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专项二 动态电路分析与档位问题
中考新趋势 中考真题速递 考点1 滑动变阻器引起的动态电路 考点2 开关引起的动态电路 考点3 传感器引起的动态电路 考点4 档位问题
【跨学科实践】
1.（2025·山西） 在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，为定值电阻，为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关，水箱中水位上升时，连杆带动滑片向上移动，下列分析正确的是（ ）
A. 接入电路的电阻变大 B. 通过的电流变小
C. 电压表的示数变小 D. 电阻的功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】由图得，R0与R1串联，电压表测量R0的电压。
A．滑片P向上移动，接入电路的电阻变小，故A错误；
B． R1接入电路的电阻变小，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，串联电路电流处处相等，则通过的电流变大，故B错误；
C．通过的电流变大，为定值电阻，由欧姆定律得，的电压变大，则电压表的示数变大，故C错误；
D．电阻的电压、电流均变大，由得，电阻的功率变大，故D正确。
故选D。
2.（2025·陕西·B卷）劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图-1所示。
（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
（2）已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃）]
（3）现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电路中的电流是
【小问2详解】
图-1所示电路工作300s产生的热量为
不计热损失，则空气吸收的热量与电路产生的热量相等，保温箱内空气升高的温度为
【小问3详解】
高温挡的电功率为1100W，高温挡电路电阻为
低温挡的电功率为220W，低温挡电路电阻为
所以两个电阻并联接入电路，高温挡支路接电热丝R2，低温挡支路接电热丝R1，连接如下图所示：
【新科技新情境】
3.（2025·山东威海卷）某汽车加热坐椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W，电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为___________，此时电路消耗的总功率为___________W。
【答案】 ①. S1断开，S2接2 ②. 15
【解析】
【详解】[1]由图可知开关S1闭合，S2接1，两个电阻并联，电路中电阻最小，根据可知为功率最大，为高温挡；开关S1闭合，S2接2，电路中只有电阻R1，电路中电阻较小，根据可知为功率较大，为中温挡；开关S1断开，S2接2，两个电阻串联接入电路，电路中电阻最大，根据可知为功率最小，为低温挡。
[2]中挡位的电功率为30W，则R1的阻值为
高挡位的电功率为60W，则R2消耗的功率为
R2的阻值为
则低温挡功率为
考点1 滑动变阻器引起的动态电路
1.（2025·山东卷）水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（ ）
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，溶解氧传感器与滑动变阻器串联，电压表测量溶解氧传感器的电压，电流表测电路中的电流。当水中溶氧量降低时，传感器电阻减小，总电阻减小。根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻减小，电路中的电流增大，即电流表的示数变大，故A不符合题意；
B．根据串联分压规律，传感器电阻减小，传感器分得电压减小，即电压表的示数变小，故B不符合题意；
C．电源电压保持不变，电路中的电流增大，根据，电路的总功率变大，故C不符合题意；
D．电路中的电流增大，滑动变阻器阻值不变，根据可知，滑动变阻器的功率变大，故D符合题意。
故选D
2.（2025·黑龙江伊春市）（多选）如图所示，电源电压恒定为4.5V，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，2A”的字样，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，当开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表示数变化范围是1~3V
B. 电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C. 滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D. 滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．如图，开关S闭合，P在b端时，滑动变阻器R2与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压。因为此时滑动变阻器R2阻值最大，则此时电路总电阻最大，
此时电路电流最小
则电流表示数最小为，由欧姆定律，则此时两端电压最小
则电压表示数最小为0.9V，因为电流表量程0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流2A，电压表量程为0~3V，滑片由b端移到a端的过程中，当两端电压为3V时，通过的电流最大，则
综合考虑各元件允许通过的最大电流，所以确定电路最大电流
则电流表最大示数为0.6A，电压表最大示数为3V。所以电压表示数变化范围是0.9~3V，电流表示数变化范围是0.18~0.6A，故B正确，A错误；
C．电源电压恒定为4.5V，根据串联电路电压规律，当两端电压最大为3V时，两端电压最小，则最小电压
当两端电压最小为0.9V时，两端电压最大，则最大电压
所以滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V，故C正确；
D．当电路最大电流时，电源电压恒定，由欧姆定律，则此时电路总电阻最小，最小总电阻
则此时阻值最小，最小阻值
阻值取最大时，电路安全，所以滑动变阻器的阻值变化范围是20~2.5Ω，故D错误。
故选BC。
3.（2025·黑龙江绥化卷）（多选）如图所示，电源电压为9U且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为6U，电阻R1消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻R1消耗的电功率为4P。下列说法中正确的是（ ）
A. 电阻R1的阻值为 B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电路消耗的最大功率为9P D. 当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．电源电压为9U且保持不变，电压表的示数为 6U，则R1两端电压为
