2021年中考物理复习——六十二：动态电路之图像分析.pdf

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1、2020年中考物理真题专题训练专题六十二：动态电路之图像分析1.（2020西宁，6）如图所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R 为气敏电阻，R 的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示，R。为定值电阻，电源两端的电压恒定不变.电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图中电路图符合设计要求的是端的过程中，电流表示数/与电压表示数的关系图像如图乙所示。以下分析错误的是()A.电源电压是3VB.R 的电阻值是10 QC.%的最大电阻值是20QD.当滑片P 移到中点时，电阻吊工作10s消耗4 J 的电能3.（2020阜新，11）如图甲所示，电源电压保持不变，R是定值电阻。在 开

2、 关 S 闭合,滑动变阻器尼的滑片P 由最右端向左移动的过程中，两电表示数变化情班如图乙所示,下列说法正确的是（）A.滑动变阻器R?的最大阻值是30QB.电源电压是15VC.R i 的阻值是10 QD.该电路消耗的最小电功率为4.5W4.（2020株洲，21）在图甲所示电路中，移动滑片使电阻尼的有效阻值从零逐渐变大，R上的电压的倒数与必的阻值变化的图象如图乙所示，则（）D.七=10Q5.（2020眉山，12）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L 和电阻R 接入电路中，只闭合开关S|时，小灯泡L 的实际功率为1 W.图乙是小灯泡L 和电阻R 的 I-U 图象。下列说法中正确的是（）A.只闭合开关

3、，时，L的电阻为10QB.再闭合开关S2后，电路总功率为1.2WC.再闭合开关Sz后，电流表示数增加0.5AD.再闭合开关S2后，在Im in内电阻R产生的热量是24J6.（2020扬州，12）“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压4.5 V,电压表量程“03V”,电流表量程“00.6A”，滑动变阻器（20Q 1A）,灯泡L标 有“2.5V 1.25W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出U-I图线如图乙，下列判断正确的是（）A.随电压的增加，小灯泡的电阻减小B.电路中最小电流是0.18AC.灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25WD.灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是10。7.（2020

4、本溪，12）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6 A,滑动变阻器火的最大阻值为5 0 Q,电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“015V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器7?连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（）A.小灯泡的额定功率为3.6WB.电源电压为16VC.当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75WD.若将电压表量程换为0 3 V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Q-50Q8.（2020重庆B,8）如图5甲所示的电路，

5、电源电压不变,L是 标 有4V ”字样的灯泡，定值电阻为6 0 Q,两个电流表的量程均为0 0.6 A,电压表的量程为0 1 5 V,图5乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，SK S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5 V.下列说法正确的是（）A.电源电压为5V B.变阻器R的最大阻值为IOCC.移动滑片P当灯泡L的功率为1W时,变阻器R接入的阻值为6.25。D.当S、&、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W9.（2020黔东南，8）如图甲所示的电路中，R为定值电阻，Rz为滑动变阻器，电源电压保持3 V不变，闭合开关S

6、后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（）A.定值电阻Ri的阻值是5cB.滑动变阻器的阻值范围是0IOCC.当滑片P 移到b 端时，电路消耗的总功率为1.8WD.若滑动变阻器R?出现接触不良时，电流表示数为0,电压表示数为3V10.（2020抚顺，12）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3 V,第一次只闭合开关S1、S 3,将滑动变阻器R 的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关S 2,将滑动变阻器及的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表V?的示数为1.5 V,滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V、乂

7、示数关系的图象。下列说法A.小灯泡的额定功率为0.9WB.定值电阻&的阻值为10。C.滑动变阻器R 的最大阻值为15。D.两次实验中，电路的最小功率为0.36W11.（2020襄阳，18）如图甲所示，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为 V,灯的功率变化量为 W o1 2.（2 0 2 0 黔东南，1 3）如图是一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图9甲，电源电压为24 V,灯泡L的额定电压为2 4 V.通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图9乙.当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为。，调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功

