2023福建版物理中考复习题--题型八动态电路分析.pdf

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1、2023福建版物理中考题型A动态电路分析题型专练题型讲解 动态电路分析是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流表和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式和电路参数值,进而改变电路中的总电阻、电流、电压和电功率等，并对这些量的变化进行分析的题型。中考试卷中，动态电路分析主要以选择题、填空题和计算题的形式出现。类型一动态电路的定性分析1.（2021黑龙江齐齐哈尔中考）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器&的 滑 片P向右移动时,下列说法中正确的是（D ）A.电流表示数减小，电压表示数增大B.电流表示数减小，电压表示数不变

2、C.电路总电阻减小，电路总功率增大D.电流表示数不变，电压表示数不变解析 Ri和&滑片左侧部分的电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量7?.中的电流,电源电压不变，凡不变,所以电流表和电压表示数均不变;滑片P向右移动，&接入电路的阻值增大，电路总电阻增大，根 据P=?可知，电路总功率减小，故A、B、C错误,D正确。2.（2021四川南充中考）如图所示，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片，下列关于该装置的说法僧送的是（D ）A.若电流表读数增大,H 接入电路的电阻减小B.若电流表读数增大,表明油量增多C.若电流表读数减小，电阻Ro的功率减小D.若电流表读数减小

3、，滑动变阻器R两端的电压减小解析 滑动变阻器R、定值电阻R）构成串联电路，若电流表读数增大，根 据/=:可 知 R 接入电路R的电阻减小，此时滑杆P 向下滑动，则浮球向上浮起，表明油量增多,A、B 选项正确。若电流表读数减小，根据P=F R可知电阻心的功率减小,C 选项正确。若电流表读数减小，根据串联电路的电压规律可知,UR=U总-/R）,可知滑动变阻器R两端的电压增大,D 选项错误。3.（2 0 2 1 宁夏中考）如图所示,电源电压保持不变。关于电路的工作情况，下列说法中正确的是B)A.同时闭合两个开关，通过两只灯泡的电流一定相同B.若先闭合Si,再闭合S2,电压表示数不变，电流表的示数变大

4、C.若先闭合Si,再闭合S2,电压表示数变大，电流表的示数变大D.若灯L i被短路，闭合Si,S2后,灯L,不亮，灯 L2亮，电流表损坏解析同时闭合两个开关,Li、L2并联，只有当两只灯泡的规格相同时，通过这两只灯泡的电流才相同，故 A 错误。先闭合SI,电路中只有L i接入电路，电压表测电源电压，电流表测流过L i的电流;再闭合S2,灯 Li、L2并联，电压表仍测电源电压,所以电压表示数不变，此时电流表测干路电流，所以电流表示数变大，故 B 正确,C 错误。若 灯L i短路，闭合Si、S2,发生电源短路，两灯都不亮，有较大电流流经该电路，损坏电流表和电源，故 D 错误。故 选 Bo4.（2

5、0 2 1 内蒙古赤峰中考）教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒，小明设计的“过氧乙酸气体浓度测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。如图所示是其简化的工作电路图,电源电压恒为6 V,定值电阻/?2=10 Q。传感器&的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小，下列判断正确的是（B）-1A.当过氧乙酸气体浓度增大时，电路中电流表示数变小B.当过氧乙酸气体浓度增大时，电路中电压表示数变小C.当电路中电压表示数为4.5 V 时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,此时可计算得出电流表示数为0.45 AD.当电路中电压表示数为4.5 V 时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,可计算得出

6、传感器品的阻值为40 Q解析 当过氧乙酸气体浓度增大时，传 感 器R i的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小,电路中电阻变小,电流增大,电流表示数变大，故 A 错误;当过氧乙酸气体浓度增大时Ri阻值变小内 两端的电压变小，电压表示数变小，故 B 正确;当电路中电压表示数为4.5 V 时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，此时可计算得出电流表示数为/=学=空三3=。/5 A,故 C 错误;当电路/?2 1012中电压表示数为4.5 V时，过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准，可计算得出传感器凡的阻值为凡=串=3 0。，故 D错误。故 选 B o/0.1 5 A类型二动态电路的定量分析5.（

