2022年中考物理考点专题复习——混合型动态电路

这是一份2022年中考物理考点专题复习——混合型动态电路，共29页。试卷主要包含了启动，抓拍违法车辆等内容，欢迎下载使用。
2022年中考物理考点专题复习——混合型动态电路
1．（2021淮滨一中模拟）如图所示，电源电压保持不变，灯泡正常工作时的电压为10V，电阻为10Ω（设灯泡电阻不变），电阻R2为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，下列说法正确的是（　　）

A．开关S1、S2、S3均断开时，电压表示数为0
B．只闭合开关S2，若要使灯泡正常发光，则电源电压应为10V
C．只闭合开关S1，滑片P在滑动的过程中，电压表示数的最大变化量为12V
D．开关S1、S2、S3均闭合，滑片P从中点向右滑动过程中，电路总电阻一定小于10Ω
2．（2021淮滨一中模拟）如图，A是挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片。不改变滑片P的位置，S由1改接到2，弹簧的长度_______(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出，弹簧的长度_____(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，要使弹簧的长度变长，将滑片P向______(填“左”或“右”)滑。

3.（2021黄冈、孝感、咸宁模拟）在互联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化，热敏电阻主要是由_______(选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体")材料制成的。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R作为传感器制作的简单自动报警电路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在______(选填“a"或“b")处。 若使报警的最低温度提高些，应将P点向________( 选填“左”或“右”)移动。

4．（2021南京模拟）超载是严重的道路交通违法行为，危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中，科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”，原理如图甲所示，电源电压U为6V，电磁继电器线圈电阻R0为10Ω，当通过线圈的电流大于或等于0.1A，电磁继电器的衔铁被吸下，R1为定值电阻，R为压敏电阻，其电阻与所受压力的关系如图乙所示．记录器设置的报警压力F0为2.0×105N，不超过F0时，绿灯亮；超过F0时，报警系统启动，红灯亮，同时电控照相机（图甲中未画出）启动，抓拍违法车辆。

（1）图甲中，　 　（选题“A”或“B”）是绿灯，绿灯标有“3V 3W”的字样，则绿灯正常发光时的电阻为　 　Ω。
（2）定值电阻R1的阻值为　 　Ω。
（3）为保护路面，需要调小报警压力F0，可把R1换成阻值　 　（选填“大一些”“小一些”或“不变”）的定值电阻。
5．（2021广东模拟）某品牌“智能恒温箱”有自动加热和保温的功能，其工作原理如图甲所示，控制电路中的电磁铁线圈的电阻忽略不计．R是滑动变阻器，R1为感知温度的热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，电源电压U1=6V，U2=220V，R1、R2是加热电阻，a和b是静触点，c是动触点．当电磁铁线圈中的电流1≤10mA时，保温电路接通；当电磁铁线圈中的电流>10mA时，衔铁被吸下，加热电路接通，加热功率为880W，R2=550Ω．

（1）智能恒温箱开始加热时金属板应与__________（选填“a”或“b”）端相连接．热敏电阻R，的阻值随温度的降低而________（选填“变大”或“变小”）．若要使恒温箱刚开始保温时的温度降低一些，则滑动变阻器R的滑片应该向_______（选填“左”或“右”）移．
（2）当调节滑动变阻器R为150Ω时，智能恒温箱刚开始保温时的温度为______℃
（3）电阻R1的阻值为_______Ω．
（4）智能恒温箱的保温功率为________W．
6．（2021海南模拟）某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V 6W”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图像。当断开开关S1、闭合开关S和S2，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1.6W。求：

（1）R0的阻值；
（2）灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功；
（3）电源电压；
（4）甲电路在什么情况下消耗的电功率最大，求电路消耗的最大电功率。




7．（2021潍坊模拟）如图所示，R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”字样，灯L标有“3V 0.3A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，电源电压和灯泡电阻不变．求：
（1）只闭合S1时，小灯泡正常发光，求电源电压；
（2）只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求变阻器连入电路的阻值范围；
（3）闭合S1、S2、S3，电压表换用0～15V时，求电路允许的功率变化范围。





8.（2021河南模拟）小王同学设计了图甲所示的简单水温表电路。图中电源电压保持不变, R为铭牌上标有“10 Ω　1 A”的滑动变阻器,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。若电流表采用“0~0.3 A”的量程。

(1)小王在连接好电路且闭合开关后,向Rt上擦一些常温的酒精,并用扇子对着Rt扇风,他观察到的现象应该是电流表示数　　　　(选填“变小”或“变大”)。 
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω时,电路能测量的最大水温为60 ℃,则电源电压是多大?
(3)为了能测量0~100 ℃的水温,且当水温达到100 ℃时,要求电流表的示数达到最大值,则滑动变阻器接入电路中的电阻应该是多大?此时0 ℃应该对应电流表刻度盘的示数是多少?
(4)如果在第(3)问的基础上,将电流表刻度盘改画为指示温度的刻度,且每10 ℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度　　　　(选填“是”或“不是”)均匀的。 