8、率为1.2 W 时，滑动变阻器R连入电路的阻值是 D,观察图象发现灯泡L的电阻是在增大的，这是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _o1 3.（2 0 2 0 广东，2 7）小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4 V并保持不变，电压表（0 3 V）2个，电 流 表（0 0.6 A）,滑动变阻器规格为“2 0。1 A”，小灯泡L标 有“2.5 V 1.2 5 W”字 样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。（1）电路中a 是 表，b 是 表；（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 A；（3）根据实验

9、数据，绘制出滑动变阻器的由功率A与小灯泡的电功率A的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑 动 变 阻 器 的 电 功 率;(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的I，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从 W至_ _ _ _ _ _ W o1 4.(2 0 2 0 福建，33)如图甲电路中，电源电压保持不变，W、R 均为定值电阻，R Z为滑动变阻器。闭合开关S,改 变 R z 的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b 端时电流表示数为0.3 Ao(I)求 R 2 的最大阻值。(2)若滑片

10、置于变阻器的中点位置，R 2 消耗的电功率为0.8 W,求电源电压U和的阻值。(3)若滑动变阻器滑片每移动1 c m,阻值改变1 C,设滑片从a 端向b 端滑动的距离为x o n,写出R 2 消耗的电功率P随 X变化的关系式，并由此关系式求出R 2 消耗电功率的最大值。1 5.(2 0 2 0 泰安，2 5)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。奶为水平杠杆，加 长 1 m,。为支点，04：AB=z 4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻而的阻值为1 0 Q,压力传感器7?固定放置，

11、7?的阻值随所受压力尸变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压4=1 2 V,平板上物体所受重力分别是8 0 N 和 1 0 0 N 时，闭合开关S,分别求出电流表的读数。(2)电池组用久后电压变小为兄这时平板上物体重1 0 0 N 时，电流表读数为0.3 A,求的大小。(3)在 第(2)问情况中，电池组电压大小为，要求平板上重为1 0 0 N 的物体对应的电流表读数和电池组电压=1 2 V 的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只更换电阻向，试求出更换后的心的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点/的位置，试判断并计算触点4应向哪个方向移动？

12、移动多少厘米？1 6.(2 0 2 0 衡阳，2 7)初(1 7 0 0 1)班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，&、R2是加热管的电阻(不考虑阻值受温度变化影响)，它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题:(1)s 闭合时，饮水机处于 工作状态。R2的阻值是(2)水杯中装满20水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？水的比热容为4.2X1031/(kg),当时气压设定为1 标准大气压，不考虑热损失(3)最近一次使用时，加热管R i损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器(相当于滑动变阻器，

13、以下称为变阻器)设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率P 随电流I 关系的图象如图丙所示，则：求R2的发热功率范围。变阻器的最大功率多大?简述：这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。17.(2020青岛，2 8)某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示,其中石和尼均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：(1)该电热水壶加热和保温时电流之比;(2)电阻尼的阻值;(3)给1.2kg

14、的水加热，使水温从20七升至80七热水壶的工作效率为90%,需要多长加热时间。18.(2020潍坊，2 4)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻麻=10。，R为压敏电阻(厚度不计)，位于油箱底部，A表是一量程为00.6A的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6 A,汽油密度。*=0.7X103kg/m g取10N/kg。求:wn(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;(2)电源的电压；(3)汽油耗尽时电流表的示数。1 9.(2 0 2 0 益阳，2 7)在如图甲所示电路中，电源

15、电压U恒定，电阻R=2 0 Q,R为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从 a端滑到b端时，电 压 表 示 数 的 关 系 如 图 乙 所 示。求：甲(1)电源电压U；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R i 消耗的电功率。2 0.(2 0 2 0 咸宁，2 2)如图甲所示的电路，电源两端电压不变，虫是定值电阻，A 是滑动变阻器。将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器6消耗的功率R为 L 8 W,断开开关时电流表的示数改变了 0.3 A；当开关S断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值/?与电流表示数的倒数;的关系如图乙