7、2 0 2 1 湖南郴州中考）如图所示电路，电源电压恒定,品、&、&均为定值电阻。当开关S闭合,S i、S2断开时，电流表A 的示数为0.2 A；当开关S、S i 闭合,S 2 断开时，电流表A 的示数为0.4 A；当开关 S、S i、S 2 都闭合时,电流表A 的示数为0.5 A,则(B)A.R ：A=2 ：1B.7?i :火3=1 ：1C.&:穴 3=1 ：2D.R i ：&:/?3=2 ：2 ：1解析 当 开 关 S 闭合,S i、S 2 断开时，电 路 为R i的简单电路，电源的电压不变,据欧姆定律可得:U=hRi=0.2 A xR。当 开 关S、S i 闭合,S 2 断开时，电 路

8、中R和 并联,据欧姆定律可得:。=/2 4 3=段=0.4 A x（枭 。当 开 关 S、Si、S 2 都闭合时,电路中R1、&、穴 3 并联,据欧姆定律可得:U=/34 2 3=/3 X_一 述213_氏1氏2+氏1.&3+氏2氏3=0.5 A X_ R1R2R3_+R1,R3+区2米3。由三式联立可得:Ri：R2：&=1 :2 ：1,即 R i ：&=1 ：2,&：癌=1 ：L&：火 3=2 ：1,故 B 选项符合题意。思 路 点 拨 解答电路题的关键是首先明确电路的串并联方式、电表的作用，然后根据串并联电路的电压、电流和电阻规律，运用欧姆定律、电功和电能的有关知识求解。6.（2 0 2

9、2 四川达州中考）如图所示,电源电压恒为6 V,/?i=1 0 Q,R 2=1 5 Q R的规格为“30 C 1 A”,电压表V 的量程为0 3 V,V2的量程为0 1 5 V,电流表A 的量程为0 0.6 A,下列说法正确的是B)A.只闭合S i时，向左移动滑片,A 示数变大,V2示数变大B.只闭合S i时，向左移动滑片,V2示数变化量的绝对值与A 示数变化量的比值不变C.只闭合S i时，向右移动滑片,R2两端的电压变化量的绝对值与以两端的电压变化量相等D.闭合S i、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6 W解析 只闭合S i时，电阻凡、金、&串 联，电压表V

10、 i测用两端电压,电压表V2测&与 R 两端电压，电流表测电流,向左移动滑片R接入电路中的阻值减小，根据串联分压,电压表V2示数减小,则电压表V i示数增大,电流表A 示数变大,A 错误。只闭合S i时，向左移动滑片，电压表V i测R两端电压,电压表V2测&与&两 端 电 压，根据串联分压,电压表V2示数变化量的绝对值与电压表 V 示数的变化量相等,电压表V 2 示数变化量的绝对值与A 示数变化量的比值为等=等=品内不变,B 正确。只闭合S i时,向右移动滑片 接入阻值增大，电流减小，根据串联分压两 端 电 压 增 大 两 端 电 压 减 小,R两端电压减小，且 它 们 两 端 电 压 之 和

11、 为 电 源 电 压，则 U3=|AS|+|AUI|,则 S|A S|,C 错误。闭 合Si、S2时,&被短路囚、&串 联 接 入 电 路，电压表V i测 R 两端电压,电压表V2测R3两端电压,电流表测电流，移动滑片,在保证电路安全的情况下，当电压表V 1示数为3 V 时,电路消耗的功率最大，此时电流为/=以=%=0.3 A,/?3阻值为/?3=华=今 言=10。，电路消耗的最大功率为P=UI=6 Vxo.3 A=1.8 W,D 错误。7.（2021贵州中考）（多选）如图所示，电源电压为18 V,定值电阻凡=10 Q,滑动变阻器标有“50 Q 2A”,电流表量程为03 A o 在确保电路安全

12、的情况下，下列说法正确的是(AC)A.滑 片 P 向右移动过程中，电流表的示数变小B.滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为050。C.若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25 VD.若电源电压可调，为使电流表示数达到最大，电源电压可调节的最小值为18 V解 析 从 题 图 可 以 看 出，滑动变阻器与定值电阻并联,电流表测量干路电流。滑 片 P 向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大，由欧姆定律得,电流表的示数变小，故 A正确。当电流表示数最大为3 A 时,滑动变阻器允许接入电路中的阻值最小。由并联电路特点可 知 U产U2=U=18 V,通过凡的电流/产生=竺丫=1.

