中考科学专题动态电路

初中科学中考复习专题：动态电路
一、单选题
1.在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值到r或4r时，变阻器的电功率均等于P。当电路的总功率为P时，必须调节滑动变阻器R的阻值到 (???????? )
A.?3r?????????????????????????????????????????B.?5r?????????????????????????????????????????C.?7r?????????????????????????????????????????D.?9r
2.如图所示，当滑片P置于中点时，小灯泡比正常发光时暗，当滑片P由中点向a端滑动时，下列说法正确的是（????? ）
A.电压表与电流表示数都变大B.电压表示数变大，小灯泡变暗C.电路消耗的总功率不变D.电流表示数变小，小灯泡变亮
3.图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I-U图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8V，下列说法正确的是（?? ）
A.?电阻的阻值为0.05Ω???????????????????????????????????????????B.?电阻的电功率为0.8WC.?灯泡的实际电功率为0.6W??????????????????????????????????D.?小灯泡电阻随温度的增大而减小
4.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如下表所示：
t/℃
0
20
40
60
80
100
R/欧
500
380
300
250
220
200
用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路。电源电压为6伏，电压表量程为0～3伏，R0阻值为500欧。若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘，则下列说法正确的是（??? ）
A.?水温刻度均匀，环境温度越高，对应电压表读数越小、???????????
B.?水温刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大C.?水温刻度盘上的100℃与电压表1伏对应??????????????
D.?水温刻度盘的0℃与电压表3伏对应
5.（2017?丽水）如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（??? ）
?电源电压为6伏???????????????????????????????????????????????????
R2的阻值为1欧C.?S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦?????????????
D.?只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
6.如图所示的实物电路，开关S1闭合，开关S2由闭合到断开时，以下分析错误的是（? ）
?灯L1亮度将变暗??????????? B.?电路总功率变大???????????
C.?灯L1两端电压将变小???????????D.?灯L2从熄灭到亮
7.灯泡L上标有“6V 6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图（甲）所示．现把灯泡L接入如图 （乙）所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0﹣0.6A”，电压表的量程为“0﹣15V”．则下列说法正确的是（　 　）
A.?灯泡L正常发光时，电压表示数为6VB.?当电流表示数为0.4A时，电压表示数为7.6VC.?灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大??D.?为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
8.下图所示的电路中，电源电压为30V,定值电阻为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω，1.5A”字样，在该电路正常使用的情况下，下列说法不正确的是（????? ）
A.?电路消耗的最大功率为75W?????????????????????????B.?电流表的最大示数为2.5 AC.?滑动变阻器消耗的最小功率为45W???????????D.?电路总电阻的变化范围为12Ω～20Ω
9.如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小。闭合开关S后，当光照强度增大时，则（????? ）A。?通过R2的电流变大??????????????????????????????????????????????
B.?电路总电阻变大C.?R1消耗的功率变小?????????????????????????????????????????????
D.?要保持电流表示数不变，应将R2的滑片P向右移
10.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是（? ）
A.?向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大??????????
B.?向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小C.?向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大??????????
