2017中考物理专练 动态电路比值类计算题

2017 中考物理专练 动态电路比值类计算题 2016.12.25【电路图型比值类计算题】1. 如图所示，滑动变阻器的滑片 P 在中点时，连入电路中的阻值为 R ，只闭合 S 1 时， R 两端电压与 R 1 两端电压之比为 1:2，只闭合 S 2 时，R 两端电压与 R 2 两端电压之比为 1:4， 当滑片 P 移动到 b 端，则（）A.只闭合 S 1 时，滑动变阻器两端电压与 R 1 两端电压之 1:1B.只闭合 S 2 时，滑动变阻器两端电压与 R 2 两端电压之 1:1C.当 S 1、S 2 闭合时，通过 R 1 与 R 2 的电流之比是 1:2D.当 S 1、S 2 闭合时，通过 R 1 与 R 2 的电流之比是 1:12. 如图所示电路，电源电压保持不变，电阻 R 1=10Ω，滑动变阻器 R 2 的最大阻值为 20Ω， 小灯泡的额定电压为 12V ，闭合开关 S ，灯泡电阻不随温度变化．当开关 S 1，S 2 都断开， 滑动变阻器的滑片 P 滑动到中点时，电流表的读数为 0.4A ；当开关 S 1，S 2 都闭合，滑动变 阻器的滑片 P 滑动到最右端时，电流表的示数为 0.9A ，求： （1）电源电压为多少？（2）小灯泡的额定功率是多少？（3）闭合开关 S ，调整开关 S 1，S 2 和滑动变阻器，电阻 R 1 在一分钟消耗的最大电能为多 少？3.如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，当合上开关S，断开开关S2和S3时，电灯R1正1常发光，电压表示数为6V；当合上开关S1，S2，断开S3时，电流表示数为1A；当合上S3，断开S1、S2时，灯R1的实际功率为其额定功率的1/9，R2消耗的功率为0.6W，求灯L的额定功率和电阻R3的阻值。

4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有“9V9W”的字样，当闭合S，S1，S2，断开S3时，灯泡正常发光，此时电流表示数为I，求：（假设小灯泡的电阻始终保持不变）2-1-c-n-j-y（1）闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了0.4A，则此时小灯泡的实际功率为多大；（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的划片P移到中点时，电流表的示数与I相比变化了0.6A，则滑动变阻器的最大阻值为多少；（3）闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移到a端和b端时，R1上消耗的电功率之比是多少．，5. 在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压 U =6V ，小灯泡 R 2 标有（6V 3W ）字样，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 2 的最大阻值为 20Ω，请画出该题的各个等效电路图．（1）只闭合开关 S 1 和 S 2 时，电路消耗的功率为 6W ，则闭合开关 S 1、S 2 和 S 3 时，电路的 总电阻 R=？（2）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关 S 1 时，R 1 消耗的最大功率为 P 1，只闭合开关 S 2 时，R 2 消耗的最小功率为 P 2，则 P 1：P 2=？【实物图型比值类电学计算题】6. 如图所示，电源两端电压保持不变，当开关 S 1 断开、S 2 闭合时，电流表的示数为 I 1，电阻 R 2 的电功率为 P 2，总功率为 P 总。

当开关 S 1 闭合、S 2 断开，滑动变阻器的滑片 P 在 B 点 时，变阻器连入电路的电阻为 R B ，此 时电流表的示数为 I 2，电阻 R 2 的电功率为 P 2 ，总功率为 P 总 。

当开关 S 1、S 2 都断开，滑动变阻器的滑片 P 在 C 点时，变阻器接入电路的电阻为 R c ，电压表 V 1 的示数为 U 1，电压表 V 2 的示数为 U 2，电流表的示数为 I 3，。

已知 P 2∶P 2， =9∶4，U 1∶U 2＝3∶1，I 2∶I 3=7∶9。

求： （1）P 总 ∶P 总 ，； （2）I 1 ∶I 3； （3）R B ∶R c 。

7. 如图所示，电源电压不变，电阻R 2=5Ω，开关 S 1 始终处于闭合状态。

当开关 S 2 断开，滑动变阻器滑片 P 处于 A 位置时（图上未标出），电流表示数为 I 1，电压表 V 1 示数为 6V ， 电压表 V 2 的示数为 U 1，电阻 R 2 的功率为 P 1，变阻器的功率为 P A 。

