专题七 动态电路计算
类型1 滑动变阻器类
1.(贵阳中考)(多选)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V.闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A.下列说法正确的是 ( )
A.通过R0的电流是1.2 A
B.R0的阻值是5 Ω
C.当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W
D.当R为30 Ω时，电路总功率是8.4 W
2.(广安中考)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω，小灯泡L标有“5 V2.5 W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3 A，忽略温度对灯丝电阻的影响.求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)将滑片移到某位置，电压表示数为10 V，滑动变阻器电阻丝1 min内产生的热量.
3.(枣庄中考)如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.在滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所示.求：
(1)滑动变阻器的最大阻值；
(2)R0的阻值和电源电压；
(3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比.
甲 乙
类型2 多开关类
4.(烟台中考)如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V6 W”的字样.闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为 Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2∶3，则电阻R的阻值为 Ω，电阻R在10 s内产生的热量为 J.
5.(安徽中考)如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1 Ω，R1=14 Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关.闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8 V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7 V.求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R2的阻值.
6.(常德中考)如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R1=3 Ω，R2=6 Ω，小灯泡L标有“12 V18 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响).
(1)开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6 V时，求电流表A的示数；
(2)开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10 V时，求小灯泡L的实际发光功率；
(3)开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率.
类型3 敏感电阻类
7.2023年5月10日，“天舟六号”货运飞船在“长征七号遥七”运载火箭的托举下顺利进入预定轨道.小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性.他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100 Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200 V，舱体内气压为1.0×105 Pa.求：
(1)舱体不漏气时，通过R0的电流；
(2)舱体不漏气时，工作10 min,电路消耗的总电能；
(3)若电压表示数为176 V，此时舱内的气压值.
甲 乙
8.(2023省卷25题9分)交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患.某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示.电源电压为12 V，
R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器.检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1 A，调零后变阻器滑片位置保持不变.查阅到相关资料如图1.
图1
甲 乙
图2
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
(2)检测前R2工作10 s消耗的电能；
(3)对某司机进行检测时，电流表示数为0.16 A，依据图1的信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾.专题七 动态电路计算
类型1 滑动变阻器类
1.(贵阳中考)(多选)如图所示的电路中，电源电压恒为6 V.闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A.下列说法正确的是 (ABD)
A.通过R0的电流是1.2 A
B.R0的阻值是5 Ω
C.当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W
D.当R为30 Ω时，电路总功率是8.4 W
2.(广安中考)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω，小灯泡L标有“5 V2.5 W”的字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.3 A，忽略温度对灯丝电阻的影响.求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)电源电压；
(3)将滑片移到某位置，电压表示数为10 V，滑动变阻器电阻丝1 min内产生的热量.
解：（1）由P=UI=可知，灯泡正常发光时的电阻：
RL===10 Ω；
（2）由电路图可知，滑动变阻器R与小灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流， 将滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻
R=40 Ω， 由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：
R总=R+RL=40 Ω+10 Ω=50 Ω，
由欧姆定律可知，电源电压：
U=IR总=0.3 A×50 Ω=15 V；
（3）由串联电路的电压特点可知，小灯泡两端的电压：
UL′=U-UR′=15 V-10 V=5 V，
此时电路中的电流：
I′===0.5 A，
则滑动变阻器电阻丝1 min内产生的热量：
Q=W=UR′I′t=10 V×0.5 A×60 s=300 J.
3.(枣庄中考)如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.在滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所示.求：
(1)滑动变阻器的最大阻值；
(2)R0的阻值和电源电压；
(3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比.
甲 乙
解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
(1)由图乙可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib=0.2 A，Pb=2 W，
由P=UI=I2R可知，滑动变阻器的最大阻值：
Rb===50 Ω；
(2)由图乙可知，当电路中的电流Ic=0.4 A时，Pc=3.2 W，所以滑动变阻器接入电路的阻值
Rc===20 Ω；
当滑片P在b端时，电源电压：
U=Ib(R0+Rb)=0.2 A×(R0+50 Ω)，①
当滑片P在某点c处时，电源电压：
U=Ic(R0+Rc)=0.4 A×(R0+20 Ω)，②
由①②解得R0=10 Ω，U=12 V；
(3)当滑片P在b端时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，最小电功率：
P最小=UIb=12 V×0.2 A=2.4 W，
当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率：P最大===14.4 W，
则整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比：
==.
类型2 多开关类
4.(烟台中考)如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6 V6 W”的字样.闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为6Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2∶3，则电阻R的阻值为12Ω，电阻R在10 s内产生的热量为30J.