D.?向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变
二、填空题
11.如图为一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T型管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连。S闭合后，当风速增大时，活塞向________（填“上”或“下”）移动；电压表的示数________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
12.如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表的读数为0.50安，电压表的读数为2.50伏。当开关S1、S2闭合，S3断开时，由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障，电流表的读数为0.60安，电压表的读数为3.00伏。则电源电压为________伏，电路中出现的故障是________。
13.小王同学运用所学物理知识设计了如图所示的双向控制电路，电源电压恒定不变，灯L1标有“6V 6W”字样，灯L2标有“12V 6W”字样．当开关拨至1位置且滑片P滑到中点时，灯L1恰好正常发光；当开关拨至2位置且滑片P滑到A端时，灯L2恰好正常发光，则电源电压为?________V，滑动变阻器R的最大阻值为?________Ω；当灯L1、L2分别正常发光时，两种电路消耗的总功率之比为?________．
14.（2017?衢州）小柯在拓展课上，设计了图甲电路，用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
（1）用导线连接1、2两点，电流表的示数如图乙，则通过变阻器的电流为________A。此时1、2两点间的电阻为0Ω，则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。
（2）保持变阻器滑片不动，把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.1A，则Rx的阻值是________Ω，然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值。依此方法，在电流表的刻度上一一标上相应的阻值，这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
（3）干电池用久了电压会变小，此时再用导线连接1、2两点，电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线，变阻器的滑片应向________(填字母)端移动。
15.如图所示，电阻R与小灯泡连接在电路中，当闭合开关S1、S2时，电阻R被________, 此时灯泡的电功率为9W．S1闭合S2断开时，灯泡的电功率为1W（不考虑灯泡的电阻随温度而发生变化），则此时电阻R消耗的电功率为________W．
三、解答题
16.小明制作了一个简易电加热器，其电路图如图所示。R1、R2是发热电阻，有高温档和低温档，在每个档内温度是可调的。电源电压是12V，变阻器R的最大阻值是10Ω，R2的阻值是32Ω。
（1）开关S接“1”时，电热器发热为________。（选填 高温档或低温档）变阻器的滑片在a端，R1的功率是8W，求R1的电阻阻值________。
（2）开关S接“2”时，变阻器的滑片在b端，求 R1和R2的总功率。

17.小刚在课外阅读中得知：灯泡在额定电压下工作的寿命都是有限的（一般为1000小时），实际电压高于灯泡额定电压时，灯泡的寿命会缩短，但若在低电压下工作时则寿命可延长。学校走廊过道夜间一直亮着灯，灯泡每次更换后不到两个月就烧坏了，换起来很麻烦。他想，如果用几个大一些的灯泡串联，每个灯泡的实际电压都比额定电压低，这样可以大大延长灯泡的寿命，不是很好吗？于是，他跟电工师傅商量并做了下面的调整：把原来的过道每相邻两个25瓦灯泡都换成一个灯泡L1（规格为220伏 100瓦）和一个灯泡L2（规格为220伏 60瓦）串联而成。通过L1、L2两个灯泡的电流随两端所加电压的变化的曲线如图所示。请问他这样的做法：
（1）灯泡L1、L2的亮度分别比原来的25瓦灯泡亮还是暗？
（2）如果这些灯泡每天工作10小时，则调整后每个月（30天）这一组灯泡（L1、L2各一个）消耗的总电能比原来两个25瓦灯泡消耗的电能多还是少？如果不一样则相差多少？
18.（2016?宁波）如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0﹣15V，电流表量程0﹣3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起．圆柱体M长80cm，底面积为200cm2 ． 当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端．轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示．
（1）当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是________．
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）
19.小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示，电源两端电压不变，R1=30Ω。当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为U1 ， 当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2 ， 已知U1：U2=3：8；两种状态时，R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4：1；R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。
（1）画出上述两个状态的等效电路图。
（2）计算电阻R2的阻值。
（3）计算电源两端的电压。
（4）计算这个电热器模型最大档位和最小档位对应的功率分别是多少？
四、实验探究题（共2题；共8分）
20.小敏用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验， 已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）小敏在连接电路前检查仪器，发现电流表指针如图甲所示，则小敏接下来的操作是________。
（2）实验中，小敏通过移动滑动变阻器的滑片，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，在对测量的数据进行记录和处理时，小敏设计了下图表格，请你评价表格设计的合理性，并说明理由________。
（3）现将两灯连入图丁所示电路。实验过程中，小敏不慎把电路中的L2的玻璃泡打碎了（碰巧灯丝没有断），此时他惊奇的发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯L1反而更亮了。你认为L2变暗、L1反而更亮的原因是________,为什么有这样的变化________。
21.在“探究影响电流做功多少的因素”活动中，同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路。?