由可知，电阻R1的阻值
故A正确；
B．由题意可知，滑片P滑动到某一端点时，电压表的示数为 6U，电压表测滑动变阻器电压，故此时滑片处于最大值，此时电流为
此时滑动变阻器最大电阻为
故B错误；
C．由知，当滑片位于最左端时，电流最大，因电源电压不变，故此时电功率最大，则
故C正确；
D．当滑片滑到a点时，电阻 R1消耗的功率为 4P，则由知，电路中的电流为
故D正确。
故选ACD。
4.（2025·黑龙江卷）（多选）如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器上标有“”的字样，电压表所接量程均为，正常使用时元件完好。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向右移动时，电压表的示数变大
B. 电压表示数的最大值为
C. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为
D. 该电路总功率的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．分析电路可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测电压，电压表测电压。滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，根据串联分压原理，电压表的示数变大，故A正确；
BC．滑动变阻器上标有“”的字样，则电路最大电流为2A。定值电阻的阻值为，则电压表示数的最大值为
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为
故B错误，C正确；
D．电压表所接量程均为，滑动变阻器阻值变大时，根据串联分压原理，电压表的示数变大，所以当电压表示数最大为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联分压原理则有
解得滑动变阻器接入电路的阻值最大值，所以该电路总功率的最小值为
故D正确。
故选ACD。
5.（2025·贵州）如图甲所示电路中，电压表V1测量___________两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为___________W。
【答案】 ①. 灯泡 ②. 0.9
【解析】
11题详解】
[1]在图甲所示电路中，L与R串联，电压表V1与L并联，根据电压表的使用规则，电压表与谁并联就测量谁两端的电压，所以电压表V1测量灯泡L两端的电压。
[2]当滑动变阻器阻值增大时，根据串联分压可知，滑动变阻器分得的电压增大，灯泡L两端电压减小，电路中的总电阻增大，根据可知，电流减小，由图像可知，电流增大，电压也增大，因此图像为电压表V1与电流表的关系图像，当滑动变阻器滑片位于最左端时，滑动变阻器的电阻为0，滑动变阻器分得电压也为0，此时V1表的示数为电源电压，因此电源电压为
当滑动变阻器的滑片位于最右端时，此时阻值最大，灯L两端的电压，电流为，串联电流相等，滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时
结合图像可知，当电流时，灯泡两端电压，滑动变阻器两端电压
恰好满足题意。此时滑动变阻器消耗的功率为
6.（2025·河南） 图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V，R 为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装液体时，电流表示数为0.2A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度。（不计弹簧、滑片及小桶的质量）
（1）闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数______（填“增大”或“减小”）。
（2）电路中定值电阻R 的阻值为多少？
（3）当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，该液体的密度为多少？（g取10N/kg）
（4）电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测液体的密度______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）增大 （2）
（3）
（4）偏小
【解析】
【小问1详解】
分析电路可知，和变阻器串联，电流表测电路中电流。闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中滑片下移，变阻器接入电路的阻值变小，则总电阻变小，根据，电流表的示数增大。
【小问2详解】
桶内未装液体时，弹簧所受拉力为零，由图乙可知，此时变阻器接入电路的阻值为，总电阻为
则电路中定值电阻R 的阻值为
【小问3详解】
当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知，此时弹簧所受拉力为0.4N，则液体重力为，则液体的密度为多少
【小问4详解】
电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，根据算出的总电阻偏大，则得到的变阻器接入电路的阻值偏大，则得到的弹簧所受拉力偏小，则测得的液体重力偏小，根据
可知，会导致所测液体的密度偏小。
考点2 开关引起的动态电路
7.（2025·黑龙江伊春市）如图，电源电压保持不变，电阻R1＝10Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为______V；若再闭合开关S2时，发现电流表的示数变化了0.2A，则电路的总功率为______W。
【答案】 ①. 3 ②. 1.5
【解析】
【详解】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路电流。由欧姆定律可得，电源电压U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V
[2]当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.3A，电流表的示数变化了0.2A，则通过R2的电流为0.2A；根据并联电流规律，干路电流为I＝I 1+I 2＝0.3A+0.2A＝0.5A
则电路消耗的总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W
8.（2025·黑龙江绥化卷）如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电压U和的电阻值；
（3）保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量；
（4）断开开关，再将电源电压调为U，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。
【答案】（1）
（2），
（3）6J （4）9W
