2020中考物理复习考点专题训练-专题八动态电路的定量计算含解析

2020中考物理复习考点专题训练—专题八：动态电路的定量计算考点一：滑动变阻器引起的动态电路的计算

1.如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为J，R3的电功率的最大值为W。

2.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R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．电源电压为6V

B．定值电阻R1的阻值为10Ω

C．当滑片P在b端时，通过R1的电流为0.6A

D．当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，R1消耗的电功率为0.4W

3.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0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，下列判断错误的是（）

A．R0的阻值是5Ω

B．电路的最大总功率12.8W

C．R0的最小功率是1.6W

D．滑动变阻器最大阻值是35Ω

4.如图，电源电电压不变，定值电阻R1=6Ω，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的规格为“40Ω 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

2

M

N

R

R

。

（1）求定值电阻R1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.如图所示，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20 Ω，当滑片P移到R的最左端时，电流表的示数为0.6 A，当滑片P移到R的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？

6.如图所示，设电源电压保持不变，R0＝10 Ω，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．则电源电压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.如图所示，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．已知R1：R2=2：1，则（）

2.如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：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，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：P2＝32：27．则电源电压为V，R1为Ω，R3为Ω．

3.如图所示的电路中，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω.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，则灯L的电阻是( )

A．5 Ω B．10 Ω C．15 Ω D．20 Ω

4.如图所示电路，已知R1为40 Ω，当S闭合，S1断开时，电压表的读数是4 V，通过R1的电流为________A，当S、S1均闭合时，电压表的读数是12 V，R2的阻值为________Ω.

5.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2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R1的阻值是多少？

（3）高温档的电功率是多少？

6.如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω.当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.50 A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.90 A．求：

(1)电阻R2的阻值．

(2)断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压．

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l5Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～

3V，电流表量程为0～0.6A．闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）

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0.24A

D. R0在电路中的最小电阻值为15Ω

2.图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R0为15Ω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 T的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是：；当R T的温度达到100℃时，R T的功率为W。

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．已知电源电源为6 V且保持不变，R0是定值电阻，R t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 ℃时，电流表的示数为0.2 A，求此时R0的电阻值．

(2)该电路能测量的最高温度是多少？

4.为防止酒驾事故的出现，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，R1的电阻为60 Ω.在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 V，定值电阻R2＝20 Ω.

(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≤酒精气体浓度≤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，R0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，则R0的阻值为________Ω.

(3)该电子秤的最大测量值是________kg.

(4)若身边没有电流表只有电压表，试问还能制作电子秤吗？若不能，请说明理由；若能，电压表应怎样连入电路？答：________，_______________．

2020中考物理复习考点专题训练——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.如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为J，R3的电功率的最大值为W。

【答案】0.9；6。

2.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R1两端的电压随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化图象如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．电源电压为6V

B．定值电阻R1的阻值为10Ω

C．当滑片P在b端时，通过R1的电流为0.6A

D．当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，R1消耗的电功率为0.4W

【答案】ABD。

3.如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0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，下列判断错误的是（）

A．R0的阻值是5Ω

B．电路的最大总功率12.8W

C．R0的最小功率是1.6W

D．滑动变阻器最大阻值是35Ω

【答案】C。

4.如图，电源电电压不变，定值电阻R1=6Ω，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的规格为“40Ω 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

2

M

N

R

R

。

（1）求定值电阻R 1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R 1前后两次电功率之比：

2

2039402==A A (.):(.)

2M M 12N N 1P I R =P I R （2）滑片P 置于M 点时，电源电压U ＝I M （R 1+R M ）， 滑片P 置于N 点时，电源电压U ＝I N （R 1+R N ），

R N ＝2R M ，

所以0.3A ×（R 1+R M ）＝0.2A ×（R 1+2R M ）， 解得R M ＝R 1＝6Ω， 电源电压：

U ＝I M （R 1+R M ）＝0.3A ×（6Ω+6Ω）＝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：

36606V

A

..==Ω大U R =

I 滑动变阻器连入电路的最小阻值：

R 滑小＝R ﹣R 1＝6Ω﹣6Ω＝0Ω；

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 1两端的电压U 1＝U ﹣U 滑＝3.6V ﹣3V ＝0.6V ，

根据串联电路的分压特点可知：

110663Ω滑滑大滑大

V ===V U R .U R R

解得R 滑大＝30Ω，

所以在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。

5.如图所示，定值电阻R 1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R 的阻值变化范围为0～20 Ω，当滑片P 移到R 的最左端时，电流表的示数为0.6 A ，当滑片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 1的简单电路，电流表测电路中的电流， 由欧姆定律表达式I ＝U R

变形可得电源电压：U ＝I 1R 1＝0.6 A ×10 Ω＝6 V ；

当滑片P 移到R 的最右端时，R 1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：I 2＝U R 1＋R

＝ 6 V 10 Ω＋20 Ω

＝0.2 A ，则电压表的示数：U R ＝I 2R ＝0.2 A ×20 Ω＝4 V. 6.如图所示，设电源电压保持不变，R 0＝10 Ω，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 ．则电源电压U

与滑动变阻器的最大阻值R 分别是多少？

【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 ＝U R 0＋R c

＝U

10 Ω＋

R

2

＝0.3 A ①，

移动滑片P 至b 端时，电阻R 0和滑动变阻器串联； 此时电路中的电流：

I ′＝U R 0＋R b ＝U

10 Ω＋R

＝0.2 A ②，

由①②两式可得：U ＝6 V ，R ＝20 Ω.

