中考物理动态电路计算(带答案)

第1页（共23页）动态电路计算一．计算题（共10小题）1．如图，电流表的量程是0～0.6A、电压表的量程是0～15V，R1的电阻是20Ω，电源电压18V，变阻器R3的阻值范围是0～200Ω．灯泡电阻不变。（请画出每个小题的等效电路图）（1）只闭合开关S3时，电流表示数为0.3A，则R2的电阻为多大？（2）只闭合S1、S3和S4时，在不损坏电流表的情况下，滑动变阻器接入的阻值不得小于多少？（3）只闭合S2、S4，在不损坏电流表、电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。2．如图，电源电压为10V，滑动变阻器R1的最大值为200Ω，灯泡R3阻值为40Ω、额定功率为3.6W．电流表量程0～0.6A，电压表量程0～5V。（1）闭合开关S、S2，电流表示数为0.2A，则R2阻值是多少Ω？（2）所有开关都闭合时，电路的总功率为15W，则R1连入电路的阻值多大？（3）闭合开关S、S3，保证各元件安全使用，则R1连入电路的最小值是多少Ω？（4）更换电源及电压表量程，将灯泡R3换成定值电阻R4，使电压表测量滑动变阻器R1两端的电压。仍闭合开关S、S3，移动滑片使电压表示数分别为10V、12V，对应的电流表示数分别为0.5A和0.3A，则新电源电压和R4阻值各是多大？第2页（共23页）3．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，变阻器R的最大电阻为120Ω．只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，此时灯L正常发光，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片至b点时，电流表的示数为Ib，此时电压表示数与滑片置于a点时相等，Ia：Ib＝5：3，且Ra：R0＝6：5．（灯泡电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡正常工作10s消耗的电能；（2）只闭合开关S2，移动滑片至b点时，电流表的示数Ib；（3）定值电阻R0和电源电压U；4．如图所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R1＝8Ω，R3＝14Ω．求：（1）当S1闭合、S2断开时，电流表A的示数为1.2A．则R2的阻值多大？（2）当S1、S2均闭合时，电流表A的示数多大？（3）当S1、S2均断开时，电压表V1、V2的示数多大？第3页（共23页）5．在如图所示的电路中，电源电压U＝5V，小灯泡R2标有“5V0.5A”字样（电阻不变），电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，请画出该题的（2）（3）问等效电路图。（1）求灯泡R2的电阻（2）闭合开关S1、S2和S3时，通过R1的电流为0.25A，则电路的总电阻R＝。（3）若换6V的电源，闭合开关S2在不损坏各元件的情况下，R3的阻值变化范围。6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．电流表A2的示数为0.1A；当开关S1、S2、S3闭合时，电压表的示数为U1′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′＝1：6，求：（1）电源电压U（2）R2、R3的大小（3）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数。第4页（共23页）7．如图所示，电源电压可调，可知R1＜R2，R2＝10Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为15Ω，请完成下列小题：（1）若调节电源电压为10V，只闭合S2，移动滑动变阻器滑片在最左端时，求电流表示数；（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V﹣3V之间变化，求电源电压的最大调节范围；（3）调节电源电压不变，若只闭合S1，移动滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为0.5A；若同时闭合S1、S2、S3，电流表的示数为3A，求R1的阻值。8．如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V0.5A”的字样（2V为小灯泡正常发光时它的两端电压，超此电压，小灯泡将绕坏；0.5A是小灯泡正常发光时的电流），滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程0﹣3A，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度总长为ab的五分之二位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？（3）断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？（4）假设各元件完好，若断开开关S1、S3，闭合开关S、S2，为不损坏元件，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？第5页（共23页）9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，L1的阻值为10Ω．只闭合S1时，电流表的示数为0.8A；只闭合S2时，电流表的示数为0.1A（L1L2的阻值保持不变）．求：（1）电源电压是多少？（2）L2的阻值是多少？（3）在电路正常时候，闭合哪些开关能使电流表的示数最大？最大示数为多少A？10．如图甲所示，灯泡L标有“6V3W”字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大阻值为100Ω．只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为Ia；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为Rb，电流表的示数为Ib，已知Rb：R0＝7：3，Ia：Ib＝5：4．求：（1）小灯泡正常工作时的电阻RL（2）只闭合S、S2，滑片P在b点时，电流表的示数Ib；（3）电源电压。第6页（共23页）动态电路计算参考答案与试题解析一．计算题（共10小题）1．如图，电流表的量程是0～0.6A、电压表的量程是0～15V，R1的电阻是20Ω，电源电压18V，变阻器R3的阻值范围是0～200Ω．灯泡电阻不变。（请画出每个小题的等效电路图）（1）只闭合开关S3时，电流表示数为0.3A，则R2的电阻为多大？（2）只闭合S1、S3和S4时，在不损坏电流表的情况下，滑动变阻器接入的阻值不得小于多少？（3）只闭合S2、S4，在不损坏电流表、电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。