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，滑动变阻器电阻最大，电流最小，滑动变阻器两端电压为14V，滑动变阻器R的最大阻值
【小问2详解】
闭合开关，断开开关，与滑动变阻器R串联；由题意可知，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0V，电流表的示数为1.5A，则电源电压①
滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14V，电流表的示数为0.1A，则电源电压②
由①②解得，
【小问3详解】
由焦耳定律可得，R产生的热量
【小问4详解】
断开开关，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联；由题意可知，若滑动变阻器完全接入电路中时，滑动变阻器的电压
所以，当电压表的示数为15V时，电路消耗的电功率最小，灯泡L的额定功率③
灯泡L消耗的实际功率④
电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，则由③④可得
则灯泡L的电阻
则灯泡L的额定功率
考点3 传感器引起的动态电路
9.（2025·陕西·A卷） 小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10，电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的量程为0~3V
B. 当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C. 当磁体到霍尔元件的距离为1时，电流表示数为0.2A
D. 当磁体到霍尔元件的距离为0.25时，定值电阻的功率为0.9W
【答案】D
【解析】
【详解】A．分析图-2可知，当条形磁体到霍尔元件的距离为0时，电压表的示数约为4.6V，故电压表的测量值超过3V，故A错误；
B．分析图-2可知，当磁体靠近霍尔元件时，电压表的示数变大，由欧姆定律可知，通过定值电阻R的电流变大，则电流表的示数变大，故B错误；
C．当磁体到霍尔元件的距离为时，由图-2可知，电压表的示数为1V，则通过定值电阻R的电流
即电流表的示数为0.1A，故C错误；
D．当磁体到霍尔元件的距离为时，由图-2可知，电压表的示数为3V，则通过定值电阻R的电流
定值电阻的功率
故D正确。
故选D。
10.（2025·山东威海卷）图为某自动测温装置的工作原理图，电源电压保持不变，R为热敏电阻，R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是（ ）
A. 环境温度升高，R阻值增大
B. 环境温度越高，R0消耗的电功率越大
C. 显示仪示数越小，电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变，将R0换成阻值更大的电阻，显示仪示数变大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．由图可知，电阻R和R0串联，显示仪和电阻R0并联，环境温度升高，显示仪示数增大，即电压表的示数增大，由可知R0消耗的电功率增大，由串联电路电压的规律可知R两端的电压减小，由串联分压可知R阻值减小，故B正确，A错误；
C．显示仪示数越小，即电压表的示数越小，由可知电路中的电流越小，由W=UIt可知在相同时间内消耗的总电能越小，故C错误；
D．环境温度不变，R的阻值不变，将R0换成阻值更大的电阻，由串联分压可知R0两端的电压变大，即显示仪示数变大，故D正确。
故选BD。
11.（2025·北京）（多选） 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（ ）
A. 金属丝升温到的过程中阻值不变
B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大
C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大
D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由图乙可知，金属丝升温到的过程中阻值变大，故A错误；
B．流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，风带走的热量增多，为了维持温度不变，需要增大流过金属丝的电流，由于温度不变，金属丝电阻不变，由U=IR可知金属丝两端的电压增大，故B正确；
C．风速仪测得的电压越大，相等时间内产生的热量越多，流入风速仪的风的温度越高，金属丝和风的温度差变小，带走的热量少了，为了维持恒温，需要调大风速，故C正确；
D．风速一定时，单位时间内风带走热量与金属丝和风的温度差成正比，风速仪测得温度为0℃，温度差为Δt1=150℃ 0℃=150℃
风速仪测得温度为30℃，温度差为Δt2=150℃ 30℃=120℃
风带走的热量
恒温时，单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，所以
所以
故D错误。
故选BC。
考点4 档位问题
12.（2025·山西）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
（1）请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内；
（2）求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流；
（3）求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。
【答案】（1）## （2）0.75A##1.5A
（3）1080J##2160J
【解析】
【小问1详解】
解法一：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成串联电路，如下图所示：
解法二：设计具有加热和保温两种功能的电路，电源电压不变，根据可知，电阻丝R1和R2组成并联的电路，如下图所示：
【小问2详解】
解法一：如图
当开关S1闭合、断开S2时，R1和R2串联，电路中电阻最大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流
解法二：如图所示
只开关S1闭合，电路中电阻大，根据可知，孵化器处于保温挡，电路中的电流
【小问3详解】
解法一：如图
当开关S1和S2均闭合时，电路中只有R1工作，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗的电能
解法二：如图所示
当开关S1和S2均闭合时，R1和R2并联，电路中电阻小，根据可知，该孵化箱处于加热挡，工作1min消耗电能
13.（2025·四川宜宾卷） 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝，，，。
（1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？
（2）计算使用低温挡工作时的功率是多少？
（3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？