9. （2021灵宝模拟）许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图15甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）

（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0～5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？




10．（2021中山模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。





11. （2021益阳桃江模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V，2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。





12．（2021河南模拟）某校物理课外活动小组的同学对两个定值电阻R1R2和一个滑动变阻器R3的阻值进行测定，将这些元件连接成的电路如图B所示。闭合S1，断开S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的示数是0.2A，电压表的示数是2V．若将S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到零时，电压表的示数是6V，电流表的示数是0.9A．求：
（1）定值电阻R1的阻值多大？
（2）滑动变阻器的最大阻值多大？
（3）定值电阻R2的阻值多大？





13．（2021聊城模拟）如图所示的电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其I﹣U图象如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I＝0.2A，电阻R1消耗的功率为P1，变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.5A，电阻R1消耗的功率为P1'，且P1：P1'＝16：25。

（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。




14．（2021南京模拟）如图所示，电源电压恒为6V，R1为滑动变阻器，铭牌上标有“20Ω 0.5A”字样，R2为定值电阻，图中有两个虚线框（一个接定值电阻R3，一个接一根导线）。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P置于最右端b时，R1消耗的电功率为0.8W；当闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1消耗的电功率为1.6W。
（1）定值电阻R3接入电路的位置在　 　（选填“①”或“②”）处虚线框。
（2）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P置于最右端b时，通过R1的电流为多大？
（3）定值电阻R2的阻值为多大？
（4）闭合电路中某些开关后，滑动变阻器R1接入电路的阻值为5Ω，电路安全工作，则此时电路中消耗的总功率为多大？





15.(2021彭埠模拟)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为03A，电压表V的量程为03V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)灯泡L的电阻；
(2)闭合S、S1 与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；
(3)闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的变化范围。


2022年中考物理考点专题复习——混合型动态电路参考答案
1．（2021淮滨一中模拟）如图所示，电源电压保持不变，灯泡正常工作时的电压为10V，电阻为10Ω（设灯泡电阻不变），电阻R2为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，下列说法正确的是（　　）

A．开关S1、S2、S3均断开时，电压表示数为0
B．只闭合开关S2，若要使灯泡正常发光，则电源电压应为10V
C．只闭合开关S1，滑片P在滑动的过程中，电压表示数的最大变化量为12V
D．开关S1、S2、S3均闭合，滑片P从中点向右滑动过程中，电路总电阻一定小于10Ω
【答案】D
2．（2021淮滨一中模拟）如图，A是挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关(S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少)，P是滑动变阻器的滑片。不改变滑片P的位置，S由1改接到2，弹簧的长度_______(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出，弹簧的长度_____(填“变长”“变短”或“不变”)；S接1不变，要使弹簧的长度变长，将滑片P向______(填“左”或“右”)滑。

【答案】 变短 变短 左
3.（2021黄冈、孝感、咸宁模拟）在互联网中，传感器担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。其中热敏传感器主要运用了热敏电阻来测量温度的变化，热敏电阻主要是由_______(选填“导体”、“半导体”、“超导体”或“绝缘体")材料制成的。热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图甲所示，图乙是由热敏电阻R作为传感器制作的简单自动报警电路图，图中a、b为两个固定的金属片，d为铁片。为了使温度过高时发送报警信息，开关c应该接在______(选填“a"或“b")处。 若使报警的最低温度提高些，应将P点向________( 选填“左”或“右”)移动。

【答案】半导体 a 左
4．（2021南京模拟）超载是严重的道路交通违法行为，危及人民群众的生命财产安全。在综合实践活动中，科技小组为交警部门设计了“汽车超载记录器”，原理如图甲所示，电源电压U为6V，电磁继电器线圈电阻R0为10Ω，当通过线圈的电流大于或等于0.1A，电磁继电器的衔铁被吸下，R1为定值电阻，R为压敏电阻，其电阻与所受压力的关系如图乙所示．记录器设置的报警压力F0为2.0×105N，不超过F0时，绿灯亮；超过F0时，报警系统启动，红灯亮，同时电控照相机（图甲中未画出）启动，抓拍违法车辆。

