中考物理专项复习及解答:动态电路

考点一：变阻器型动态电路

1．（2021天津模拟）如图所示的电路中，电源电压恒定，开关S闭合后，滑片P向左移动的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数不变，灯泡亮度不变    

B．电压表V2的示数变小，灯泡亮度变亮    

C．电压表V2与电流表A的示数乘积变小    

D．电压表V1与电流表A的示数之比变小

【答案】D

2．（2021成都模拟）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向b端移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表A1示数变小，电路的总电阻变小

B．电流表A2示数不变，电路消耗的总功率变小

C．电压表V示数变小，R1与R2两端的电压之比变小    

D．电压表V示数不变，电压表V的示数与电流表A2的示数比值变大

【答案】B

3. （2021贵州模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，向左移动滑动变阻器的滑片．在移动滑片的过程中，则(　　)

A. 电流表示数变小，电压表示数不变

B. 电流表示数变大，电压表示数不变

C. 电流表示数变小，电压表示数变小

D. 电压表示数与电流表示数的比值不变

【答案】 B　【解析】由题图可知闭合开关后电路为滑动变阻器R和定值电阻R1组成的并联电路，电流表测量滑动变阻器所在支路的电流，电压表测电源电压，电源电压保持不变，故电压表示数不变，C错误；当向左移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，而电压表示数不变，则由欧姆定律I＝可知滑动变阻器所在支路的电流变大，即电流表示数变大，A错误、B正确；电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，故比值变小，D错误．故选B.

4．（2021泰安模拟）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变大    B．电流表A的示数变大    

C．电压表V2的示数变大    D．电路消耗的总功率变大

【答案】A。

5．（2021常州模拟）如图，电源电压为12V，滑动变阻器的规格为”50Ω 2A”，L1和L2分别标有“6V 3W”和“6V 9W”的字样。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下（不考虑温度对灯丝电阻的影响），下列说法不正确的是（　　）

A．L2不能正常发光

B．滑动变阻器连入电路的最小阻值是8Ω

C．电流表示数的变化范围是0～0.5A

D．电路消耗的最大功率是6W

【答案】C。

6．（2021长春九台区模拟）如图，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则(    ) 

A. 电路消耗的最小功率为2.5W

B. 滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W

C. 滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W

D. 滑片P在最左端时，2min 内电流通过灯泡所做的功为10J

【答案】B

7．（2021连云港模拟）如图1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关系图象如图2所示，则下列判断正确的是（　　）

A．图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象    

B．滑动变阻器R2的最大阻值为49Ω    

C．电阻R1的最大功率为14.4W    

D．同一时刻，电阻R1的功率始终大于R2的功率

【答案】C。

8．（2021涟水模拟）“模拟调光灯”的电路如图甲，电源电压4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器（20Ω 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．灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是10Ω    

B．随电压的增加，小灯泡的电阻减小    

C．电路中最小电流是0.18A    

D．灯泡正常发光时，电路的总功率是2.25W

【答案】D。

9．（2021南京模拟）如图所示电路图。电源电压恒为4.5V．电流表的量程为”0～0.6A“，电压表的量程为”0～3V“。灯泡上标有“2.5V 1.25W“字样（不考虑灯丝电阻变化）。滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A“。闭合开关，在保证电路安全的情况下。移动滑片P的过程中（　　）

A．电流表的示数最大为0.6A

B．电路消耗的最大电功率为2.8W    

C．灯泡消耗的最小功率为0.13W    

D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω

【答案】D。

10．（2021成都模拟）如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断正确的是（　　）

A．R0的阻值是5Ω    

B．电路的最大总功率12.8W    

C．R0的最小功率是1.6 W    

D．滑动变阻器的滑动范围是0Ω﹣35Ω

【答案】ABD。

10．（2021成都模拟）如图所示，电源电压为8V，R1阻值为12Ω，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从3V变到6V，则R2阻值为　 　Ω，滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω；若将图中的电压表换成电流表，则其测得的最小电流值是　 　A。

【答案】4；16；0.4。

11.（2021陕西模拟）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，则电源电压是　 　V，R2消耗的最大功率是　 　W。

