2021年春季苏科版九年级物理下册第十五章专题训练电功和电热之动态电路计算（含答案）

第十五章
专题训练
电功和电热之动态电路计算
1．如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增大到60Ω，测得R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙，下列说法正确的是
A．R的阻值增大，电流表与电压表的示数都变小
B．电源电压为12V
C．当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6J
D．R0两端的电压变化范围为6V~18V
2．如图所示的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω
1A”字样，灯泡L标有“6V
6W”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15
V。为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是
A．灯泡L消耗的最小功率是0.24W
B．正常发光时灯丝的电阻是12Ω
C．电路中电流的变化范围是0.11A～0.6A
D．滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω～48Ω
3．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“20Ω
0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是
A．电源电压为9V
B．R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器的取值范围是2Ω~20Ω
D．电路总功率的变化范围是2W~3W
4．如图所示的电路中，电源电压为9V保持不变；AB为滑动变阻器，最大阻值RAB=30Ω；小灯泡的额定电压为6V，额定功率为1.8W。闭合开关S，滑动变阻器滑片从B端向A端缓慢移动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为
A．5Ω
B．10Ω
C．15Ω
D．20Ω
5．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω
2A”，灯泡L标有“3V0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是
A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W
C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A
D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W
6．如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”，灯泡标有“6V
3W”字样。闭合开关，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，不考虑灯丝电阻变化，下列说法正确的是
A．电压表示数变化范围2V～3V
B．电流表示数变化范围0.2A～0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围2Ω～9Ω
D．滑动变阻器的最大功率为0.5W
7．如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，R1、R2的U－I关系图像如图所示．则下列判断正确的是
①图线甲是电阻R1的“U－I”关系图像
②电源电压为12V
③电阻R1的最小电功率为2.7W
④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A．只有①③正确
B．只有①④正确
C．只有②④正确
D．只有②③正确
8．如图甲所示，R1的阻值是20Ω．滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是
A．0.45W
B．0.50W
C．0.80W
D．0.90W
9．如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻阻值为5Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω．闭合开关，移动滑片的过程中，下列说法正确的是
A．若滑片P向右移动，电流表示数变大
B．滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω～20Ω
C．定值电阻的功率变化范围为0.45W～1.8W
D．电压表与电流表的示数比值不变
10．如图所示为一种握力计和它的工作原理示意图。电源电压恒定不变。握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。该握力计测量范围为0～300N，电路中电流变化范围0.1～0.6A。则下列说法正确的是
A．握力300N时电路中电流为0.6A
B．握力计工作电路的电源电压为3V
C．R1连入电路阻值变化范围是0～30Ω
D．R2消耗的最小功率为0.5W
11．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω
2A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“6V
3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则
A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W~3W
C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4Ｗ
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
12．（多选题）下图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示，下列判断正确的是
A．R1的电阻为5Ω
B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C．电路消耗的最大功率为1.8W
D．电路消耗的最小功率为1W
13．如图1所示，电源电压一定，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图2所示．已知定值电阻R0=20Ω．则电源电压U=＿＿＿V，图2中坐标值I1=＿＿＿A．当电流表示数I=0.4A时，R0与R消耗的电功率之比为＿＿＿．
14．如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．当S1、S2均闭合且滑片P滑到滑动变阻器的最右端时，电流表A1、A2的示数分别为1A和0.2A；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A．可知电阻R2的阻值为＿＿＿＿Ω，整个电路消耗的最小电功率为＿＿＿＿W．
15．如图所示，电源电压为15V，灯L的电阻是10Ω，滑动变阻器的最大值是40Ω．闭合开关后，滑片从a端向b端移动时，电压表对应的示数变化范围是＿＿＿，灯L消耗的电功率＿＿＿．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
16．如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻．
（2）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的l/5位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？
（3）断开开关S2，闭合开关S、S1、S3，将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？
17．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω1A”字样．求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围．
18．如图所示，灯L上标有“6V
3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω．求：
（1）灯泡的电阻；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；
（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值；
（4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．
参考答案
1.D
2.A
3.C
4.D
5.D
6.C
7.C
8.A
9.C
10.B
11.D
12.ABC
13.12
0.2
2∶1
14.30
5.12
15.3V～15V
不变
16.（1）4Ω（2）7V（3）7V
3.5Ω
17.（1）10Ω（2）0.9W（3）5Ω～10Ω
18.（1）由题意知：灯泡的额定电压UL=6V，额定功率PL=3W，灯泡电阻
（2）灯泡正常发光，电路电流
电阻R1与灯泡L串联，
电源电压U=I（R1+RL）=0.5A×（20Ω+12Ω）=16V
（3）电路电流IA=2.4A，电阻R1与R2并联，由欧姆定律得：流过电阻R1的电流
流过电阻R2的电流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A，电阻R2的电阻值
（4）开关S1断开，S2、S3都闭合时，只有滑动变阻器滑片P在a、b间中点，滑动变阻器接入电路的电阻值
在t=1min=60s内，滑动变阻器产生的热量