5.(安徽中考)如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1 Ω，R1=14 Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关.闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8 V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7 V.求：
(1)电源电压U；
(2)电阻R2的阻值.
解：（1）闭合S1，将S2掷于1端，r、R1串联接入电路，电压表测R1两端的电压， 由欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I1===0.2 A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻：R=r+R1=1 Ω+14 Ω=15 Ω，
电源电压：U=I1R=0.2 A×15 Ω=3 V；
（2）闭合S1，将S2切换到2端，r、R2串联接入电路，电压表测R2两端的电压， 串联电路总电压等于各部分电压之和，
所以r两端的电压：Ur=U-U2=3 V-2.7 V=0.3 V，
此时通过电路的电流：
I2===0.3 A，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电阻R2的阻值：
R2===9 Ω.
6.(常德中考)如图所示，电路中使用的是可调电压电源，电阻R1=3 Ω，R2=6 Ω，小灯泡L标有“12 V18 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响).
(1)开关S1、S2、S3闭合，调节电源电压为6 V时，求电流表A的示数；
(2)开关S1、S2闭合，S3断开，调节电源电压为10 V时，求小灯泡L的实际发光功率；
(3)开关S1闭合，S2、S3断开，调节电源电压使小灯泡L正常发光时，求电路消耗的总功率.
解：(1)开关S1、S2、S3闭合，R2和小灯泡L并联，R1被短路，电流表A测干路电流.
小灯泡L的电阻：
RL===8 Ω；
开关S1、S2、S3闭合，通过小灯泡的电流：
IL===0.75 A；
通过R2的电流：
I2===1 A；
电流表A的示数：I=IL+I2=0.75 A+1 A=1.75 A；
(2)开关S1、S2闭合，S3断开，小灯泡L接入电路，R1被短路，R2断路；
小灯泡L的实际发光功率：
P===12.5 W；
(3)开关S1闭合，S2、S3断开，R1和小灯泡L串联，R2断路；
小灯泡正常发光，小灯泡的电流
IL===1.5 A；
电路消耗的总功率P总=(RL+R1)=(1.5 A)2×(3 Ω+8 Ω)=24.75 W.
类型3 敏感电阻类
7.2023年5月10日，“天舟六号”货运飞船在“长征七号遥七”运载火箭的托举下顺利进入预定轨道.小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性.他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100 Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200 V，舱体内气压为1.0×105 Pa.求：
(1)舱体不漏气时，通过R0的电流；
(2)舱体不漏气时，工作10 min,电路消耗的总电能；
(3)若电压表示数为176 V，此时舱内的气压值.
甲 乙
解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压；
(1)通过R0的电流：I0===2 A；
(2)由图乙可知，舱体内气压为1.0×105 Pa时，压敏电阻R的阻值R=10 Ω，
由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：
R总=R+R0=10 Ω+100 Ω=110 Ω，
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：
I=I0=2 A；
由欧姆定律可知，电源电压：
U=IR总=2 A×110 Ω=220 V，
则工作10 min,电路消耗的总电能：
W=UIt=220 V×2 A×10×60 s=2.64×105 J；
(3)此时电路中的电流：
I′=I0′===1.76 A，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：
R总′===125 Ω，
则压敏电阻的阻值：
R ′=R总′-R0=125 Ω-100 Ω=25 Ω，
由图乙可知，此时舱内的气压值：
p ′=0.6×105 Pa=6×104 Pa.
8.(2023省卷25题9分)交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患.某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示.电源电压为12 V，
R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器.检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1 A，调零后变阻器滑片位置保持不变.查阅到相关资料如图1.
图1
甲 乙
图2
(1)求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
(2)检测前R2工作10 s消耗的电能；
(3)对某司机进行检测时，电流表示数为0.16 A，依据图1的信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾.
解：(1)由题意可知：U=12 V，I=0.1 A，R1=100 Ω.
串联总电阻：
R总===120 Ω，
变阻器R2的阻值：R2=R总-R1=120 Ω-100 Ω=20 Ω；
(2)检测前R2在10 s消耗的电能：
W=I2R2t=(0.1 A)2×20 Ω×10 s=2 J；
(3)当I ′=0.16 A，R2=20 Ω时，
串联总电阻：
R总′===75 Ω；
R1′的阻值：R1′=R总′-R2=75 Ω-20 Ω=55 Ω；
对应乙图此时K=12.5×10-3 mg/100 mL，
此时酒精浓度：
M=12.5×10-3 mg/100 mL×2 200=27.5 mg/100 mL，
该司机属于酒驾.