【答案】6；0.45。

12. （2021贵州模拟）如图所示，将规格相同的小灯泡按照甲、乙两种连接方式接入电压均为U且保持不变的电路中，通过分别调节滑动变阻器R1和R2使所有灯泡均正常发光．则甲、乙两电路中的总电流之比I甲∶I乙＝      ，两电路的总功率之比P甲∶P乙＝       

【答案】 2∶1　2∶1　【解析】因为两灯泡规格相同，所以它们正常发光时的电流相同，设灯泡正常发光的电流为I，甲图中，两灯泡并联，由并联电路电流规律知干路电流I甲＝2I，乙图中，两灯泡串联，灯泡正常发光，则电路中电流为I乙＝I，所以甲、乙电路中总电流之比为I甲∶I乙＝2I∶I＝2∶1；根据P＝UI可知，当U相同时，P与I成正比，所以甲、乙电路中总功率之比P甲∶P乙＝I甲∶I乙＝2∶1.

13．（2021泰安模拟）如图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2，均为定值电阻，电源电压恒定，改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的I﹣U图像如图乙所示。求：

①电压表V1测量的是哪部分电路的电压；

②定值电阻R2的阻值大小；

③定值电阻R0和电源电压U的大小。

【答案】解：①由图知R0、R1和R2串联在电源两端，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压；

②由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大；根据U＝IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小；

所以，图像中上半部分为R1和R2的U﹣I图像，下半部分为R2的U﹣I图像，

即：图像中上半部分为电压表V1示数变化的图线；

由U﹣I图像得定值电阻R2的阻值为：

R2＝＝＝1Ω；

③由图像可知：当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，

则电源电压：U＝U1+U0＝10V+IR0＝10V+1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，

则电源电压：U＝U2′+U0′＝4V+4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得：10V+1A×R0＝4V+4A×R0

解得：R0＝2Ω，

则电源电压为：U＝U1+U0＝10V+IR0＝10V+1A×2Ω＝12V。

14．（2021长春九台区模拟）如图电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，R1是一段电热丝，滑动变阻器R2规格为“50Ω  0.5A”。  

（1）滑片P在中点时，电流表示数为0.2A。滑动变阻器阻值可调节范围为       

（2）电热丝的R1阻值；    

（3）当电路中电流最大时，通电1分钟整个电路消耗的电能是多少？    

【答案】 （1）7~50Ω

（2）解：已知：U总=6V，R1   ， R2串联，R2最大=50Ω，P在中点RP =  R2=25Ω   

I=0.2A，I最大=0.5A，t=1min=60s

在串联电路中，I=I1=I2=0.2A,U总=U1+U2

由  得U2=I2RP=0.2A×25Ω=5V

U1=U总－U2=6V-5V=1V

  =   =5Ω

（3）W=U总I最大t=6V×0.5A×60s=180J  

15．（2021普宁模拟）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝（铜丝的阻值不计）和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的，如图甲所示。为了研究它的导电性，小明把它接入到如图乙所示的电路中。实验时，小明先将触点M与固定的金属圆环上某一点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从M开始沿逆时针方向滑动一周。

设滑过的弧MN的长为X，电流表示数I与X之间的关系如图丙所示。已知电源电压恒为4.5V，粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。

（1）由图丙可知，当X＝0cm或X＝50cm时，电路中的电流相同，请结合图乙分析：此时金属圆环接入电路中的电阻为　 　Ω，金属圆环的周长是：　 　cm。

（2）滑动变阻器R1的最大阻值为　 　Ω。

（3）根据图丙中的一段特殊图象进行分析，图甲所示的圆环中铜丝的长度是　 　cm。

（4）根据上一小题的分析，你认为图乙中圆环的形状与下图中的　 　最接近。

（5）在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。根据图丙数据，请分析M、N之间的RMN的最大值为　 　Ω。

【答案】（1）0；50；（2）5；（3）10；（4）D；（5）4。

16．（2021天津模拟）如图所示，电源电压9V，灯泡L铭牌上标有“6V 6W”，滑动变阻器R上标有“50Ω 0.6A”，保证电路中元件不被烧坏，R接入电路的最小阻值为多少？整个电路的最大输出功率为多少？（灯泡的阻值不随温度的改变而改变）

