福建省2020年中考物理一轮复习 基础考点一遍过 第16讲 电流做功与电功率 命题点2 动态电路类相

命题点2动态电路类相关计算福建近3年中考真题精讲练多开关类相关计算(2018A卷.32，2018B卷.32)类型11.(2018福建A卷32题6分)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V1.5W”．开关S1闭合、S2断开时，灯泡L正常发光；开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A．求：(1)灯泡L正常发光时的电流；(2)电阻R的阻值；(3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率．第1题图解：(1)I1＝＝0.5A(2)开关S1、S2均闭合时，通过电阻R的电流I2＝I－I1＝1.5A－0.5A＝1AR＝＝3Ω(3)P＝UI＝3V×1.5A＝4.5W111.5W3VPU23V1AUI2.(2018福建B卷32题6分)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“3V1.5W”，灯泡L2标有“6V6W”，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.5A．设灯泡的电阻不变．(1)闭合S1，断开S2，调节滑片P使L2正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；(2)闭合S1、S2，调节滑片P使L1正常发光，求此时L2的实际功率．第2题图解：(1)灯泡L2正常发光时I2＝＝1AR2＝＝6Ω电源电压U＝I(R2＋R)＝0.5A×(6Ω＋10Ω)＝8V灯泡L2正常发光时，滑动变阻器两端的电压UR＝U－U2＝8V－6V＝2V滑动变阻器接入电路的阻值R′＝＝2Ω(2)灯泡L1正常发光时，灯泡L2两端的电压U2′＝U－U1＝8V－3V＝5V通过灯泡L2的电流I2′＝灯泡L2的实际功率P2′＝U2′I2′＝5V×＝≈4.2W226W6VPU226V1AUI22V1ARUI22'5V5A66UR5A625W6拓展训练3.(2019青海省卷)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝40Ω.在闭合S的情况下，断开S1时电压表的示数为2.0V，闭合S1时电压表的示数为2.8V，则R2＝________Ω；断开S1时，电路中的电流是________A，R1与R2产生的热量之比是________．第3题图160.055∶24.(2019云南省卷)如图所示，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A，S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：(1)电源电压；(2)电阻R2的阻值；(3)当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率．第4题图解：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，只有R1接入电路电源电压U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V(2)当S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2串联由I＝可得，电路中的总电阻R总＝＝30Ω电阻R2的阻值R2＝R总－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω(3)当S1、S2闭合，S3断开时，R1、R2并联通过R2的电流I2＝＝0.25A电路中的总电流I总＝I1＋I2＝1A＋0.25A＝1.25A电路的总功率P＝UI总＝6V×1.25A＝7.5WUR6V0.2AUI26V24UR5.(2019十堰)在如图电路中，电源电压不变，R2为滑动变阻器，只闭合开关S，且变阻器的滑片P在b端时，额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.4A．只闭合S，变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4∶1，(灯泡的电阻不随温度变化)，求：(1)电源电压；(2)电阻R1的阻值；(3)电路消耗的最大电功率；(4)滑动变阻器R2的最大阻值．第5题图解：只闭合开关S，滑片在b端时，电路中只有灯L，且灯L恰好正常发光电源电压U＝U额＝＝8V(2)再闭合S1时，电路中灯L与电阻R1并联，电流表示数的变化量即为通过R1的电流，通过电阻R1的电流I1＝0.4A，U1＝U＝8VR1＝＝20Ω(3)当电路中电功率最大时，总电流最大，也就是开关S、S1都闭合，且变阻器滑片P移动在b端时，电路中灯L与电阻R1并联电路中最大电流I＝I额＋I1＝0.5A＋0.4A＝0.9A电路消耗的最大电功率P＝UI＝8V×0.9A＝7.2W4W0.5API额额118V0.4AUI(4)灯泡的电阻RL＝＝16Ω只闭合开关S，变阻器滑片在a端时，灯L与变阻器最大阻值串联由于P额∶P实＝4∶1则P实＝＝1W又因为P实＝即1W＝则UL＝4V变阻器两端电压UR2＝U－UL＝8V－4V＝4V此时电路中的电流IR2＝IL＝＝0.25A变阻器的最大阻值R2＝＝16Ω8V0.5AUI额额14W44P额2LLUR4V16UI2L16U224V0.25ARRUI滑动变阻器类相关计算(2017.33)类型26.(2017福建33题8分)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U－I图像如图乙所示.求：(1)R1的阻值；(2)电路消耗的最大电功率；(3)当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值．第6题图解：(1)从图像中可以看出，U1＝6V时，I1＝0.6A，则R1＝＝10Ω(2)当变阻器的阻值为零时，电路的电流最大，消耗的电功率最大，此时电阻R1两端的电压为电源电压，即U＝U1＝6V，电流为I1＝0.6A电路消耗的最大功率为P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W(3)当P＝0.5W时，有P2＝I2R2＝0.5W和U＝I(R1＋R2)＝6V联立并代入数据得到R2＝2Ω或R2＝50Ω当R2最大时，I＝0.15A，所以R总＝＝40Ω则有R2的最大值：R2max＝R总－R1＝40Ω－10Ω＝30Ω，R2＝50Ω(舍去)，所以R2＝2Ω116V0.6AUI6V0.15AUI拓展训练7.(2019贵阳)如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡L标有“6V3W”字样．