当开关 S 2 断开， 滑动变阻器滑片 P 处于 B 位置时（图上未标出），电压表 V 1 示数为 U 2，电阻 R 1 的功 率为 P 2。

当开关 S 2 闭合，滑动变阻器滑片 P 处于 B 位置时，电流表 A 的示数为 I 3。

已知：（P 1+P A ）：P 2= 27∶4；U 1 ：U 2 = 9：2；I 1：I 3=9∶8。

求：（1）电源电压；（2）当开关 S 2 断开，滑动变阻器滑片 P 处于 B 位置时，1 分钟内电流通过变阻器所做的功。

【电热型比值类电学计算题】8. 小梦家新买了一口电饭锅，如图所示，通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态： 一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态，图中乙是电饭锅的电 路图，R 1 是电阻，R 2 是加热用的电热丝．（1）自动开关 S 接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由．（2）要是 R 2 在保温状态下的功率是加热状态下的 ，R 1 与 R 2 应满足什么关系？（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦先从盛有 5kg 水的桶 中取出 2k g 水倒入电饭锅中加热 4min 后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了 20℃ （整个过程不计能量损失）．请计算 R 2 的阻值．R R R S 【参考答案】.01. 解析：只闭合 S 1 时：滑片在中点时，变阻器电阻为 R ， 与 R 1 串联，电流相等， ： 1=U P ：U 1=1：2 ；只闭合 S 2 时，R ：R 2= U P ：U 2=1：4 ；联立两式，可以得出 R 1：R 2=1：2. 当滑片 移到 b 端时，滑动变阻器电阻为 2R 。

A 选项：电压之比等于电阻之比：U P ：U 1=2R ：R1=1： 1 ；B 选项：U P ：U 2=2R ：R 2=1：2；C 与 D 选项：R 1 与 R 2 并联，电流之比为电阻的倒数之比： I 1：I 2=R 2：R 1=2：1；答案为 A 。

2. 解：（1）当闭合开关 S ，断开开关 S 1、S 2 时，R 1 与 R 2 阻值的一半串联，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，由 I= 可得，电源的电压：U=I （R 1+）=0.4A ×（10Ω+ ）=8V ；（2）当闭合开关 S ，闭合开关 S 1、S 2 时，灯泡 L 与 R 2 的最大阻值并联，电表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过 R 2 的电流： I 2== =0.4A ，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过灯泡 L 的电流： I L =I ′﹣I 2=0.9A ﹣0.4A=0.5A ， 则灯泡的电阻：R L == =16Ω，灯泡的额定功率：P L == =9W ；（3）开关 S 、S 1、S 2 均闭合，滑动变阻器的滑片位于左端时，电路为R 1 的简单电路，通过 电阻 R 1 的电流最大，一分钟消耗的电能最大， 则消耗的电能：W=t=×60s=384J ．答：（1）电源电压为 8V ；（2）小灯泡的额定功率是 9W ； （3）闭合开关 S ，调整开关 S 1， 2 和滑动变阻器，电阻 R 1 在一分钟消耗的最大电能为 384J ．3 解析：由于电路变化大，所以在求解过程中，首先作出等效电路图，再根据电路特点，联 系各量列方程求解。

答案：（1）当 S 1 闭合，S 2，S 3 断开时，等效电路如图 7 所示，电压表示数为 6V ，恰好是电源总 = R 9 R1 R电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率， P = 额R 1U 2 (6V ) 2=R R 1 1①6V图 7（2）当 S 1，S 2 合上，S 3 断开时，等效电路如图 8 所示，此时灯泡正常发光。

U 6V因为 R = = 6ΩI 1A故 R ⋅ R 1 2 R + R1 2= 6Ω ，即 R ⋅ R = 6( R + R )1 2 1 2R 1R 26V图 8（3）当 S 3 闭合，S 1，S 2 断开时，等效电路如图 9 所示，由于灯 L 及 R 2，R 3 串联，根据 题目所给条件，联系串联电路的分压特点。