【答案】解：（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：

IL＝＝＝1A，

由于滑动变阻器允许通过的最大电流为0.6A，所以电路允许通过的最大电流为0.6A，

由P＝可得，灯泡的电阻：

RL＝＝＝6Ω，

由I＝可得，电路的总电阻：

R总＝＝＝15Ω，

因串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路的最小阻值：

Rmin＝R总﹣RL＝15Ω﹣6Ω＝9Ω。

（2）整个电路的最大输出功率：

Pmax＝UImax＝9V×0.6A＝5.4W。

考点二：开关型动态电路

1．（2021佳木斯模拟）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＝R2＝R3＝10Ω，要使R2、R3并联，且两端电压等于电源电压，应闭合开关　      　，此时电流表的示数为I1；要使R1、R2串联，应断开开关S1、S2，此时电流表的示数为I2；则I1：I2＝　      　。

【答案】S1、S2； 4：1。

2．（2021涟水模拟）如表是小宇家中一台电水壶的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中R1和R2都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。

（1）电阻R1的阻值　     　Ω。

（2）小宇断开家中其它用电器，只接通电水壶且处于加热状态，发现家中标有“220V 10A；3000r/（kW•h）”的电能表6min内转了300圈，电水壶此时的实际加热功率　     　W，此过程将1kg初温为20℃的水加热到100℃，此时效率为　     　。（水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）

【答案】（1）48.4；（2）1000；93.3%。

3．（2021南京模拟）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：

（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？

（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？

（3）电吹风内电动机的线圈电阻是1Ω，电吹风吹冷风30min线圈产生的热量是多少？

（4）一天，小华断开家中其它用电器，只使用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？请你将求解结果与表中的吹热风的额定功率进行比较后，解释原因？

【答案】解：（1）当吹冷风时，只有电动机工作，其功率P1＝110W，

由P＝UI可得，通过电动机的电流：

I1＝＝＝0.5A；

（2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，

电热丝R2的电功率：

P2＝P﹣P1＝990W﹣110W＝880W，

由P＝可得电热丝R2的电阻值：

R2＝＝＝55Ω。

（3）t＝30min＝1800s，则电吹风吹冷风30min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）：

Q1＝I12R1t＝（0.5A）2×1Ω×1800s＝450J。

（4）“3000R/kW•h”表示电能表每转1r，电路中消耗kW•h的电能，

转盘转了200圈，消耗的电能为：W＝200×kW•h＝kW•h。

t＝5min＝h，

电吹风此时的实际功率P实＝＝＝0.8kW＝800W。

由电吹风的铭牌可知P额＞P实，实际功率小于额定功率，吹热风时电吹风的实际电压小于额定电压。

4．（2021温州模拟）如图所示是某用电器的工作电路，电源电压恒为220V，R1、R2为定值电阻，且R1：R2＝1：4，当旋转开关S与3、4两个触点接触时，电路中的电流为2A，求：

（1）电阻R2的阻值；

（2）当旋转开关S与2、3两个触点接触时，该用电器工作50分钟消耗的电能。

【答案】解：

（1）由图可知，开关S接“3、4触点”时只有R1接入电路，根据欧姆定律可知，R1的阻值为：

R1＝＝＝110Ω；

因为R1：R2＝1：4，

所以R2的阻值：R2＝4R1＝4×110Ω＝440Ω；

（2）当旋转开关S与2、3两个触点接触时，两个电阻串联接入电路中，该用电器工作50min消耗的电能为：

W＝t＝×3000s＝2.×105J。

5．（2021潍坊模拟）如图甲是某学校使用的电开水器铭牌，图乙是其电路原理图（R1、R2都是加热电阻）。水箱装满20℃的水后连续正常加热21min，水的温度由20℃升高到50℃．已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：

（1）加热过程中水吸收的热量；

（2）此过程电开水器的热效率；

（3）R2的阻值。

【答案】解：（1）由ρ＝可知，水的质量：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3＝50kg；

水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×106J；

（2）电开水器消耗的电能：W＝Pt＝5500W×21×60s＝6.93×106J；

电开水器的热效率：η＝×100%＝×100%＝90.9%；

（3）开关S接a时，只有电热丝R1接入电路，此时电开水器处于加热状态，其加热功率为P1＝5500W；

根据P＝可知，R1＝＝＝8.8Ω；

开关S接b时，电热丝R1和R2串联接入电路，此时电开水器处于保温状态，其保温功率为P2＝1000W；

根据P＝可知，R＝＝＝48.4Ω；

R2的阻值：R2＝R﹣R1＝48.4Ω﹣8.8Ω＝39.6Ω。

6．（2021连云港模拟）某一天晚上睡觉前，小兰同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小兰将大米等食材放入电饭煲内，晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，已知这一晚电饭煲接入电路中仅在待机状态下小兰家的电能表（如图乙所示）就闪烁了480imp，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图丙所示，R1与R2电阻之和是275Ω，求：