（4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。
【答案】（1）使用低温挡工作时开关应接触B、C （2）100W
（3） （4）66.6%
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知，当双触点选择开关接触B、C时，R1接入电路，当双触点选择开关接触C、D时，R1、R2并联接入电路，根据并联电路电阻规律可知，R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻，所以R1、R2并联接入电路时，电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，此时电热煎药壶处于高温挡，则当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡。
【小问2详解】
当双触点选择开关接触B、C时，电热煎药壶处于低温挡，R1接入电路，由可知，低温挡工作时的功率
【小问3详解】
使用高温挡时，R1、R2并联接入电路，工作1min，根据并联电路特点可知电流做功
【小问4详解】
该中药液比热容为，质量为200g，温度从5℃升高到45℃，中药液吸收的热量
低温挡加热8min，消耗的电能
此过程的加热效率
14.（2025·陕西·A卷） 如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时，电热丝加热水，产生高温蒸汽从拖把头喷出，能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示，有高低两个挡位，已知电热丝的阻值为33，低挡位的功率为550W。
（1）低挡位正常加热时电路中的电流为多大？
（2）电热丝的阻值为多少？
（3）已知拖把水箱内水的质量为0.55，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，将水箱中的水从20加热到100需要多长时间？［水的比热容为］
（4）若想缩短高挡位加热水的时间，且不改变低挡位功率，在现有元件不变的前提下，可以对电路进行的改进是____________。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）将电热丝与互换位置
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，低挡位的功率为550W，由可得，低挡位加热时电路中的电流。
【小问2详解】
分析图-2可知，当开关接2时两电阻串联，电路中电阻较大，当开关接1时，为R1的简单电路，电路中电阻较小，根据可知，电阻大时电功率更小，故开关接2时为低挡位。低挡位加热时电路中的总电阻
根据串联电路的电阻规律可知，电热丝的阻值
【小问3详解】
将水加热到100需要吸收的热量
由可得，高挡位的加热功率
电热丝放出的热量全部被水吸收，需要电热丝放出的热量
由可得，需要加热的时间
【小问4详解】
由可知，要增大电功率，在电压不变时需要减小电阻，故可以将电热丝与互换位置。
15.（2025·黑龙江卷）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关和的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻，其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知：。求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
（1）当闭合开关，将开关接时，电中药锅使用的是______（选填“低温”“中温”或“高温”）挡；
（2）将药液从加热到的过程中，药液吸收的热量是多少？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热，消耗的电能是多少？
（4）的阻值是多少？
【答案】（1）高温 （2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
当闭合开关，将开关接时，定值电阻并联，此时总电阻最小，根据，总功率最大，为高温挡；当断开开关，将开关接时，串联，此时总电阻最大，根据，总功率最小，为低温挡；则当闭合开关，将开关接时，单独工作，为中温挡。
【小问2详解】
药液吸收的热量
【小问3详解】
加热，消耗的电能为
【小问4详解】
低温挡时，总电阻为
则的阻值
16.（2025·长沙卷）冬天，为了给鱼缸内的水加热，小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根，电热丝的电阻不随温度变化。
（1）求电热丝正常工作时的电流；
（2）将和串联接入电路中，求与两端的电压之比；
（3）为了给鱼缸提供适宜的水温，小星想设计的加热电路需要满足以下要求：
（a）当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W；
（b）当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温；
（c）当水温高于30℃时，断开整个电路。
为此，他找到了4个温控开关（功能见下表），从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
元件类型 符号 功能
温控开关 温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开
温度低于20℃时断开，高于20℃时闭合
温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开
温度低于30℃时断开，高于30℃时闭合
①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号；
②按设计连好电路后，为调整功率，小星取下某一根电热丝，剪掉一截后接回原电路。再启动低挡，测得其中一根电热丝两端的电压为99V，请计算此时电路的总功率。
【答案】（1）2A （2）5∶8
（3）①；②见解析
【解析】
【小问1详解】
电热丝正常工作时的电流
【小问2详解】
电阻丝的电阻
电阻丝的电阻
串联时，电阻丝两端的电压为，电阻丝两端的电压为，通过它们的电流相等，与两端的电压之比
【小问3详解】
①由图可知，两个开关闭合，只有一个电阻接入电路，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，处于高温挡，当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W，所以这个电阻是R2，当水温低于20℃时，两个开关都闭合，当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温，与R2并联的开关断开，另一个开关闭合，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，处于低温挡，另一个电阻是R1，S1的功能是温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开，与R2并联的开关是S1；当水温高于30℃时，断开整个电路，另一个开关断开，S3的功能是温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开，所以另一个开关是S3，如图所示：