【分析】（1）只闭合开关S3时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2的电阻；（2）只闭合S1、S3和S4时，R2与R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流表示数最大时通过R3的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入的最小阻值；（3）只闭合S2、S4时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电流表的量程可知电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，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得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步求出滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。【解答】解：（1）只闭合开关S3时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：由I＝可得，电路中的总电阻：R＝＝＝60Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的电阻：R2＝R﹣R1＝60Ω﹣20Ω＝40Ω；第7页（共23页）（2）只闭合S1、S3和S4时，R2与R3并联，电流表测干路电流，等效电路图如下图所示：因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R2的电流：I2＝＝＝0.45A，当电流表的示数I′＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R3的最大电流：I3＝I′﹣I2＝0.6A﹣0.45A＝0.15A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R3＝＝＝120Ω；（3）只闭合S2、S4时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如下图所示：当电路中的电流I′＝0.6A时，R3接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻：R′＝＝＝30Ω，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R3小＝R′﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，当电压表的示数U3＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U3＝18V﹣15V＝3V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I″＝＝，即＝，第8页（共23页）解得：R3大＝100Ω，则滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比：R3大：R3小＝100Ω：10Ω＝10：1。答：（1）R2的电阻为40Ω；（2）只闭合S1、S3和S4时，在不损坏电流表的情况下，滑动变阻器接入的阻值不得小于120Ω；（3）只闭合S2、S4，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比为10：1。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式并画出对应的等效电路图是关键。2．如图，电源电压为10V，滑动变阻器R1的最大值为200Ω，灯泡R3阻值为40Ω、额定功率为3.6W．电流表量程0～0.6A，电压表量程0～5V。（1）闭合开关S、S2，电流表示数为0.2A，则R2阻值是多少Ω？（2）所有开关都闭合时，电路的总功率为15W，则R1连入电路的阻值多大？（3）闭合开关S、S3，保证各元件安全使用，则R1连入电路的最小值是多少Ω？（4）更换电源及电压表量程，将灯泡R3换成定值电阻R4，使电压表测量滑动变阻器R1两端的电压。仍闭合开关S、S3，移动滑片使电压表示数分别为10V、12V，对应的电流表示数分别为0.5A和0.3A，则新电源电压和R4阻值各是多大？【分析】（1）闭合开关S、S2时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R2阻值；（2）所有开关都闭合时，R1与R2并联，根据P＝UI＝求出电路中的总电阻，利用电阻的并联求出R1连入电路的阻值；（3）闭合开关S、S3时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据P＝UI＝求出灯泡的额定电压，然后与电压表的量程相比较确定R3两端的最大电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，再根据欧姆定律求出R1接入电路中的最小阻值；（4）更换电源及电压表量程，将灯泡R3换成定值电阻R4，使电压表测量滑动变阻器R1两端的电压。仍闭合开关S、S3，R1与R4串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的分压特点可知R1接入电路中的电阻越大时电压表的示数越大、电路中的电流越小，据此判断两电表对应的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律分别第9页（共23页）表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出答案。【解答】解：（1）闭合开关S、S2时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，由I＝可得，电路中的总电阻：R＝＝＝50Ω，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，R2阻值：R2＝R﹣R3＝50Ω﹣40Ω＝10Ω；（2）所有开关都闭合时，R1与R2并联，电路的总功率为15W，由P＝UI＝可得，电路的总电阻：R′＝＝＝Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，＝+，即＝+，解得：R1＝20Ω；（3）闭合开关S、S3时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，由P＝UI＝可得，灯泡的额定电压：U3＝＝＝12V，因电压表量程为0～5V，所以，R3两端的最大电压U3′＝5V，此时电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I′＝＝＝0.125A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U3′＝10V﹣5V＝5V，则R1接入电路中的最小阻值：R1小＝＝＝40Ω；（4）更换电源及电压表量程，将灯泡R3换成定值电阻R4，使电压表测量滑动变阻器R