考点二：开关引起的动态电路的计算

1.如图所示，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．已知R1：R2=2：1，则（）

【答案】D

2.如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：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，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：P2＝32：27．则电源电压为V，R1为Ω，R3为Ω．

【答案】12；20；10。

3.如图所示的电路中，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω.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，则灯L的电阻是( )

A．5 Ω B．10 Ω C．15 Ω D．20 Ω

【答案】C

4.如图所示电路，已知R 1为40 Ω，当S 闭合，S 1断开时，电压表的读数是4 V ，通过R 1的电流为________A ，当S 、S 1均闭合时，电压表的读数是12 V ，R 2的阻值为________Ω.

【答案】0.1

80

5.如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V ．R 1和R 2均为电熨斗底板中的加热元件，R 2的阻值为61.6Ω，只闭合S 1时为低温档，电功率为440W ．同时闭合S 1和S 2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 1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：

440W 2A 220V

P I U ===低；

（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：

U 220V R 110I 2A

=

==Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻R1的阻值： R1=R-R2=110Ω-61.6Ω=48.4Ω；

（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， 则高温档的电功

率： P 高= 22

1U (220V)1000W R 48.4==Ω

。

答：（1）低温档工作时，电路中的电流是2A ； （2）电阻R1的阻值是48.4Ω；

（3）高温档的电功率是1000W。

6.如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω.当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.50 A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.90 A．求：

(1)电阻R2的阻值．

(2)断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压．

【答案】(1)当S1和S2断开，S3闭合时，R2断路，通过电阻R1的电流：I1＝0.50 A，

电源电压：U＝I1R1＝0.50 A×20 Ω＝10 V；

当S2断开，S1和S3闭合时，R1和R2并联，

通过R2的电流：I2＝I－I1＝0.90 A－0.50 A＝0.40 A，

R2＝U

I2＝

10 V

0.40 A

＝25 Ω.

(2)当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联，电路中电流：I＝I1＝I2＝U

R1＋R2

，

R1两端的电压：U1＝I1R1＝UR1

R1＋R2＝

10 V×20 Ω

20 Ω＋25 Ω

≈4.4 V.

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l5Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．闭合开关S，当环境的湿度增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（）

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0.24A

D. R0在电路中的最小电阻值为15Ω

【答案】BC

2.图甲是某新型电饭锅的简化电路图。R 0为15Ω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 T 的温度从30℃升高到130℃的过程中，电路总功率的变化规律是： ；当R T 的温度达到100℃时，R T 的功率为 W 。

【答案】先增大后减小；640。

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．已知电源电源为6 V 且保持不变，R 0是定值电阻，R t 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 ℃时，电流表的示数为0.2 A ，求此时R 0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，

当环境温度是40 ℃时，由图乙知，热敏电阻的阻值为R t ＝25 Ω，此时电流表的示数为I ＝0.2 A ，

根据欧姆定律可得，电路的总电阻：R ＝U I ＝6 V 0.2 A

＝30 Ω，

根据串联电路的电阻规律可得，R 0的电阻值：

R 0＝R －R t ＝30 Ω－25 Ω＝5 Ω.

(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：

R 小＝U I 大＝6 V 0.3 A

＝20 Ω，

根据串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的最小阻值：

R t 小＝R 小－R 0＝20 Ω－5 Ω＝15 Ω；由图乙知，对应的最高温度为90 ℃.

4.为防止酒驾事故的出现，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 1的电阻为60 Ω.在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 V ，定值电阻R 2＝20 Ω.

(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 ≤酒精气体浓度≤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 1的电阻为60 Ω，根据串联电阻的特点可知电路中的总电阻为R ＝R 1＋R 2＝60 Ω＋20 Ω＝80 Ω，所以电路中

的电流为I ＝U R ＝8 V 80 Ω

＝0.1 A ，在串联电路中电流处处相等，所以R 1两端的电压为U 1＝I

×R 1＝0.1 A ×60 Ω＝6 V.

(2)当电路中的电流为0.2 A 时，电路中的总电阻为R ′＝

U

I ′＝8 V

0.2 A

＝40 Ω，所以此时R 1的阻值为R 1′＝R ′－R 2＝40 Ω－20 Ω＝20 Ω，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，R 0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 ，则R 0的阻值为________Ω. (3)该电子秤的最大测量值是________kg.

(4)若身边没有电流表只有电压表，试问还能制作电子秤吗？若不能，请说明理由；若能，电压表应怎样连入电路？答：________，_______________． 【答案】(1)变小 变大 (2)10 (3)115 (4)能 并联在R 0两端

【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 ×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 Ω；此时电路的总电阻：

R 总＝U I ＝12 V 0.048 A

＝250 Ω，由串联电路的电阻特点可得，R 0的阻值：R 0＝R 总－R ＝250 Ω－

240 Ω＝10 Ω.(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，对应的电流表示数达到最大值；所以，此时电路中的电流：I

最大

＝0.6 A ，则定值电阻

两端的电压为U 0＝I 最大R 0＝0.6 A ×10 Ω＝6 V ，压敏电阻两端分得的电压：U R ＝U －U 0＝12 V －6 V ＝6 V ，压敏电阻的 阻值：R ′＝

U R I 最大＝6 V

0.6 A

＝10 Ω，由图丙可知，此时压敏电阻受到的压力为1200 N ，因为F ＝G 踏板＋G 物，则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

＝

G 物最大g ＝1150 N

10 N/kg

＝115 kg.(4)根据串联分压的规律可知，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，则定值电阻R 0两端的电压变大，故可以把电压表并联在R 0两端，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．如图所示．