13、8 A,通 过&的 电 流/2=/-/I=3 A-1.8 A=1.2 A,滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值&=15 C,范围为15 C50 Q,故 B 错误。若电，2 1.2 A源电压可调,当电流表示数达到最大为3 A,滑动变阻器接入电路的电阻也最大为50 Q 时，电源电压最大。此时电路的总电阻/?=*乙=100 x500=走 Q 电源电压U，=/R=3 Ax Q=25 V,故 CR1+R2I 10Q+50Q 3 3正确。若电源电压可调，为使电流表示数达到最大，当通过滑动变阻器的电流最大为2 A 时，电源电压取到最小值。“=/2=3 A-2 A=1 A,电源电压U=I Ri=l Axl0Q=

14、10 V,故D 错误。故选A、Co8.（2022四川自贡中考）如图甲所示,电源电压恒定，定值电阻Ro的阻值为8 Qo将滑动变阻器的滑片从。端滑到中点的过程中，电压表示数。与电流表示数/之间的关系图像如图乙所示。滑动变阻器R 的 最 大 阻 值 为 电 源 电 压 为 12 V。解析 由题图甲知，定值电阻心与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由题图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0 V,此时电路中的电流/尸平据串联电路的特点有，电源电压U=4.0 V+/1/?o=4.O

15、V+x 8。当滑片置于。端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有，电源电压l/=6.0 V+x8。R联立两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12 V,R=8 Q9.（2022重庆中考）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L 标有“6 V 0.3 A”字样，电流表量程00.6A、电压表量程03V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、Si,滑 片 P 位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10 s 内 消 耗 的 电 能 为 18 J,再移动滑片P,电流表示数与凡关系如图乙。所示;当断开S i闭 合 S、S2、S3时，电流表示数与&的关系如图乙人所示，则/尸。45 A（

16、忽略小灯泡电阻变化）o解析 只闭合开关S、Si,滑动变阻器治和灯泡L 串联接入电路，电路如解析图1 所示。当滑片P 位于最右端时，滑动变阻器以接入电路的电阻为0,电路为只有灯泡L 的简单电路，且小灯泡恰好正常发光，则电源电压U=UL箱=6 V,小灯泡1 0 s内消耗的电能卬=八球/世片6 Vx0.3 Axl0s=18J o 灯泡的电阻RL=F =建=20 Q o 移动滑片使滑动变阻器接入电路的电阻增大时，电流表示数减小，电 压 表 示 数 仇 增 大。电压 表 量 程 03 V,因此为保障电路安全，电 压 表 示 数 U（）max=3V,UL=U-Uomax=6 V-3 V=3 V,由题图乙可

17、知滑动变阻器此时接入电路的电阻&=R。灯泡的电阻不变,RL=20 C。根据串联分压原理可得 驾 更=怖,即 第=羔，解得R=20 Q。当断开Si,闭合S、S2、S3时，定值电阻R和滑动变阻器/?2并联接入电路，灯 泡L被短路，电路图如解析图2所示,则UI=U2=U=6V。由题图乙可知滑动变阻器&接入电路的电阻为A=20。时，电路的电流最大,电流表量程00.6 A,所以通过电路的最大电流为/=0,6 A o通 过 滑 动 变 阻 器&的 电 流/2=也=-=0.3 A,通过 Ri 的电流/W1=/-/2=0.6 A-0.3 A=0.3 A,则 R i=2=2 0 Q。当滑动变阻器&接200IRQ