（1）待机状态下电饭煲消耗了多少电能？

（2）R2的阻值。

（3）若整个过程电饭煲消耗电能共1.4kW•h，求保温时间。

【答案】（1）待机状态下电饭煲消耗的电能W待机＝＝0.3kW•h；

（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，R1与R2并联，电路总电阻较小，根据P＝可知总功率较大，为加热状态，

P加热＝＝＝........①

当开关S闭合、S1断开时，电路只有R2工作，总电阻较大，根据P＝可知总功率较小，其功率为P保温＝.........②

根据图甲可知，P加热：P保温＝5：1..........③

联立①②③可得R2＝220Ω；

（3）P保温＝＝＝220W＝0.22kW，

P加热＝5P保温＝0.22kW×5＝1.1kW；

从图甲可知待机功率为50W＝0.05kW，

则待机时间t1＝＝＝6h，

晚上11点接通了电饭煲电路并断开家里所有用电器，经过了待机、加热、保温三个过程，7点起床断开了电源，整个过程共用时8h，

设保温时间为t，则加热时间为8h﹣6h﹣t＝2h﹣t，

电饭煲消耗电能共1.4kW•h，

则：W待机+W加热+W保温＝1.4kW•h，

根据W＝Pt可得：W待机+P加热t加热+P保温t保温＝1.4kW•h，

即：0.3kW•h+1.1kW×（2h﹣t）+0.22kW×t＝1.4kW•h，

解出t＝1.25h。

考点三：传感器型动态

1．（2021天津模拟）现要设计一个潜水器下潜深度显示电路，其中R为压敏电阻，R的阻值随其所受水的压强的增大而减小，R0为定值电阻，电源两端的电压保持不变。要求潜水器下潜深度增大时，电路中的电表示数增大，下列符合要求的电路是（　　）

A．    B．    

C．    D．

【答案】C。

2．（2021普宁模拟）如图甲是非接触式红外线测温，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是（　　）

A．体温越高，R的阻值越大    

B．体温越高，电压表示数越大    

C．体温越高，电压表示数越小    

D．体温越低，电压表示数越大

【答案】B。

3．（2021长春九台区模拟）如图甲是某款手持式电子测温仪，图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是(    )  

A. 显示仪是由电流表改装成的  

B. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大  

C. 被测温者体温越高，电路消耗的电功率越大  

D. 将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大  

【答案】B。

4．（2021佳木斯模拟）让火灾远离校园，让平安与您相伴。如图甲为智慧校园系统中感烟火灾探测器的部分原理图。在一个外部光线无法进入的烟室中，装有一个激光发生器和带有一光敏电阻R0的电路，定值电阻R的阻值为200欧，电源电压恒为12伏。当烟雾进入烟室后，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化。当烟雾达到某一浓度时，探测器便会发出警报。R0的阻值随烟室中烟雾浓度的变化关系如图乙所示。则下列说法不正确的是（　　）

A．当烟雾进入烟室并越来越浓时，电压表示数逐渐变小    

B．当烟雾进入烟室并越来越浓时，R消耗的功率逐渐变小    

C．当烟室的烟雾浓度达到40%时，电路消耗的总功率是0.24W    

D．已知电流表的量程是0～30mA，电压表的量程是0～12V，则此电路能够测量烟室中的烟雾浓度最高是80%

【答案】BD。

考点四：综合型动态电路

1．（2021潍坊模拟）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）

A．只闭合S，滑动变阻器滑片向右移动时，电压表示数变大，电流表A1示数变小    

B．只闭合S，滑动变阻器滑片向左移动时，电压表示数变化量△U与电流表A1示数变化量△I比值变大    

C．只闭合S、S1，滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数与电流表A1示数比值变大    

D．只闭合S，滑片移到中间某位置后，保持滑片位置不变，再闭合S1、S2，电路的总功率变大

【答案】ACD。

2．（2021山西模拟分）如图，电源电压恒为9V，R1＝9Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω0.5A”，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”，小灯泡上标有“6V？”字样，通过灯泡的电流随电压变化关系如图乙。在保证电路安全的情况下。则下列说法错误的是（　　）

