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S1时，R两端电压与R1两端电压之比为1:2，只闭合S2时，R两端电压与R2两端电压之比为1:4，当滑片P移动到b端，则（）A.只闭合S1时，滑动变阻器两端电压与R1两端电压之1:1B.只闭合S2时，滑动变阻器两端电压与R2两端电压之1:1C.当S1、S2闭合时，通过R1与R2的电流之比是1:2D.当S1、S2闭合时，通过R1与R2的电流之比是1:12.如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2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S1，S2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S1，S2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S1，S2和滑动变阻器，电阻R1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S1，断开开关S2和S3时，电灯R1正常发光，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R2标有（6V3W）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R2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S1和S2时，电路消耗的功率为6W，则闭合开关S1、S2和S3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S1时，R1消耗的最大功率为P1，只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1：P2=？【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S1断开、S2闭合时，电流表的示数为I1，电阻R2的电功率为P2，总功率为P总。当开关S1闭合、S2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RB，此时电流表的示数为I2，电阻R2的电功率为P2，，总功率为P总，。当开关S1、S2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Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表的示数为I3，。已知P2∶P2，=9∶4，U1∶U2＝3∶1，I2∶I3=7∶9。求：（1）P总∶P总，；（2）I1∶I3；（3）RB∶Rc。7.如图所示，电源电压不变，电阻R2=5Ω，开关S1始终处于闭合状态。当开关S2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I1，电压表V1示数为6V，电压表V2的示数为U1，电阻R2的功率为P1，变阻器的功率为PA。当开关S2断开，滑动变阻器滑片P处于B位置时（图上未标出），电压表V1示数为U2，电阻R1的功率为P2。当开关S2闭合，滑动变阻器滑片P处于B位置时，电流表A的示数为I3。已知：（P1+PA）：P2=27∶4；U1：U2=9：2；I1：I3=9∶8。求：（1）电源电压；（2）当开关S2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，R1是电阻，R2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R2在保温状态下的功率是加热状态下的，R1与R2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2kg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R2的阻值．【参考答案】.01.解析：只闭合S1时：滑片在中点时，变阻器电阻为R，R与R1串联，电流相等，R：R1=UP：U1=1：2；只闭合S2时，R：R2=UP：U2=1：4；联立两式，可以得出R1：R2=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：UP：U1=2R：R1=1：1；B选项：UP：U2=2R：R2=1：2；C与D选项：R1与R2并联，电流之比为电阻的倒数之比：I1：I2=R2：R1=2：1；答案为A。2.解：（1）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与R2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（R1+）=0.4A×（10Ω+）=8V；（2）当闭合开关S，闭合开关S1、S2时，灯泡L与R2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R2的电流：I2===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：IL=I′﹣I2=0.9A﹣0.4A=0.5A，则灯泡的电阻：RL===16Ω，灯泡的额定功率：PL===9W；（3）开关S、S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片位于左端时，电路为R1的简单电路，通过电阻R1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S1，S2和滑动变阻器，电阻R1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S1闭合，S2，S3断开时，等效电路如图7所示，电压表示数为6V，恰好是电源电压，同时灯泡正常发光，此时灯泡功率为额定功率，1212)6(RVRUP额①R16V图7（2）当S1，S2合上，S3断开时，等效电路如图8所示，此时灯泡正常发光。因为616AVIUR总故62121RRRR，即)(62121RRRRR1R26V图8（3）当S3闭合，S1，S2断开时，等效电路如图9所示，由于灯L及R2，R3串联，根据题目所给条件，联系串联电路的分压特点。2V6VR1R2R3图9因为额实PP9/1，即12121)6(91RRU所以VU21，而此时又因为2222RUP，即2226.0RU③2121UURR即22212221UURR④将③式代入④式得：212203RR，代入②式得：)203(6203211211RRRR0406121RR解得101R或41R（舍去），故152R因为9156.06.0222WRWU，故VU32由图可知1313UURR，VVVVR2326103，解得53RWRPL6.3612额4.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=UL=9V，由P=UI可得，此时电路中的电流：I=IL===1A，由I=可得，灯泡的电阻：RL===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：PL′=（I′）2RL=（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﹣RL=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：Rab=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：RL===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．