16、所示。求:(1)电源两端的电压和滑动变阻器最大的阻值公(2)定值电阻的限值必；(3)电路消耗的最小功率区2 1.(2 0 2 0 泰安，2 5)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。仍为水平杠杆，必 长 1 m,0 为支点，OA：AB=1：4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻位的阻值为1 0 Q,压力传感器兄固定放置，月的阻值随所受压力夕变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压=1 2 V,平板上物体所受重力分别是8 0 N 和 1 0 0 N 时

17、，闭合开关S,分别求出电流表的读数。(2)电池组用久后电压变小为，这时平板上物体重1 0 0 N 时，电流表读数为0.3 A,求的大小。(3)在 第(2)问情况中，电池组电压大小为，要求平板上重为1 0 0 N 的物体对应的电流表读数和电池组电压为=1 2 V 的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只更换电阻晶，试求出更换后的总的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点力的位置，试判断并计算触点/应向哪个方向移动？移动多少厘米？2 2.(2 0 2 0 咸宁，2 2)如图甲所示的电路，电源两端电压不变，凡是定值电阻，A是滑动变阻器。将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器

18、R 消耗的功率R 为 1.8 W,断开开关时电流表的示数改变了 0.3 A；当开关S断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值A与电流表示数的倒数;的关系如图乙所示。求：(1)电源两端的电压和滑动变阻器最大的阻值兄;(2)定值电阻的限值必；(3)电路消耗的最小功率2020年中考物理真题专题训练专题六十二：动态电路之图像分析参考答案1.（2020西宁，6）如图所示是科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路，其中R为气敏电阻，R的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示，R。为定值电阻，电源两端的电压恒定不变.电路设计要求当天然气浓度增大时，电路中电表示数增大，图中电路图符合设计要

19、求的是【答案】C2.（2020广安，12）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S,变阻器滑片从a 端滑到6端的过程中，电流表示数/与电压表示数的关系图像如图乙所示。以下分析错误的是()A.电源电压是3VB.R 的电阻值是10。C.%的最大电阻值是20。D.当滑片P 移到中点时，电阻尼工作10s消耗4 J 的电能【答案】D3.（2020阜新，11）如图甲所示，电源电压保持不变，R是定值电阻。在 开 关 S 闭合,滑动变阻器兄的滑片P 由最右端向左移动的过程中，两电表示数变化情班如图乙所示,下列说法正确的是（）甲 乙A.滑动变阻器R?的最大阻值是30QB.电源电压是15VC.R i 的限值是10 Q

20、D.该电路消耗的最小电功率为4.5W【答案】ABD4.（2020株洲，21）在图甲所示电路中，移动滑片使电阻尼的有效阻值从零逐渐变大，R上的电压的倒数与尼的阻值变化的图象如图乙所示，则（）A.电压表Vi示数变大 B.电压表Vi示数不变 C.兄=5。D.曷=10Q【答案】BC5.（2 0 2 0 眉山，1 2）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R 接入电路中，只闭合开关S i 时，小灯泡L的实际功率为1 W.图乙是小灯泡L和电阻R 的 I-U图象。下列说法中正确的是（）A.只闭合开关8时,L的电阻为1 0 QB.再闭合开关S z 后，电路总功率为L 2 WC.再闭合开关S z 后，电流表

21、示数增加0.5 AD.再闭合开关S z 后，在 I mi n 内电阻R 产生的热量是2 4 J【答案】D 6.（2 0 2 0 扬州，1 2）“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压4.5 V,电压表量程“0 3 V”,电流表量程“0 0.6 A”，滑动变阻器（2 0。1 A）,灯泡L标 有“2.5 V 1.2 5 W”，调节滑动变阻器测得多组数据，作出U-I图线如图乙，下列判断正确的是（）A.随电压的增加，小灯泡的电阻减小B.电路中最小电流是0.1 8 AC.灯泡正常发光时，电路的总功率是2.2 5 WD.灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是1 0。【答案】C o7.（2 0 2 0 本溪

22、，1 2）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6 A,滑动变阻器区的最大阻值为5 0 Q,电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“015V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器A连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（）A.小灯泡的额定功率为3.6WB.电源电压为16VC.当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75WD.若将电压表量程换为。3 V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为1 8c50。【答案】ACD8.（2020重庆B,8）如图5甲所示