A．由图可知，灯泡正常发光时的电阻为7.5Ω    

B．当S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是14Ω～50Ω    

C．S1、S2都闭合时，10s的时间内R1产生的热量为90J    

D．S1、S2都闭合时，电路消耗功率的范围是10.62W～27W

【答案】D。

3．（2021南京模拟）如图甲所示的电路，电源两端电压不变，灯L标有“6V”字样。其电流随电压变化如图乙所示。当S闭合，S1、S2断开，滑片P位于c点时，Rac：Rab＝2：5（a点、b点为滑动变阻器的最左端、最右端），灯恰正常发光，滑片P位于b点和c点时电压表示数之比为2：1；保持滑片P的位置在c点不变，再闭合S1、S2，电流表的示数变化了1.7A，求：

（1）灯泡L正常发光时的电阻；

（2）电源电压；

（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，电阻R0消耗的功率。

【答案】解：（1）灯泡的额定电压为6V，由乙图象可知此时通过灯泡的电流为0.5A，

根据I＝得：

灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝12Ω；

（2）当S闭合，S1、S2断开，L与R串联，电压表测R两端电压，

设P在b端时电路中电流为I′，电压表示数为Ub′，

根据I＝得：R两端电压Ub＝I′Rab，

P在c处时灯泡恰好正常发光，此时电路中电流I＝Iac＝I额＝0.5A，电压表示数为U，

Uc＝IRac＝0.5A×Rac，

滑片P在b端和在c处电压表示数之比为2：1，且Rac：Rab＝2：5，

即：＝＝＝，

解得：I′＝0.4A，

由于电源电压不变则：U＝U额+Uc＝UL′+Ub′，

即：6V+0.5A×Rac＝0.4A×Rab+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

Rac：Rab＝2：5﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②可得：Rac＝4Ω，U＝8V；

（3）开关S、S1、S2都闭合且滑片P在c点时，灯泡被短路，R0与R并联，已知电流表的示数变化了1.7A，则此时干路电流I′＝0.5A+1.7A＝2.2A，

Iac＝＝＝2A，

根据并联电路的电流特点可知：

I0＝I′﹣Iac＝2.2A﹣2A＝0.2A，

R0消耗的功率：

P＝UI＝8V×0.2A＝1.6W。

4．（2021成都模拟）如图所示，图甲是“10V 10W”的灯泡L和电阻R1的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω 2.5A”字样，电源电压恒定。

（1）只闭合开关S1，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。求电源电压。

（2）仍只闭合开关S1，调节滑片P，使灯泡L恰能正常发光，则变阻器R2连入值多少？

（3）同时闭合开关S1和S2，要使整个电路在正常工作状态下消耗的总功率为最大，则此时滑动变阻器连入值应为多少？电路的这个最大功率值是多少？

【答案】解：（1）只闭合开关S1、滑片P位于a端时，灯泡L与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，

由图甲可知，电流表的示数为0.5A时，灯泡L两端的电压UL＝2V，

由I＝可得，R2两端的电压：U2＝IR2大＝0.5A×20Ω＝10V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：U＝UL+U2＝2V+10V＝12V；

（2）只闭合开关S1时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电流，

因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L恰能正常发光，

所以，由图甲可知，通过灯泡的电流为1A，即此时电路中的电流I′＝IL＝1A，

此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL额＝12V﹣10V＝2V，

则变阻器R2连入值：R2＝＝＝2Ω；

（3）由图甲可知，当R1两端的电压U1＝3V时，通过的电流I1＝0.3A，

R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，

同时闭合开关S1和S2，灯泡L与R1并联后再与R2串联，电流表测干路电流，

调节滑片P使灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，并联部分两端的电压：U并＝UL额＝10V，

此时通过灯泡的电流IL＝1A，通过R1支路的电流I1′＝＝＝1A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，干路电流I″＝IL+I1′＝1A+1A＝2A，