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，求：(1)小灯泡的额定电流；(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；(3)移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率．第7题图解：(1)I额＝＝0.5A(2)由小灯泡正常发光，所以UL＝6V，UR＝8V－6V＝2VL与R串联I额＝IR＝0.5A,R＝＝4Ω(3)RL＝＝12Ω，当电压表示数为3V时，P实＝＝0.75W3W6VPU额额6W0.5AUI额额2V0.5ARRUI22L(3V)12UR实8.(2019大庆)如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变．发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器，其阻值变化范围为0～50Ω，允许通过的电流足够大．试求：(1)R1的最大功率是多少？(2)将滑片P移到某一位置，R2两端电压为16V，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？(3)在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？第8题图解：(1)发热电阻R1与变阻器R2串联接入电路中，电源电压恒定，R1阻值恒定，根据P＝I2R可知通过的电流越大功率越大，由电流I＝，可得总电阻越小，电流越大，当R2接入电路电阻为0时，R1功率的最大值Pmax＝＝32.4W(2)U2＝16V时，U1＝U－U2＝36V－16V＝20V，由欧姆定理得I＝＝0.5A，通电5min，电流对电路做功W＝UIt＝36V×0.5A×5×60s＝5.4×103J(3)滑动变阻器的功率P＝I2R＝观察式子可以发现当R1＝R2＝40Ω时，R2功率最大，P2max＝＝8.1W12URR221(36V)40UR1120V40UR222222222121222236V36V(36V)()()()40(40)440URRRRRRRRRRR2(36V)40440409.(2019南充)如图，电源电压不变，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“40Ω1A”，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)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．21NMRR第9题图解：(1)定值电阻R1前后两次电功率之比为：(2)当滑片P在M点时，由欧姆定律得：＝0.3A①当滑片P在N点时，由欧姆定律得：＝0.3A－0.1A＝0.2A②由于③；联立①②③得：RM＝6Ω，RN＝12Ω，U＝3.6V(3)当电流表的示数为0.6A时，滑动变阻器连入的电阻最小，由欧姆定律得：＝0.6A将U＝3.6V，R1＝6Ω代入上式中，解得：R滑最小＝0Ω当电压表的示数为3V时，滑动变阻器连入的电阻最大，由欧姆定律得：；将U＝3.6V，R1＝6Ω代入上式中，解得：R滑最大＝30Ω滑动变阻器的取值范围为：0～30Ω211211(0.3A)9'(0.3A-0.1A)4PRPR1MURR1NURR12MNRR1URR滑最小13V3VURR滑最大敏感电阻类计算类型3拓展训练10.(2018山西)如图所示，是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6V，定值电阻R0为5Ω，油量表实质上是量程为0～3V的电压表．R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示．下列说法中正确的是()第10题图油量V/L01020304050压敏电阻R/Ω2520151052.5A.油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大B.电压表示数为3V时，油箱中的油量为50LC.油箱中油量为20L时，R0两端的电压为1.5VD.油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大【答案】：C11.(2019深圳)“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪．”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规．甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示．气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾．使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变．第11题图(1)当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率；(2)当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；(3)某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾．解：(1)由图乙可知，当气体中酒精含量为0时，R1的阻值为50Ω由P＝UI，I＝得P＝，R1的功率为P1＝＝0.5W(2)当U1＝5V时，U2＝U－U1＝6V－5V＝1V根据串联电路电压和电阻成正比，可得R2的电阻为R2＝＝10Ω(3)当电流表示数为I1′＝0.2A时，由I＝得R总＝＝30ΩR1的阻值为R1′＝R总－R2＝30Ω－10Ω＝20Ω由图可知，当R1的电阻阻值为10Ω时，气体中酒精含量为80mg/100mL，当R1的电阻阻值为50Ω时，气体中酒精含量为0，因此当R1的电阻阻值为20Ω时，气体中酒精含量在0和80mg/100mL之间，因此属于酒驾UR2UR221(5V)50UR11122URUR1121V×50Ω5VURUUR16V'0.2AUI12.(2019南平5月质检)如图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图，利用湿敏电阻R可实现对环境湿度精确测量．已知电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，则在电路安全工作的前提下，求：(1)加湿器单独工作时，标有3000r/(kW·h)的电能表转盘转了720转，此过程中加湿器消耗的电能；(2)该装置能够测量的湿度范围；(3)湿敏电阻R的电功率最大值．解：(1)W＝＝0.24kW·h(2)为保证电路安全，电压表最大为15V时，即Umax＝15V，湿敏电阻的阻值最大时，U0＝U－Umax＝24V－15V＝9VRma