（1）图甲中，　 　（选题“A”或“B”）是绿灯，绿灯标有“3V 3W”的字样，则绿灯正常发光时的电阻为　 　Ω。
（2）定值电阻R1的阻值为　 　Ω。
（3）为保护路面，需要调小报警压力F0，可把R1换成阻值　 　（选填“大一些”“小一些”或“不变”）的定值电阻。
【答案】（1）A；3；（2）30；（3）小一些。
【解析】解：（1）由图乙可知，车辆不超载时，绿灯亮，则衔铁接上端；车辆超载时，红灯亮，则衔铁接下端，同时电控照相机启动，则照相机应接通电源；
根据P＝知绿灯正常发光时的电阻为：
R绿＝＝＝3Ω；
（2）当通过线圈的电流达到0.1A时，
根据I＝可得电路总电阻为：
R总＝＝＝60Ω，
由图乙可知当压力等于2.0×105N时，压敏电阻约为R＝20Ω，
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得：
定值电阻R1的阻值为：
R1＝R总﹣R﹣R0＝60Ω﹣20Ω﹣10Ω＝30Ω；
（3）为保护路面，需要调小报警压力F0，由图乙可知，压敏电阻R增大，由于控制电路的电源电压、通过线圈的电流和线圈的电阻不变，所以应换成阻值小一些的定值电阻。
5．（2021广东模拟）某品牌“智能恒温箱”有自动加热和保温的功能，其工作原理如图甲所示，控制电路中的电磁铁线圈的电阻忽略不计．R是滑动变阻器，R1为感知温度的热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，电源电压U1=6V，U2=220V，R1、R2是加热电阻，a和b是静触点，c是动触点．当电磁铁线圈中的电流1≤10mA时，保温电路接通；当电磁铁线圈中的电流>10mA时，衔铁被吸下，加热电路接通，加热功率为880W，R2=550Ω．

（1）智能恒温箱开始加热时金属板应与__________（选填“a”或“b”）端相连接．热敏电阻R，的阻值随温度的降低而________（选填“变大”或“变小”）．若要使恒温箱刚开始保温时的温度降低一些，则滑动变阻器R的滑片应该向_______（选填“左”或“右”）移．
（2）当调节滑动变阻器R为150Ω时，智能恒温箱刚开始保温时的温度为______℃
（3）电阻R1的阻值为_______Ω．
（4）智能恒温箱的保温功率为________W．
【答案】 （1）b 变小 右 （2）70 （3）55 （4）80
6．（2021海南模拟）某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V 6W”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，如图乙是定值电阻R0和灯泡L的电压与电流的关系图像。当断开开关S1、闭合开关S和S2，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1.6W。求：

（1）R0的阻值；
（2）灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功；
（3）电源电压；
（4）甲电路在什么情况下消耗的电功率最大，求电路消耗的最大电功率。
【答案】解：（1）由图乙可知，R0两端的电压U0＝6V时，通过R0的电流I0＝0.3A，
由I＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝20Ω；
（2）灯泡正常发光时的功率PL＝6W，工作时间t＝10min＝600s，
由P＝可得，电流通过灯泡所做的功：WL＝PLt＝6W×600s＝3600J；
（3）当断开开关S1、闭合开关S和S2，并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当灯泡两端的电压UL′＝4V时，通过的电流IL′＝0.4A，
此时灯泡L的实际功率：PL′＝UL′IL′＝4V×0.4A＝1.6W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝IR＝IL′R＝0.4A×20Ω＝8V，
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′+UR＝4V+8V＝12V；
（4）当开关S、S1、S2都闭合且滑片位于左端时，定值电阻R0与灯泡L并联，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，此时电路的总电阻最小，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，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，其功率和额定功率相等，
此时R0的电功率：P0＝＝＝7.2W，
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，电路消耗的最大电功率：P大＝PL+P0＝6W+7.2W＝13.2W。
答：（1）R0的阻值为20Ω；
（2）灯泡正常发光10min，电流通过灯泡所做的功为3600J；
（3）电源电压为12V；
（4）当开关S、S1、S2都闭合且滑片位于左端时，甲电路消耗的电功率最大，其最大电功率为13.2W。
7．（2021潍坊模拟）如图所示，R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“30Ω 1A”字样，灯L标有“3V 0.3A”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，电源电压和灯泡电阻不变．求：
（1）只闭合S1时，小灯泡正常发光，求电源电压；
（2）只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求变阻器连入电路的阻值范围；
（3）闭合S1、S2、S3，电压表换用0～15V时，求电路允许的功率变化范围。

【答案】
解：（1）只闭合S1时，灯L和R1串联，电路如图所示：

由小灯泡正常发光可知，此时电路的电流为0.3A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，
电源电压：U＝IR1+UL＝0.3A×5Ω+3V＝4.5V；
（2）只闭合S2时，电路如图所示：