（1）经过讨论，认为不应该选择图甲电路，原因是________。
（2）研究电流做功与电流的关系，应该选择图________所示的电路。
（3）利用图丙电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V1有示数，电压表V2无示数，则电路发生的故障是________。
（4）学习电功率知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12V　6W”灯泡L1和“6V　4W”灯泡L2按图丙电路连接，再接入电流表，经分析，能测出灯泡________的额定功率。

参考答案
一、单选题
1.【答案】C
由电路图可知，R0与R串联，由P=I2R可知，当滑动变阻器连入电阻的阻值为r时，变阻器的功率：P=I2R=，同理，当滑动变阻器连入阻值为4r时，变阻器功率：P=I2R=，由题可得在：=解得：R0=2r，根据串联电路的分压原理，当滑动变阻器连入阻值为r时，U0/U滑==2/1，串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以U滑=，则有：P==，由P=U2/R电路的总功率：P=U2/(R0+R滑)，所以：=U2/(R0+R滑)解得：R滑=7r．
2.【答案】A
如图电路图是灯泡L与滑动变阻器串联的电路，电压表测灯泡L两端电压，电流表测串联电路中的电流。当滑片P由中点向a端滑动时，滑动变阻器的有效阻值变小，总电阻变小，电流增大。由串联电路的分压功能可知，滑动变阻器电阻减小后，分到的电压减小，由于电源电压不变，所以灯泡两端电压增大。综上可知电压表和电流表示数都变大，A选项正确。3.【答案】C
A在曲线B选一组数据即可算出定值电阻阻值B 、C 根据 P=UI可算出小灯泡以及电阻的实际功率D根据曲线A课判断出小灯泡电阻的变化情况【解答】A、B 灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A时，灯泡两端电压为2V，定值电阻两端电压为6V，总电压为8V，电阻的阻值为?? 实际功率为 PL=ULI=6V×0.3A=1.8W.故A、B错误；C则灯泡的实际功率：PL=ULI=2V×0.3A=0.6W，故C正确；D 、由图甲结合 可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故D错误；4.【答案】D
电压表量和为0～3V，当电压表示数为3V时，热敏电阻与R0平分电源电压，由R0=500欧，可知热敏电阻阻值也为500欧，查表得此时对应温度应该是0℃，D选项正确；当电压表示数为2V时，R0两端电压为6V-2V=4V，此时热敏电阻的阻值为R= = =250欧，查表得此时对应温度为60℃；当电压表示数为1V时，R0两端电压为6V-1V=5V，此时热敏电阻的阻值为R= = =100欧，查表得此时对应温度为没有，所以C选项错误，由上面数据同时可说明水温刻度是不均匀的，A选项错误；B选项中环境温度越高，对应电压表读数应该越小，B错误。5.【答案】D
S1和S2都闭合时，R2短路，计算电源电压为U=I1R=3A×4Ω=12V，故A错误；R2短路消耗的功率为0，故C错误；当只闭合S2时，R1和R2串联，R总= ， R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω，故B错误；电路总功率P=IU=2A×12V=24W，故D正确。故选D
6.【答案】B
当S1闭合，电路串联在电路中，S2闭合时L2中没有电流通过，当S2断开，L2相当于接入电路中；A、当S2断开，L2相当于接入电路中，L1L2串联，电路电阻增大，电流减小，L1灯泡变暗，故A正确；B、当S2断开，L2相当于接入电路中，电路的总电流减小，电源电压不变，因此总功率减小，故B错误；C、当S2断开，L2相当于接入电路中，电路的总电流减小，L1电阻不变，根据U=IR，可知L1两端电压将变小，故C正确；D、当S2断开，L2相当于接入电路，灯L2从熄灭到亮，故D正确。7.【答案】D
（1）由图象可知，当灯泡正常发光（UL=6V）时，电路中的电流为1A＞0.6A，∴电路中的最大电流=0.6A，∴灯泡不能正常发光；故A错误；电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W；故D正确；（2）由图象可知，当I=0.4A时，UL=1V，∴UR=U-UL=10V-1V=9V；故B错误；（3）根据结合图象可知，灯泡的电阻随两端的电压增大而增大，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，此时电压表的示数减小，故C错误；故选D