18、 0.3A入电路的电阻为2R=40Q时，电流表示数/产二+”=-+-=0.45 AoI -I_ _ -图1图210.（2021湖南张家界中考）如图甲，移动滑片使电阻&的有效阻值从零逐渐变大内两端电压U的倒数与&的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为4 V,吊 的 阻 值 为6 d解析 由电路图可知，闭合开关后内与&串联,电压表V i测电源两端的电压,电压表V2测用两端的电压。当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零,此时用两端的电压最大,等于电源电压,R两端电压。的倒数最小，由题图乙可知内两端电压U的倒数最小为三V,则电源电压4u总=4 V；由题图乙可知，当&=18。时圈两端电压U的倒

19、数为1 V”,即凡两端的电压U=V,因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，所以，此 时&两 端 的 电 压 U2=US-U=4 V-l V=3V,因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流1=与 即 叱=芸,解 得Ri=6 Qo/?2 18。11.(2021山东淄博中考)在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示,电源电压恒为4 丫,小 灯 一泡标有“2.5 V”字样，滑动变阻器规格为“50 Q 1 A”,实验得到小灯泡的I-U 图像如图乙所示。求:0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0奶乙5o5053322-oo.sso.o.o.o.小灯泡的额定功率;小灯泡正常发光时，

20、滑动变阻器R 接入电路的阻值；当小灯泡消耗的功率为0.2 W 时，通 电 1 min,滑动变阻器R 产生的热量。答案 解：(1)灯泡的额定电压为2.5 V,由题图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.3 A,灯泡额定功率P W*=2.5 Vx0.3 A=0.75 W(2)由题图甲知，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡正常发光时，滑动变阻器R 两端的电压碱=4 V-2.5 V=1.5 V由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值U 滑 1.5VR=/额 =-=5 Q0.3A由题图乙可知，灯泡两端的电压是1 V,通过它的电流是0.2 A

21、时，灯泡的电功率为P 实=U 矣 I=1 Vx0.2 A=0.2 W当小灯泡消耗的功率为0.2 W 时,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压为U滑=U-U 东=4 V-l V=3 V由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.2 A,即/=/夫=0.2 A通 电 1 min,滑动变阻器/?产生的热量Q=W=U滑 Vx0.2 Ax60 s=36 J12.(2021青海中考)酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图甲所示，是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3 V,R)是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,Ro是报警器，其

22、电阻值恒定为50 Q o问:0 20 40 60 80 100 120 浓度/(mg/10()mL)乙 当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少?通电10S电流产生的热量是多少？我国法律规定，当每100 m L的气体中酒精浓度大于或等于20 m g小于80 m g为酒驾，大于或等于80 m g为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2 V,通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。答案 解：(1)当气体中酒精浓度为0时，由题图乙知Rp=250 Q,又4)=50 Q/./?=250Q+50 Q=300 Q电源电压恒为3 VU 3V/7=说 5通电1 0 s电流产生的热量Q u p R u ep i

23、 A)2X300 Qxio s=0.3 Jo(2)当电压表的示数为2 V时通过报警器的电流/=三=斐=0.04 ARo 50Q由于传感器和报警器串联,所以通过传感器的电流也为r,而传感器两端的电压Up=U-Uo=3 V-2 V=1 V.此时传感器的阻值Rp=r=2 5 QU 0.04A由题图乙图像可知,在对该司机的检测中，每100 m L的气体中酒精浓度大于80 mg,该司机属于醉驾。13.(2022广西百色中考)如图甲所示电路,电源电压不变，灯 泡L上标有“5 V 2.5 W”字样,电压表量程为03 V,电流表量程为00.6 A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由端滑到中点的过程中，灯 泡L

24、的电功率与电流的P-/关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求:灯 泡L正常发光时的电阻；滑 片P在人端时,1 m in内灯泡L消耗的电能；(3)电源电压；在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。答 案(1)10。(2)54 J(3)6 V(4)2 Q解 析(1)灯泡的型号规格为“5 V 2.5 W”,即灯泡的额定功率P甑=2.5 W,额定电压U产5 V根据公式P=U I变形得，灯泡正常发光时的电阻R后 段 匕=Q=10 QP额 25当滑动变阻器的滑片P 位于方端时，电路中接入的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，消耗的电功率最小。由乙图可知,P 位