23、的电路，电源电压不变,L是 标 有4V”字样的灯泡，定值电阻为6 0 Q,两个电流表的量程均为0 0.6 A,电压表的量程为0 1 5 V,图5乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，SK S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电压表示数为5 V.下列说法正确的是（）A.电源电压为5VB.变阻器R的最大阻值为10QC.移动滑片P当灯泡L的功率为1W时凌阻器R接入的阻值为6.25。D.当S、，、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W【答案】D9.（2020黔东南，8）如图甲所示的电路中，R为定值电阻，Rz为滑动变阻器，电源电压保持3V不变，

24、闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（）A.定值电阻R1的阻值是5cB.滑动变阻器的阻值范围是010CC.当滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为1.8WD.若滑动变阻器R2出现接触不良时，电流表示数为0,电压表示数为3V【答案】C10.（2020抚顺，12）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3 V,第一次只闭合开关号、S3,将滑动变阻器R的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关S 2,将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为1.5 V,滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电

25、压表V、V?示数关系的图象。下列说法正确的是（A.小灯泡的额定功率为0.9WB.定值电阻飞的阻值为10。C.滑动变阻器R 的最大阻值为15。D.两次实验中，电路的最小功率为0.36W【答案】BCD11.（2020襄阳，18）如图甲所示，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为 V,灯的功率变化量为 W o12.（2020黔东南，13）如图是一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图9 甲，电源电压为24 V,灯泡L 的额定电压为24V.通过灯泡L 的电流跟其两端电压的关系如图9 乙.当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为 C,调

26、节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2W时，滑动变阻器R 连入电路的阻值是 n,观察图象发现灯泡L的电阻是在增大的，这是【答案】6 0;9 0;灯的亮度变亮，灯丝温度升高，电阻变大(或电阻的阻值受温度的影响)1 3.(2 0 2 0 广东，2 7)小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4 V并保持不变，电压表(0 3 V)2个，电流表(0 0.6 A),滑动变阻器规格为“2 0 Q 1 A”，小灯泡L标 有“2.5 V 1.2 5 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。(1)电路中a是 表，b是

27、 表；(2)实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为 A；(3)根据实验数据，绘制出滑动变阻器的由功率R与小灯泡的电功率凡的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率(亮度)变大时，滑 动 变 阻 器 的 电 功 率;(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的I，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从 W 至【答案】(1).电流(2).电压(3).0.5 (4).先变大后变小(5).0.2(6).1.81 4.(2 0 2 0 福建，33)如图甲电路中，电源电压保持不变，氏、K 均为定值电阻，R 2 为滑动变阻器。闭合开关S,改 变

28、 R 2 的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3 A o(1)求 R 2 的最大阻值。(2)若滑片置于变阻器的中点位置，R 2 消耗的电功率为0.8 W,求电源电压U和 R)的阻值。(3)若滑动变阻器滑片每移动1cm,阻值改变1。，设滑片从a 端向b 端滑动的距离为xcm,写出R2消耗的电功率P 随 X变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值。【答 案】解：(1)由图象可知，当R2阻值最大时，通过R2的电流为0.3A,R2两端的电压为3V 由得Ri(2)由图象可知，空 七3：熨=8。R,=5。当滑片置于R2的中点位置时，滑动变阻器接入电路的

29、阻值P=UI=I2RI2R2=I2 X5n=0.8W I=0AA解得依题意，有!/=5.4+0.3 XR0U=0.4 X(8+5+Ro)U=6 V&=2。联立解得（3）滑片移动x c m 时，滑动变阻器接入电路的阻值-/一 u卷+%+R；.U2R,P=1 2R.=-2f-%+R】+。PL 36X（10+x）2n 36T 36P=10-2+4OX=（1（?一）2+40X由上式可知，当 X=1 O,BP$R ,2 =1 0 O m e ga S 时，R?消耗的电功率达到最大值，且Pmx=0.9 砂1 5.（2 0 2 0 泰安，2 5）小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学