8.【答案】C
A. 电阻R消耗的功率 ，滑动变阻器消耗的最大功率P大=UI=30V×1.5A=45W，电路消耗的最大功率P=PR+P大=30W+45W=75W，正确；B. 当滑动变阻器通过的电流为1.5A时电流表的示数最大，电路消耗的总功率最大，电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得，通过定值电阻的电流： ，∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，∴电流表的最大示数：I=IR+I滑=1A+1.5A=2.5A，正确；C. 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，消耗的电功率最小，电路中的总电阻最大，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴滑动变阻器消耗的最小功率： ，错误；D. 电路中的最小总电阻： ,正确。9.【答案】D
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R1和滑动变阻器R2并联；因为光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，因此闭合开关S后，当光照强度增大时，R1的阻值变小，由于R2接入电路的阻值不变，所以电路总电阻减小，故A错误；因为并联电路中各支路互不影响，而R2接入电路的阻值不变，因此通过R2的电流不变，故B错误；由P= 可知，R1消耗的功率变大，故C错误；由欧姆定律可知，通过光敏电阻的电流变大；要使电流表示数不变，需减小滑动变阻器中通过的电流，因此需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，故D正确．10.【答案】D
A、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，A表示数变大；V2表测的是滑动变阻器的电压，电阻减小，故分得电压也减小，V2表示数减小；故A错误；B、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，电功率P=UI U在减小，I在增大；R的功率不一定减小；故B错误；C、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片在最右端，电阻最大，电路中的总电阻达到最大值，而电压不变，故电流达到最小值，电路功率P=UI? U不变，I最小，电路的功率达到最小值；故C错误；D、V1测得是R0的电压，而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变；故D正确；
二、填空题
11.【答案】上；变大
风速增大时，上方的压强减小，下方压强大于上方压强，活塞向上移动；活塞向上移动，带动滑动变阻器的滑片向上移动，导致电阻减小，电源电压不变，所以电流增大，定值电阻R的电压增大；故答案为：上，变大；
12.【答案】3；R1断路
当开关S1、S2闭合，S3断开时，由于R1、R2并联，电压表的读数即为电源电压U=3V，并联电流为电路中电阻;当开关S1、S2断开，S3闭合时，R1、R2串联，电压表的读数为R2两端电压U2=2.50V，串联电流∴ R=R2=5Ω，所以当开关S1、S2闭合，S3断开时，电路中出现的故障是电阻R1断路。
13.【答案】12；12；2：1
【解答】解：由图示电路图可知，当开关拨至2位置且滑片P滑到A端时，只有灯泡L2接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，此时灯L2恰好正常发光，灯泡两端电压等于额定电压12V，由此可知，电源电压：U=12V；由图示电路图可知，当开关拨至1位置且滑片P滑到中点时，灯L1与滑动变阻器串联，此时灯L1恰好正常发光，则电路电流：I=IL1===1A，由I=可知，====6Ω，滑动变阻器最大阻值：R=2×6Ω=12Ω；灯泡L2正常发光时的电流：IL2===0.5A，当灯L1、L2分别正常发光时，两种电路消耗的总功率之比：====；14.【答案】（1）0.5（2）12（3）B （1）读图乙可得电流为0.5A；（2）当1、2之间用导线连接时由乙图可知电流I＝0.5A，此时滑动变阻器的有效阻值为R滑＝1.5V/0.5A=3Ω将此时电流表0.5A处标上0Ω；当电流I＝0.1A时，可得R总＝15Ω，R接＝R总－R滑? R接＝15Ω－3Ω＝12Ω；（3）因为电池也产生了电阻所以滑动变阻器阻值要减小滑片向B端移动。