25、于b端时，灯泡消耗的电功率P0.9 W根 据W=Pt得，滑 片 P 在人端时m in内灯泡L 消耗的电能W/=0.9 Wx 1 x60 s=54 J(3)当滑动变阻器的滑片P 在方端时，电源电压U=(R k+R)x0.3 A=3 V+0.3/?当滑片P 滑到中点时，电路中的电流为0.4 A,此时电源电压U=(R灯+网 x0.4 A=4V+0.2/?由式得R=10Q代入式得U=6 V(4)灯 泡 电 流 最 大 为/=-=0.5 AR 灯 10H最大电流小于电流表的量程，所以电路中最大电流只能为0.5 A,且滑动变阻器必须接入，根据串联电路中电压的规律可知，当电路中的电流最大为0.5 A 时，滑

26、动变阻器接入电路的阻值最小，此时灯泡两端电压为5 V,滑动变阻器两端电压为1 V,且不超过电压表量程的最大值，所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为最小值R-%=卫=2 Q/最 大 A14.(2022山东枣庄中考)如图甲所示,电源电压保持不变,R)为定值电阻,R 为滑动变阻器。当滑片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/的关系图像,如图乙所示。求：P T-1 Ia R b匕|-/_I甲滑动变阻器的最大阻值;R o 的阻值和电源电压；整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。答 案(1)5

27、 0 Q (2)1 0 Q 1 2 V (3)1 ：6解 析(1)如题图甲所示，滑动变阻器R和定值电阻Ro串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量整个电路中的电流,由题图乙可知，电源电压保持不变,当电流最小时，电路中的电阻值最大，即滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器两端的电压为必=/=怒=1 0 =*=50 Qo0.2A(2)设电源电压为U,当滑动变阻器阻值最大时，则 U=0.2 A x(/?o+5 O。);当滑动变阻器功率为3.2W 时,其 两 端 电 压 为U=-=8 V,其 连 入 电 路 的 阻 值 为/?=-=2 0 C,则(7=0.4A x(/?o+2 O O);联立可得

28、,R)=1 0 Q,将Ro=lO Q代入其中一个式子中解得U=12 V。如图甲所示，和R)串联，电源电压保持不变，由尸产 匕 得，整个电路消耗的最小功率和最大功R 总.2率之比为2=零=空L =q=3_=：6。P.大 U，R,：大 RO+R 10Q+50Q口 总 小1 5.(2 0 2 2 四川南充二模)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变,凡)、Ri均为定值电阻，&为滑动变阻器。闭合开关S i,当滑动变阻器的滑片在a端时,电压表V、的示数为2.4 V,电流表示数为0.3A o 将滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中,电压表V i 和 V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线和所示。

29、求 凡 的 阻值；求&的最大阻值；当滑动触头从a 端移动到b端的过程中内消耗的最大功率和最小功率分别是多少？答 案(1)8 Q(2)10 Q(3)0.72 W 0.18 W解析 闭合开关S i,当滑动变阻器穴2的滑片在a 端时,穴2接入电路中的阻值为0,电路中Ro、R i串联,V i测 量Ri两端的电压,示数为2.4 V,电流表测量电路中的电流,示数为0.3 A,由/=.可R得,Ri的阻值/?1=Y=然=8 Qo 将&的 滑 片 从a端移动到b端的过程中,Ro、Ri、R i串联,V2测 R、&的总电压,电压表Vi的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线所示,电压表V2的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线所示;&的滑片在方点时,以接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，从图乙可知,电路中最小电流为0.15 A,此 时Ri两端的电压为1.2 V,吊 和&两 端 的 总 电 压 为 2.7 V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以&两端的电压为 gU-U=2.7 V-1.2 V=1.5 V,则滑动变阻器的最大阻值R=10 Qo 0.15A由图乙可知，电路中最大电流为0.3 A,则凡消耗的最大功率Pi大=朋 1=(0.3 A)2X8 Q=0.72 W,最小电流为0.15 A内消耗的最小功率PI小=幻=(0.15 A)2X8 Q=0.18 WO