第十五章电功和电热专题训练动态电路综合计算2021—2022学年苏科版九年级物理下册（Word版含答案）

第十五章 专题训练 动态电路综合计算
1．如图所示，甲是一种亮度可以调节的小台灯电路，电源电压为24V，灯泡L的额定电压为24V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，当灯泡正常发光时。
（1）灯丝的电阻为多少？
（2）调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为3.6W时，灯泡两端的电压是多少V？滑动变阻器R此时电阻是多少？滑动变阻器R此时实际功率是多少W？
2．如图甲所示的电路，电源两端电压不变，灯泡L标有“6V，0.4A”字样，其电流随电压变化如图乙所示。当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于中点时，灯泡恰正常发光，电压表示数为U1，滑片滑至最左端时，电压表示数为U2，U1 ∶U2=2∶3；保持滑片P的位置在中点不变，再闭合S1、S2，电流表的示数变化了0.7A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在中点时，电阻R0消耗的功率。
3．如图所示电路，电源电压不变，小灯泡L标有“6V 3W”（不考虑其电阻随温度的变化），当S1、S2都闭合时，小灯泡正常发光，电流表示数为1.1A；当S1、S2都断开时，滑动变阻器滑片置于c点（此时变阻器接入电路的电阻是其最大电阻的），电压表的示数为2V。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电流；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）当S1、S2都断开时，电路消耗的最小功率。
4．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，小灯泡R1标有“4V，1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为 。则（求解过程中需画出相关等效电路图）：
（1）小灯泡R1的电阻为多大？
（2）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，求电源电压；
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为2:1，则R3接入电路的最大阻值为多少？
5．某兴趣小组设计了图甲所示的电路，电源电压恒为9V，灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样（不考虑温度对灯泡灯丝的影响），R2为可变电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。当S接触a点时，小灯泡正常发光。
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值多大？
（3）当S接触b点，随着温度的变化，R2有两次消耗的电功率都为2.25W，则R2这两次对应的温度分别是多少？
6．如图甲所示，电源电压为4V，当闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片移至a端（最左端）时，电流表的示数为0.2A，断开开关S1，电流表的示数变化了0.05A，小灯泡的I—U图像如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大值；
（2）当只闭合开关S时，小灯泡消耗的功率；
（3）当闭合开关S，断开开关S1时，为了保护电路的安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围？
7．如图所示，电源电压为9V保持不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0～3A，当开关S1、S2断开，S3闭合时，小灯泡恰能正常发光。（灯泡电阻不变）求：
（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，要保护电路各元件安全，R2的最小阻值。
（2）整个电路工作时消耗的最小功率。
8．如图甲，多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎，图乙是该养生壶的简化电路图，R1、R2均为加热电阻且阻值不随温度而变化。当养生壶正常工作时，它的加热功率为1000W，保温总功率为100W。图丙是小明家的电能表表盘示意图，某天傍晚小明只将该养生壶接入家中电路加热食物，观察到家中电能表指示灯在1min闪烁了40次。求：
（1）养生壶加热状态正常加热时的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）养生壶的实际功率；
（4）当天傍晚家中电路的实际电压大约是多少？（提示：本小题R1四舍五入取整数）
9．如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，定值电阻R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求：
（1）电源电压。
（2）滑片P在a端时，电路的总功率。
（3）滑动变阻器的最大阻值。
10．在综合实践活动课上，小明设计了一个如图所示的调光灯电路。已知电源电压恒为9 V，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的I-U图线如图乙所示。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L实际电功率。
11．如图所示电路，电源电压不变，L1标有“10V，5W”，L2标有“12V，12W”，灯泡阻值变化忽略不计，滑动变阻器的规格“20Ω 2A”求：
（1）闭合S、S1，断开S2时，灯泡L2正常发光，则通过灯泡L2的电流为多少？
（2）闭合S、S1、S2时，干路的最小电流是多少A？
（3）闭合S，断开S1、S2时，若调节滑片P使滑动变阻器连入的阻值为10Ω，则此时灯泡L1的电功率是多少？
12．如图所示电路，电源电压保持12 V不变，灯泡L的电阻为50 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。求：（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
（1）当S1、S2闭合时，通过灯泡L的电流；
（2）只闭合开关S1，将滑动变阻器滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2 A，则电压表的示数；
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率。
13．如图甲所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为160Ω，只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为0.3A，只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片置于b点时变阻器R的阻值为16Ω，电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib，已知Ra∶R0 =12∶5。（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压；（提示：分别对两种状态列方程，解方程组求解）
（3）只闭合S2时，电路消耗的最小功率。
参考答案：
1．（1）；（2）12V，，3.6W
2．（1）15Ω；（2）12V；（3）3.6W
3．（1）0.5A；（2）10Ω；（3）1W
4．（1）；（2）6V；（3）
5．（1）0.6A；（2）5Ω；（3）45℃，15℃
6．（1）20；（2）0.15W；（3）6~20
7．（1）6Ω；（2）2.25W。
8．（1）4.5A；（2）436Ω；（3）800W；（4）196V
9．（1）9V；（2）0.9W；（3）72Ω
10．（1）12Ω；（2）6Ω；（3）0.36W
11．（1）1A；（2）1.6A；（3）3.2W
12．（1）0.24 A；（2）2 V；（3）2.16 W
13．（1）12Ω；（2）20Ω；18V；（3）2.7W