《20届中考物理压轴培优练 专题12 动态电路的计算(解析版).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《20届中考物理压轴培优练 专题12 动态电路的计算(解析版).doc(23页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、压轴专题12 动态电路的计算1(2019福建一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R210,只闭合开关S,电流表的示数为0.3A同时闭合S、S1,电流表示数为0.8A,求:(1)电源电压U;(2)电阻R1的阻值。【答案】(1)电源电压为3V;(2)电阻R1的阻值为6。【解析】(1)由图知,只闭合开关S,电路为R2的简单电路,电流表示数为0.3A,由I可得电源电压:UIR20.3A103V;(2)由图知,同时闭合S、S1,两电阻并联,电流表测干路的电流,并联电路中各支路间互不影响,所以通过R2的电流不变,所以通过R1的电流:I1II0.8A0.3A0.5A,R1两端电压:U1U3V,由欧
2、姆定律可得,R1的阻值:R16。2(2017秋农安县校级期末)如图所示,定值电阻R10,R最大电阻值为10,电源电压U6V,则在移动滑动变阻器的滑片P时,电压表和电流表的示数变化范围是多少?【答案】所以电压表示数变化范围:3V6V;电流表示数变化范围:0.3A0.6A。【解析】当滑动变阻器得滑片P在A端时,此时电路中的阻值最小,电流表和电压表示数最大,I0.6A,U0.6A106V;当滑动变阻器得滑片P在B端时,此时电路中的阻值最大,电流表和电压表示数最小,I0.3A,U0.3A103V;3(2018秋德州期末)如图所示,已知电源电压为6V,电阻R120、R210。(1)当开关S1、S2均断开
3、时,电压表的示数为4V,求电流表的示数和R3的阻值。(2)当开关S1、S2均闭合时,求电压表和电流表的示数。【答案】(1)电流表的示数为0.4A;R3的阻值为5;(2)电压表和电流表的示数分别为6V和0.9A。【解析】(1)当S1、S2均断开,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电流(电流表的示数):II20.4A;R3两端的电压:U3UU26V4V2V,根据欧姆定律可知,R3的阻值:R35;(2)当S1、S2均闭合时,R3被短路,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,则电压表的示数为6V,R1中的电流:I10.3A,R2中的电流:I20.6A,
4、则此时电流表的示数:II1+I20.3A+0.6A0.9A。4(2019青岛)如图甲电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时,调节滑动变阻器,电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示;开关S和S1闭合、S2置于b时,调节滑动变阻器,电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示。请画出该题的各个等效电路图。求:(1)电阻R1的阻值。(2)电源电压U和电阻R2的阻值。【答案】等效电路如上图所示;(1)电阻R1的阻值为10。(2)电源电压为9V,电阻R2的阻值为20。【解析】开关S闭合、S1断开、S2置于a时,等效电路如
5、图1所示;开关S和S闭合、S2置于b时,等效电路如图2所示:(1)由图1知,开关S闭合、S1断开、S2置于a时,定值电阻R1与变阻器R3串联,电压表V1测R1两端电压,电流表测电路中电流,已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示,由图象知,电流与电压成正比,所以这是定值电阻R1的电流与电压关系图象,当电压为1.0V时,通过它的电流为0.1A,由欧姆定律可得R1的阻值:R110;(2)在图象中,当电流为0.3A时,对应的电压值:U1I1R10.3A103V;由图2知,开关S和S闭合、S2置于b时,定值电阻R2与变阻器R3串联,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流,已知电压
6、表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示,这是变阻器R3的电流与电压关系图象,由图象知,当U37V时,电路中电流为0.1A,由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:UU3+U27V+0.1AR2图象与图象相交点电压和电流值相等,所以当U33V时,电路中电流为0.3A,同理可得电源电压:UU3+U23V+0.3AR2联立解得:R220,U9V。5(2019宁波模拟)某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试,测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,从一定高度由静止自由释放20kg重物,经撞击后样品材料仍完好无损,最后重物静止在样品
7、上。从重物开始下落到静止的过程中,电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V,定值电阻R0为10。求:(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是多少?(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?(3)图乙中x的值。【答案】(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是110;(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N;(3)图乙中x的值为0.3A。【解析】(1)由图可知,R压与R0串联,由图乙可知,当重物未下落时,电路的电流I0.2A,此时传感器的电阻:R压R串R010110;(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最