②未剪前，低挡和串联，两端的电压
两端的电压
情况一：若剪短的是，将减小，将增大，都不可能变为99V；
情况二：若剪短的是，将减小，将增大，都有可能变为99V；
（i）若接回原电路后，若两端的电压
低挡时电路的实际电流
低挡总功率
（ii）若接回原电路后，两端的电压为，低挡时电路的实际电流
低挡总功率
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专项二 动态电路分析与档位问题
中考新趋势 中考真题速递 考点1 滑动变阻器引起的动态电路 考点2 开关引起的动态电路 考点3 传感器引起的动态电路 考点4 档位问题
【跨学科实践】
1.（2025·山西） 在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，为定值电阻，为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关，水箱中水位上升时，连杆带动滑片向上移动，下列分析正确的是（ ）
A. 接入电路的电阻变大 B. 通过的电流变小
C. 电压表的示数变小 D. 电阻的功率变大
2.（2025·陕西·B卷）劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱，其电路如图-1所示。
（1）电热丝R1的阻值为220Ω，则电路中的电流是多少？
（2）已知保温箱内空气的质量为11 kg，图-1所示电路工作300s产生的热量，可使保温箱内空气的温度升高多少？[不计热损失，空气的比热容为1.0×103J/（kg·℃）]
（3）现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2，根据实际需求，利用电热丝R1与R2，为保温箱设计两个挡位，高温挡的电功率为1100W，低温挡的电功率为220W。请根据需求，在图-2的虚线框内将电路连接完整。
【新科技新情境】
3.（2025·山东威海卷）某汽车加热坐椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60W、30W，电源电压为12V。处于低挡位时开关的通断情况为___________，此时电路消耗的总功率为___________W。
考点1 滑动变阻器引起的动态电路
1.（2025·山东卷）水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时（ ）
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大
2.（2025·黑龙江伊春市）（多选）如图所示，电源电压恒定为4.5V，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，2A”的字样，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，当开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表示数变化范围是1~3V
B. 电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C. 滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D. 滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
3.（2025·黑龙江绥化卷）（多选）如图所示，电源电压为9U且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为6U，电阻R1消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某一点a时（未标出），电阻R1消耗的电功率为4P。下列说法中正确的是（ ）
A. 电阻R1的阻值为 B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电路消耗的最大功率为9P D. 当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为
4.（2025·黑龙江卷）（多选）如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器上标有“”的字样，电压表所接量程均为，正常使用时元件完好。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片向右移动时，电压表的示数变大
B. 电压表示数的最大值为
C. 滑动变阻器接入电路的最小阻值为
D. 该电路总功率的最小值为
5.（2025·贵州）如图甲所示电路中，电压表V1测量___________两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为___________W。
6.（2025·河南） 图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V，R 为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装液体时，电流表示数为0.2A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度。（不计弹簧、滑片及小桶的质量）
（1）闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数______（填“增大”或“减小”）。
（2）电路中定值电阻R 的阻值为多少？
（3）当桶内装满某种液体时，电流表的示数为0.3A，该液体的密度为多少？（g取10N/kg）
（4）电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测液体的密度______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
考点2 开关引起的动态电路
7.（2025·黑龙江伊春市）如图，电源电压保持不变，电阻R1＝10Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为______V；若再闭合开关S2时，发现电流表的示数变化了0.2A，则电路的总功率为______W。
8.（2025·黑龙江绥化卷）如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知（不考虑灯丝电阻变化），电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~3A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图象如图乙。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）电源电压U和的电阻值；