30、过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。Q 奶为水平杠杆，如 长 1 m,。为支点，0A：AB=1：4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻面的限值为1 0 Q,压力传感器月固定放置，E的阻值随所受压力尸变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。0 4 8 16 20 23 28乙（1）当电池组电压=1 2 V,平板上物体所受重力分别是8 0 N 和 1 0 0 N 时，闭合开关S,分别求出电流表的读数。(2)电池组用久后电压变小为，这时平板上物体重1 0 0 N 时，电流表读数为0.3 A,求的大小。(3)在 第(2)问情况中，电池

31、组电压大小为兄要求平板上重为1 0 0 N 的物体对应的电流表读数和电池组电压4=1 2 V 的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只更换电阻尼，试求出更换后的店的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点/的位置，试判断并计算触点4应向哪个方向移动？移动多少厘米？【答案】解：(1)由杠杆平衡条件可知，当用=8 0 N、&=1 0 0 N 时，%OA=F%,OBFK2 ,OA=Fta.,OB由题意：04：OB=1:5解得：品=1 6 N、&=2 0 N 4 分由A的阻值随所受压力尸变化关系图象得，兄=3 0。、尼=2 0。由欧姆定律得：伍J 卡+于3 A.“瓜.,检2-兄+于一氏4

32、 A(2)=力?总 kI.(兄+屈)=9 V(3)其它条件不变，只更换电阻几为扁一由题意得=hR需/=h(兄+而/)解得加=2.5。其它条件不变，只向左调节A触点Zcm,压力传感器阻值为公Ui IiRs 3 T2（用+品）解得自=1 2.5 Q从图象可知，条=23N由杠杆平衡条件尸B 3 OB=Fta （曲+/）解得Z=3cm16.（2020衡阳，27）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题

33、：（2）水杯中装满20水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？水的比热容为4.2X103）/（kg-）,当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量,得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：求R2的发热功率范围。变阻器的最大功率多大?简述：这种设计方案有什么不妥之处(指出一种合理的不妥情况即可)。【解答】解:(1)s闭合时，两电阻并联，

34、S断开时，为R1的简单电路，由并联电路小于其中任一电阻,TJ2根据P=可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W;RS断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为20W;根据并联电路各支路互不影响，故加热时R2的功率为：P2=900W-20W=880W,R,U2(220V)22 P2 880V=55QO(2)一标标准大气压水的沸点为1OO,水杯中装满20水加热到沸点吸热:Qa=cm (t-to)=4.2X10)/(kg)X0.6kgX(100-20)=2.016X10,不考虑热损失，消耗的电能W=Q吸=2.016X 10由P=也得，将水烧开的时间：tt，=2,0 1 6 X 1 05J=

35、2 2 4P加热 900 W(3)变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时,R2的电压为2 2 0 V,其最大功率为880W;当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A,R2的最小功率为:P2/h=I/h2R2=(0.5A)2X552=13.75W;R2的发热功率范围为13.75W 880W;变 阻 器 的 功 率：P变=F R 变=(U )2 X R变=R 变+区2(R 变+1?2)R 变_ _(R变-R 2)2+4 R 变R 2，R 变当R变=R2时，变阻器的最大功率为:变阻器的最大功率：P变 大一U2 (220V)24R2 4X 55。=220W；因变阻器与R2串

36、联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。答：（1）加热；55;（2）加热224s可将水烧开；（3）R2的发热功率范围为13.75W880W;变阻器的最大功率为220W;因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。17.（2020青岛，28）某家用电热水壶有加热和保温两档，内部电路简化示意图如图甲所示,其中石和%均为阻值不变的发热电阻。某次使用该电热水壶烧水过程中，消耗的电功率随时间变化的图象如图乙所示。求：电阻兄的阻值；（3）给1.2kg的水加热，使水温从209升至8 0 T热水壶的工作效率为90%,需

37、要多长加热时间。【答案】(1)4:1；(2)9 0.7 5 Q ；(3)2 1 0 s 1 8.(2 0 2 0 潍坊，2 4)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻凡=1 0 Q,R为压敏电阻(厚度不计)，位于油箱底部，A表是一量程为0 0.6 A 的电流表，作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4 m,A表示数为0.6 A,汽油密度。*=0.7 X l()3 k g/m 3,g取 1 0 N/k g。求:(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;(2)电源的电压；(3)汽油耗尽时电流表的示数。【答案】2.8