此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝U﹣U并＝12V﹣10V＝2V，

则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝1Ω，

电路的最大功率值：P大＝UI″＝12V×2A＝24W。

5. （2021贵州模拟）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示．它由控制电路和工作电路两部分组成．其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小．开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热．当电热水器中水的温度达到50 ℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态．已知：R1＝44 Ω，R2＝2 156 Ω.求：

(1)将电热水器水箱中2.2 kg的水从15 ℃加热到45 ℃，水吸收的热量[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)]

(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率．

(3)将2.2 kg的水从15  ℃加热到45  ℃，需要通电5 min，电热水器的加热效率为多少？

(4)当温度达到50 ℃后，通电10 min，R2产生的热量．

【答案】 解：(2分)(1)水所吸收的热量

Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.2 kg×(45 ℃－15 ℃)＝2.772×105 J

(2)(2分)衔铁与A接触，电热水器处于加热状态，此时只有R1接入电路，电热器加热的功率为P＝＝＝1 100 W

(3)(4分)电热水器加热5 min消耗的电能W＝Pt＝1 100 W×5×60 s＝3.3×105 J

电热水器的加热效率η＝＝＝84%

(4)(3分)当温度达到50℃时，电磁铁将衔铁吸下，使BC接触，R1与R2串联，则

R总＝R1＋R2＝44 Ω＋2 156 Ω＝2 200 Ω，电路中的电流为I总＝＝＝0.1 A

通电10 min，R2产生的热量Q2＝IR2t＝(0.1 A)2×2 156 Ω×10×60 s＝12 936 J

6．（2021吉林洪泉中学三模）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6V，电流表A2的示数为0.4A，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表A1的示数为0.2A，灯泡的实际功率为0.4W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：

（1）电阻R1的阻值；

（2）灯泡L的额定功率；

（3）滑动变阻器R2的最大阻值。

【答案】解：

（1）闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表A2测R1支路的电流，电压表测电源两端的电压，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I＝可得，电阻R1的阻值：

R1＝＝＝15Ω；

（2）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，R2的最大阻值和灯泡L串联，电流表A1测电路中的电流，

由P＝UI可得，灯泡两端的电压：

UL＝＝＝2V，

由I＝可得，灯泡的电阻：

RL＝＝＝10Ω，

因闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，

所以，灯泡L的额定功率：

PL额＝＝＝＝3.6W；

（3）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，R2的最大阻值和灯泡L串联，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，此时R2两端的电压：

U2＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V，

则滑动变用器R2的最大阻值：

R2＝＝＝20Ω。

7．（2021潍坊模拟）如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V 45W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6A“和“0～3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω 3A“和“25Ω 2A“。

请画出所需的等效电路图

（1）求小灯泡的电阻是多少？

（2）将电源调到18V，电流表量程为“0～3A”，只闭合开关S1，移动滑片P，可使灯泡L正常发光。求流过电流表的最小电流是多少？

（3）将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指计指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I﹣U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？

【答案】解：

（1）由P＝UI＝可得，小灯泡的电阻：

RL＝＝＝5Ω；

（2）只闭合开关S1且灯泡L正常发光时，等效电路图如下图所示：

灯泡正常发光时，通过的电流：

IL＝＝＝3A，

则滑动变阻器R的规格为“10Ω 3A”，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，流过电流表的示数最小：

I最小＝＝＝1.2A；

（3）只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示：

滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压UA＝U′＝15V，

由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为＝2.5V，

则P在中点O时的电压UO＝4×2.5V＝10V，

此时电流表指计指到满偏刻度的位置，其示数为2A或0.4A，

电流表的示数为I1＝2A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝5Ω，与题意不符；

当电流表的示数为I2＝0.4A时，变阻器的最大阻值R＝2×＝2×＝25Ω，符合题意，

所以，所用变阻器的规格为“25Ω  2A”，电流表的量程为“0～0.6A”

此时电路的总电阻R总＝＝＝37.5Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，R0的阻值：R0＝R总﹣R＝37.5Ω﹣×25Ω＝25Ω，

滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流：

I＝＝＝0.3A，

此时R0消耗的电功率P＝I2R0＝（0.3A）2×25Ω＝2.25W