（3）保持（2）中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通电1min电阻产生的热量；
（4）断开开关，再将电源电压调为U，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25A，灯泡L消耗的实际功率，求：灯泡L的额定功率。
考点3 传感器引起的动态电路
9.（2025·陕西·A卷） 小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的、霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图-1所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10，电流表量程为0-0.6A、电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图-2所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的量程为0~3V
B. 当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小
C. 当磁体到霍尔元件的距离为1时，电流表示数为0.2A
D. 当磁体到霍尔元件的距离为0.25时，定值电阻的功率为0.9W
10.（2025·山东威海卷）图为某自动测温装置的工作原理图，电源电压保持不变，R为热敏电阻，R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是（ ）
A. 环境温度升高，R阻值增大
B. 环境温度越高，R0消耗的电功率越大
C. 显示仪示数越小，电路在相同时间内消耗的总电能越大
D. 环境温度不变，将R0换成阻值更大的电阻，显示仪示数变大
11.（2025·北京）（多选） 图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为。使用时接通电路，金属丝升温到，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是（ ）
A. 金属丝升温到的过程中阻值不变
B. 流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压增大
C. 若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大
D. 若，风速仪测得温度为0℃与30℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为
考点4 档位问题
12.（2025·山西）为探索生命历程，生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱，观察鸡蛋孵化的过程，需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
（1）请你帮助他们设计电路，并画在图乙虚线框内；
（2）求该孵化箱处于保温挡工作时，电路中的电流；
（3）求该孵化箱处于加热挡时，工作1min消耗的电能。
13.（2025·四川宜宾卷） 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶，额定电压为220V，有高温、低温两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝，，，。
（1）判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D？
（2）计算使用低温挡工作时的功率是多少？
（3）计算使用高温挡工作1min，电流做功是多少？
（4）采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为，质量为200g，加热8min，温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率（加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计）。
14.（2025·陕西·A卷） 如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时，电热丝加热水，产生高温蒸汽从拖把头喷出，能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示，有高低两个挡位，已知电热丝的阻值为33，低挡位的功率为550W。
（1）低挡位正常加热时电路中的电流为多大？
（2）电热丝的阻值为多少？
（3）已知拖把水箱内水的质量为0.55，假设电热丝放出的热量全部被水吸收，将水箱中的水从20加热到100需要多长时间？［水的比热容为］
（4）若想缩短高挡位加热水的时间，且不改变低挡位功率，在现有元件不变的前提下，可以对电路进行的改进是____________。
15.（2025·黑龙江卷）中医药是中华优秀传统文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅，图乙是其工作电路简化的等效电路图，通过开关和的不同状态组合，可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻，其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知：。求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
（1）当闭合开关，将开关接时，电中药锅使用的是______（选填“低温”“中温”或“高温”）挡；
（2）将药液从加热到的过程中，药液吸收的热量是多少？
（3）使用该电中药锅的中温挡正常工作，加热，消耗的电能是多少？
（4）的阻值是多少？
16.（2025·长沙卷）冬天，为了给鱼缸内的水加热，小星购买了标有“220V 440W”的电热丝和标有“220V 275W”的电热丝各一根，电热丝的电阻不随温度变化。
（1）求电热丝正常工作时的电流；
（2）将和串联接入电路中，求与两端的电压之比；
（3）为了给鱼缸提供适宜的水温，小星想设计的加热电路需要满足以下要求：
（a）当水温低于20℃时，启动高挡快速加热，功率为440W；
（b）当水温在20℃至30℃之间时，启动低挡保温；
（c）当水温高于30℃时，断开整个电路。
为此，他找到了4个温控开关（功能见下表），从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
元件类型 符号 功能
温控开关 温度低于20℃时闭合，高于20℃时断开
温度低于20℃时断开，高于20℃时闭合
温度低于30℃时闭合，高于30℃时断开
温度低于30℃时断开，高于30℃时闭合
①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号；
②按设计连好电路后，为调整功率，小星取下某一根电热丝，剪掉一截后接回原电路。再启动低挡，测得其中一根电热丝两端的电压为99V，请计算此时电路的总功率。
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