38、 x 1 0 3；(2)1 2 V；(3)0.1 A1 9.(2 0 2 0 益阳，2 7)在如图甲所示电路中，电源电压U恒定，电阻R i=2 0 Q,&为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从 a端滑到b端时，电压表、V 2 示数的关系如图乙所示。求:(1)电源电压u；(2)滑动变阻器的最大限值；(3)当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R消耗的电功率。【答案】(1)由图像读出l)2=8 V 时UF4V,因为RI,R2,串联，故电源总电压U/U+U 2=4 V+8 V=1 2 V；(2)当滑片P在 b点时，R?最大，电流最小，5最 小,U z 最大。故此时Ui=4V,U2=8 V,因为串

39、联，故 Ui：U尸 R i：I U,代入数据得4V：8 V=2 0 9：R a b,解出变阻器的最大阻值R b=40 Q(3)滑片在中点时，凡=2 0。*2U忌K+&1220+20A=0.3A =/I27?=0.32X20W=1.8WO2 0.(2 0 2 0 咸宁，2 2)如图甲所示的电路，电源两端电压不变，虫是定值电阻，火是滑动变阻器。将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器消耗的功率F为 1.8 W,断开开关时电流表的示数改变了 0.3A；当开关S 断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值月与电流表示数的倒数;的关系如图乙所示。求：(1)电源两端的电压和滑

40、动变阻器最大的阻值兄;(2)定值电阻的阻值尼；(3)电路消耗的最小功率【答案】(1)6 V ；2 0 Q；(2)10 Q；(3)1.2 W2 1.(2 0 2 0 泰安，2 5)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。Q 仍为水平杠杆，如 长 1m,0为支点，OA：击1：4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻尼的限值为1 0 Q,压力传感器区固定放置，A的阻值随所受压力尸变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)当电池组电压劣=1 2 V,平板上物体所受重力分别是8

41、 0 N 和 10 0 N 时，闭合开关S,分别求出电流表的读数。(2)电池组用久后电压变小为V,这时平板上物体重10 0 N 时，电流表读数为0.3A,求 V的大小。(3)在 第(2)问情况中，电池组电压大小为，要求平板上重为10 0 N 的物体对应的电流表读数和电池组电压区=1 2 V 的情况下相同，小明采取了两种解决办法：其它条件不变，只更换电阻兄，试求出更换后的店的大小。其它条件不变，只水平调节杠杆上触点/的位置，试判断并计算触点4 应向哪个方向移动？移动多少厘米？【答案】解：(1)由杠杆平衡条件可知，当用=8 0 N、加=10 0 N 时，FK#04=Ri OBFK2 ,OB由题意：

42、OA：OB-1:5解得：&=16 N、R 2=2 0 N 4 分由公的阻值随所受压力尸变化关系图象得，兄=3 0。、兄=2 0。由欧姆定律得：1m 兄+而一3 A.仄仄.,%他2-兄+而一 4A（2）U=IR尽 谆 Io（兄+而）=9 V（3）其它条件不变，只更换电阻屈为A-由题意得=LR（尼+居）解得加=2.5。其它条件不变，只向左调节A触点Zcm,压力传感器阻值为必U IzR*FI2（尼+而）解得花=1 2.5Q从图象可知，琅=23 N由杠杆平衡条件外3 OB=FK2 （曲+/）解得Z=3 cm22.（20 20 咸宁，22）如图甲所示的电路，电源两端电压不变，尺是定值电阻，A是滑动变阻器。将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器R消耗的功率A为 1.8 W,断开开关时电流表的示数改变了 0.3 A；当开关S断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值月与电流表示数的倒数的关系如图乙所示。求：(1)电源两端的电压和滑动变阻器最大的阻值出(2)定值电阻的限值几；(3)电路消耗的最小功率【答案】6 V ；2 0 0；(2)1 0 Q；(3)1.2W