和电阻可以知道电流表示数的变化。【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测L的电流，电压表测电源的电压，由于电源电压不变，故电压表示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，由于灯泡两端的电压和灯泡的电阻都不变，故通过灯泡的电流不变，即电流表示数不变；故C正确。故选：C。【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。11．（2018•枣庄）如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）A．要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1VB．小灯泡L的最小实际电功率为0.6WC．当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光D．当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J【分析】由电路图可知，闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压。（1）电压表示数的变化和灯泡两端的电压变化相同；（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI=求出灯泡的电阻，当滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，小灯泡的实际功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，利用P=I2R求出小灯泡L的最小实际电功率，再利用W=UIt=I2Rt求出通电10s滑动变阻器消耗的电能；（3）当滑片P移到变阻器的中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出小灯泡L的实际功率，然后与灯泡的额定功率相比较确定是否正常发光。【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压。（1）由电压表测灯泡L两端的电压可知，电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会增大1V，故A错误；（2）由P=UI=可得，灯泡的电阻：RL===12Ω，当滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，小灯泡的实际功率最小，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：I===0.2A，则小灯泡L的最小实际电功率：PL小=I2RL=（0.2A）2×12Ω=0.48W，故B错误；通电10s滑动变阻器消耗的电能：WR=I2Rt=（0.2A）2×48Ω×10s=19.2J，故D正确；（3）当滑片P移到变阻器的中点时，电路中的电流：I′===A，此时灯泡的实际功率：PL′=（I′）2RL=（A）2×12Ω≈1.33W＜3W，所以，此时灯泡不能正常发光，故C错误。故选：D。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。21．（2018•玉林）如图所示，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W．若只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，电流表的示数为I2，电路消耗的功率为P2；且R1：R2=2：1，P1：P2=4：9，则R=10Ω，I1：I2=2：3。【分析】（1）由电路图可知，只闭合S时，电路为R的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，根据P=UI=求出电阻R的阻值；（2）由电路图可知，只闭合S1时，R1与R串联，电流表测电路中的电流I1；只闭合S2时，R2与R串联，电流表测电路中的电流I2，根据电压一定时电流与电阻成反比结合R1：R2=2：1表示出两种情况下电路中的电流之比，根据P=I2R表示出P1和P2的比值结合P1：P2=4：9得出等式，然后联立等式即可求出R2的阻值，进一步求出I1：I2的值。【解答】解：（1）由题知，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W，由电路图可知，只闭合S时，电路为R的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，由P=UI=可得，电阻R的阻值：R===10Ω；（2）由电路图可知，只闭合S1时，R1与R串联，电流表测电路中的电流I1，只闭合S2时，R2与R串联，电流表测电路中的电流I2，因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，且R1：R2=2：1（即R1=2R2），所以，==，因P1：P2=4：9，所以，由P=I2R可得：==（）2×=（）2×==，整理可得：R22+10R2﹣200Ω2=0，解得：R2=10Ω，R2=﹣20Ω（舍去），则===。故答案为：10；2：3。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断出电路消耗最大功率时的连接方式和利用好已知条件是关键，要注意利用比值法解决问题时各物理量之间的关系不要颠倒。12．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（）A．滑动变阻器的最大阻值为10ΩB．电路允许消耗的最大功率为4.5WC．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W【分析】（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比，算出电源电压；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，电阻变大，说明滑片在最大阻值处，算出滑动变阻器的最大阻值；（2）根据P=UI和灯泡的额定电流算出电路允许消耗的最大功率；（3）根据欧姆定律和小灯泡正常发光时，算出滑动变阻器的电阻从而确定滑片P的位置；（4）根据P=UI算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，由P=UI可得，此时电路中的电流为：I=IL===0.5A，滑动变阻器消耗的功率为：P1=（U﹣UL）I=（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U﹣6V+3V=U﹣3V，此时滑动变阻器消耗的功率为：P2=U滑I′=（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②已知P1：P2=5：6﹣﹣﹣﹣③联立①②③解得，电源电压U=9V；则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大====20Ω，故A错误；（2）灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，电路允许消耗的最大功率：P大=UI大=9V×0.5A=4.5W，故B正确；（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V，此时滑动变阻器的电阻为：R滑′===6Ω，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL=P额=3W，滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′=6V﹣3V=3V，此时灯泡消耗的电功率：PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W，则灯泡消耗的功率变化了：△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意本题中灯泡的电阻是变化的。20．（2018•泸州）如图所示的电路，电源电压恒为9V，电压表量程为0～6V，滑动变阻器R的规格为30Ω1A”，灯泡L标有“6V3W“字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移动时，要求两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，在全部满足以上条件的情况下，电流表的量程应选0～0.6A最恰当（选填“0～0.6A”或“0﹣3A“），滑动变阻器接人电路中的最小阻值应为6Ω；电路中电流的最小值应为0.25A。【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，据此确定电流表的量程，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；（2）由串联电路的分压特点可知，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流。【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流：IL===0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=IL=0.5A，则电流表的量程为0～0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I=可得，灯泡的电阻和电路的最小总电阻分别为：RL===12Ω，R总小===18Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小=R总小﹣RL=18Ω﹣12Ω=6Ω；（2）由串联电路的分压特点可知，当电压表的示数最大为