R 1R 2 2V6V图 9U 2 1 (6) 2因为 P = 1/ 9 P ，即 = ⋅实 额 11R 3所以U = 2V ，而此时又因为 P = 1 2 U 22 ，即U 2 = 0.6R 2 22 ③R 1 =R 2U U 1 即 2 R 2 U 21 = 1 R2 U 22 2④将③式代入④式得：R=320120120110Ω2V 33R2，代入②式得：R⋅R2=6(R+R2)211 R2-6R-40=011解得R=10Ω或R=-4Ω（舍去），故R=15Ω112因为U2=0.6W⋅R=0.6W⨯15Ω=9，故U=3V222由图可知R3=R1UU3，1R6V-2V-3V3=，解得R=5Ω3P L额62==3.6W R14.解：（1）①当闭合S、S1、S2，断开S3时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，因灯泡正常发光，所以，电源的电压U=U L=9V，由P=UI可得，此时电路中的电流：I=I L===1A，由I=可得，灯泡的电阻：R L===9Ω；②闭合S、S2，断开S1、S3时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，因电路中的总电阻大于灯泡的电阻，且电流表的示数与I相比变化了0.4A，所以，此时电路中的电流：I′=I﹣0.4A=1A﹣0.4A=0.6A，此时小灯泡的实际功率：P L′=（I′）2R L=（0.6A）2×9Ω=3.24W，电路中的总电阻：R===15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1=R﹣R L=15Ω﹣9Ω=6Ω；（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的划片P移到中点时，灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流仍为1A不变，则通过滑动变阻器的电流I滑=0.6A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，滑动变阻器的最大阻值：R ab=2×=2×=2×15Ω=30Ω；（3）闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P移到a端时，电路为R1的简单电路，则R1的最大功率：P1===13.5W；当滑片位于b端时，滑动变阻器的最大阻值和R1串联，此时电路中的电流：I″===0.25A，R1的最小功率：P1′=（I″）2R1=（0.25A）2×6Ω=0.375W，R1上消耗的电功率之比：P1：P1′=13.5W：0.375W=36：1．答：（1）闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了0.4A，则此时小灯泡的实际功率为3.24W；（2）滑动变阻器的最大阻值为30Ω；（3）闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移到a端和b端时，R1上消耗的电功率之比是36：1．5.解：（1）只闭合开关S1和S2时，等效电路图如图所示：由P=可得，R1的电阻：R1===6Ω，闭合开关S1、S2和S3时，等效电路图如图所示：灯泡的电阻：R L===12Ω，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：R===4Ω；（2）只闭合开关S1时，等效电路图如图所示：电路中的电流为0.6A时，电压表的示数：U3=U﹣IR1=6V﹣0.6A×6Ω=2.4V＜3V，则电路中的电流最大为0.6A，此时R1消耗的电功率最大，P1=I2R1=（0.6A）2×6Ω=2.16W；只闭合开关S2时，等效电路图如下图所示：当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时R2两端的电压：U2=U﹣U3′=6V﹣3V=3V，R2消耗的最小功率为：P2===0.75W，则==．答：（1）闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻为4Ω；（2）P1：P2=72：25．8.解：（1）S断开时，R1、R2串联，此时电饭锅的功率：P1=；S闭合时，R1被短路，电路为R2的基本电路，此时电饭锅的功率：P2=；因为P1＜P2，所以自动开关断开时是保温状态，自动开关闭合时是加热状态；（2）由P=I2R、P=以及R2在保温状态下的功率是加热状态下的可得：（）2R2=×化简可得：R1=4R2；所以当R1=4R2时，R2保温状态下的功率是加热状态下的；（3）水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃=4.2×105J；由W=Q吸和W=t可得，R2=t=×4×60s=27.657Ω．答：（1）S断开时，R1、R2串联，此时电饭锅的功率：P1=；S闭合时，R1被短路，电路为R2的基本电路，此时电饭锅的功率：P2=；因为P1＜P2，所以自动开关断开时是保温状态，自动开关闭合时是加热状态；（2）当R1=4R2时，R2保温状态下的功率是加热状态下的；（3）R2的阻值为27.657Ω．。