8、大,又由图乙可知,最大的电流为I大1.2A,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知,电源电压:UI(R0+R),此时压力传感器的电阻:RR01010,由图丙可知,样品受到的最大撞击力:F600N;(3)由图乙可知,x的值为20kg的物体静止在样品上时电流表的示数,质量为20kg重物的重力为:Gmg20kg10N/kg200N,由图丙知,当样品受到的撞击力是200N时,压力传感器电阻为R传70,根据串联电阻的规律,总电阻R总R传+R070+1080,此时电路中的电流即电流表的示数:I总0.3A。6(2017秋裕安区校级月考)如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U
9、与电流表I的变化关系如图乙所示求:(1)电源电压;(2)定值电阻R的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。【答案】(1)电源电压为9V;(2)定值电阻R的阻值为6;(3)滑动变阻器的最大阻值为12。【解析】(1)当滑片在a端时,电路为R的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源电压U9V。(2)当电压U9V时,电路中的电流I1.5A,由I可知,电阻R的阻值:R6。(3)当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图象可知,R两端的电压UR3V,电路中的最小电流I0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电
10、压:U滑UUR9V3V6V,由I可知,滑动变阻器的最大阻值:R滑12。7(2019江西二模)在图所示的电路里,电源电压为6V,R250,当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,闭合开关S,电流表的示数为0.36A,问:(1)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少?(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数为多少?(3)滑动变阻器的电阻是否允许调到最左端,为什么?【解析】(1)从电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流所以U1U2U6V; II1+I20.36A; I1II20.36A0.12A0.24A;故滑动变阻器的阻值;(2)滑片在滑动变阻器中点时,电阻为25,当滑动变阻器接入电路阻值最
11、大时R12R122550;此时,;所以电流表的示数I总I1+I20.12A+0.12A0.24A;(3)滑动变阻器不允许调到最左端,滑动变阻器调到最左端电阻为零,将会造成电路短路,这是不允许的;【答案】(1)此时滑动变阻器的阻值是25,(2)当滑动变阻器电阻最大时,电流表示数为0.24A;(3)不允许,因为这样会造成电路短路。8(2019梧州一模)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变)。闭合开关S,断开S1、S2,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光:保持滑片P位置不变,闭合S、S1、S2,电流表的示数又变化了1.5
12、A求:(1)灯泡L的电阻;(2)电源的电压;(3)R0的阻值。【答案】(1)灯泡L的电阻是12;(2)电源的电压是12V;(3)R0的阻值是12。【解析】(1)灯泡L标有“6V 3W”,根据P可得:RL12;(2)开关S闭合,当S1、S2断开,灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联,P在某位置时,灯泡正常发光,由PUI,此时电路中电流:IIL0.5A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压UI(RL+Rab6)0.5A(12+Rab6)P在b端时,电路中电阻更大,电流更小,所以电流I0.5A0.1A0.4A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压UI(RL+Rab)0.4A(12+Ra
13、b)解得:Rab18,U12V;(2)保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,R0与变阻器并联,电流表测量干路电流,由于示数又变化了1.5A,所以电流表示数为I0.5A+1.5A2A,此时通过变阻器的电流I变1A,R0的电流:I0II变2A1A1A,所以根据I可得R0的电阻:R012。9(2019简阳市 模拟)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为00.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压恒为24V,R0为定值电阻。(1)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表
14、达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值是多大?(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?【答案】(1)R0的阻值为40;(2)电路中的电流为0.24A。【解析】(1)油箱装满汽油时,油量表(电流表)示数为最大值I最大0.6A,此时,滑动变阻器的触头在电阻最小值一端,R0两端的电压等于电源电压U24V,由I可得R0的阻值:R040;(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端),此时滑动变阻器和电阻R0串联,总电阻R总R0+R40+60100,电路中的电流:I0.24A;10(2019河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R010,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至