15.【答案】短路；2
当闭合开关S1、S2时，电阻R2与一段导线并联，它被短路。只有L单独接入电路， 灯泡两端电压等于电源电压，此时消耗的电功率为9W。则根据P=,得RL=S1闭合S2断开时，由电路图可知，,灯泡和电阻串联接入电路，灯泡消耗的电功率为1W。则根据P=,得RL=???? ∴? =???? ∴ ===3??? ∵串联电路的电压等于各分电压之和，??? ∴UR：UL=2：1，??? ∵串联电路的电流处处相等，??? ∴由P=UI可知：PR：PL=UR：UL=2：1，?? ∴PR=2PL=2×1W=2W
三、解答题
16.【答案】（1）高温档；（2）解：开关接“2”时，回路中的电流为I R1和R2消耗的总电功率为P=I2（R1+R2）=0.22×（32Ω+18Ω）=2W
17.【答案】（1）灯泡L1、L2串联时，从图上可知，灯L1两端电压大约为60伏，灯L2两端电压大约为160伏，通过灯泡L1、L2 都为0.26安。灯泡L1、L2的功率分别为 60伏×0.26安=15.6瓦 160伏×0.26安=41.6瓦灯泡L1的亮度比原来的25瓦灯泡暗.灯泡L2的亮度比原来的25瓦灯泡亮.（2）调整后消耗的电能多一些 小时=2.16度
18.【答案】（1）电压表（2）当水位处于最高处时，滑片P恰好在R1的最上端，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I= = =0.6A，电压表的示数：U1=IR1=0.6A×20Ω=12V；（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，圆柱体受到的浮力减小，△F浮=ρgV排=ρgSV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×50×10﹣2m=100N，弹簧对圆柱体增加的拉力：△F=△F浮=100N，由图象可知，此时弹簧测力计的伸长量增加10cm，即轻质弹簧指针从最高处下降10cm，此时变阻器接入电路中的阻值：R1′=20Ω﹣ ×10cm=10Ω，电流表示数：I′= = =0
19.【答案】（1）解:当开关S闭合，S1、S2 断开时，电阻逐个顺次连接，组成串联电路；当S、S1、S2都闭合时，电流分三路分别流入电阻，即为并联连接；两个状态的等效电路图如图：（2）解:由题可知U1：U2=3：8 = = ，∴I1= ………………………①由R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4：1可知： = = ，即 = ，∴ = ，∴I2=2………………②∴并联时， = = ，∴R2= R1= ×30Ω=40Ω．答：电阻R2的阻值为40Ω（3）解:串联时， = R3= = =10ΩI= = =0.3AU=I（R1+R2+R3）=0.3A×（30Ω+40Ω+10Ω）=24V答：电源两端的电压为24V（4）解:P最小 = U2/R串 = (24V）2/6.3Ω = 7.2WP最大 = U2/R并 = (24V）2/80Ω = 91.4W答：这个电热器模型最小档位和最大档位对应的功率分别是7.2W、91.4W
四、实验探究题
20.【答案】（1）调零（2）不合理；灯泡在不同电压下的功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义（3）R2变小；灯泡L2的玻璃泡打碎了，由于缺少玻璃泡的保护，电流流过灯泡时产生的热量迅速散失，使灯丝的温度较低，灯泡电阻较小，所以R2变小
21.【答案】（1）无法控制变量（2）乙（3）L1断路（4）L1
【解答】（1）甲电路中，滑动变阻器滑片移动时，灯泡两端的电压和电流都在变化，无法控制电流或者电压不变，根据控制变量法的思想，不能研究电流做功与电压和电流的关系，因为电路中电压和电流同时改变，不能单独控制其中一个不变，故答案为：无法使用控制变量法；（2）研究电流与电压的关系，就应该控制电路中的电流不变，通过比较电压，研究电流做功与电压的关系，图丙中两只灯泡串联，控制了电流相同；（3）L1断路，这时V1相当于测电源两端电压,电流很小接近于0,V2表无示数；（4）“12V? 6W”灯泡L1额定电流“6V? 4W”灯泡L2额定电流因为0.5A＜0.67A以及两灯串联，所以为保护灯L1 ， 电路中的电流不能超过0.5A，因此灯泡L1能正常发光，接入电流表能测量灯L1的额定功率。