灯泡正常发光时的电流0.3A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，
所以电路中的最大电流I大＝0.3A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，
R小＝＝＝5Ω；
当电压表的示数U2大＝3V时，变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的最小电压：UL小＝U﹣U2大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
RL＝==10Ω
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.15A，
则变阻器接入电路中的最大阻值：R2大＝＝＝20Ω，
所以为保证电路安全，滑动变阻器连入的电阻范围是5Ω∼20Ω。
（3）闭合S1、S2、S3，灯L被短路，电路如图所示：

因为电流表的量程为为0～3A，滑动变阻器允许的最大电流为1A
所以当R2中的电流为1A时，电路中的总功率最大，
此时R1中的电流I1===0.9A，
电路中的总电流I大=I1+I2=1A+0.9A=1.9A
电路的总功率P大=UI大=4.5V×1.9A=8.55W
当滑动变阻器的滑片滑到阻值最大R2=30Ω时，R2中的最小电流I2小===0.15A
此时R1中的电流I1=0.9A不变，电路中的总电流I小=I1+I2小=0.15A+0.9A=1.05A
电路的总功率P小=UI小=4.5V×1.05A=4.725W
所以功率的变化范围是4.725W∼8.55W
8.（2021河南模拟）小王同学设计了图甲所示的简单水温表电路。图中电源电压保持不变, R为铭牌上标有“10 Ω　1 A”的滑动变阻器,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。若电流表采用“0~0.3 A”的量程。

(1)小王在连接好电路且闭合开关后,向Rt上擦一些常温的酒精,并用扇子对着Rt扇风,他观察到的现象应该是电流表示数　　　　(选填“变小”或“变大”)。 
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为5 Ω时,电路能测量的最大水温为60 ℃,则电源电压是多大?
(3)为了能测量0~100 ℃的水温,且当水温达到100 ℃时,要求电流表的示数达到最大值,则滑动变阻器接入电路中的电阻应该是多大?此时0 ℃应该对应电流表刻度盘的示数是多少?
(4)如果在第(3)问的基础上,将电流表刻度盘改画为指示温度的刻度,且每10 ℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度　　　　(选填“是”或“不是”)均匀的。 
【答案】解:(1)变小　
(2)由图乙可知,当水温为60 ℃时,Rt=15 Ω,此时电路中的总电阻:
R总=Rt+R滑=15 Ω+5 Ω=20 Ω
当电流表的示数为0.3 A时,此时所测量的温度最大
由I=UR得电源电压:U=IR总=0.3 A×20 Ω=6 V　
(3)由图乙可知,当温度为100 ℃时,热敏电阻的阻值为R't=10 Ω
电路总电阻:R'总=UI最大=6V0.3 A=20 Ω
此时滑动变阻器接入电路的阻值:R'滑=R'总-R't=20 Ω-10 Ω=10 Ω　
由图乙可知,当温度为0 ℃时,热敏电阻的阻值为R″t=50 Ω
此时串联电路总电阻:R总″=R″t+R'滑=50 Ω+10 Ω=60 Ω
电路电流:I'=UR总″=6V60Ω=0.1 A
即0 ℃应该对应电流表刻度盘的示数为0.1 A　
(4)不是　
9. （2021灵宝模拟）许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载，为了能抓拍超载车辆，小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理，如图15甲为该超载记录器原理图，已知电源电压U＝10V，线圈电阻R0＝5Ω，保护电阻R1＝10Ω，Rx为压敏电阻，当车辆驶入被检测路段时，其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示，当电压表示数达到或超过4V时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的照相机就开始工作，抓拍超载车辆。试问：（g取10N/kg）

（1）在控制电路中，当压敏电阻Rx受到的压力增大时，电磁铁的磁性将________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。
（2）当一辆总质量为15t的大货车过桥时，请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作？
（3）若电压表量程为0～5V，该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少？
【答案】解：（1）增强
（2）大货车对桥面的压力：
F＝G＝mg＝15×103kg×10N/kg＝1.5×105N，
由乙图象可知，当F＝1.5×105N时，Rx＝25Ω，
电路中的电流：
I0.25A，
电压表的示数：
U1＝IR1＝0.25A×10Ω＝2.5V＜4V，
所以，工作电路中的照相机不工作；
（3）当电压表的示数最大即U1大＝5V时，记录器所能记录的过桥车辆的质量最大，
因串联电路各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′，即，
解得：Rx′＝5Ω，
由乙图象可知，此时汽车对压敏电阻的压力F′＝5.5×105N，
该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量：
m大5.5×104kg。
10．（2021中山模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。

【答案】（1）由P＝可得，小灯泡L正常发光时的阻值：
RL＝＝＝10Ω；
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，R2与L并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L恰好正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝5V，
此时定值电阻R2的电功率：
P2＝＝＝1.25W；
（3）当只闭合S1、S3时R1与R2串联，当只闭合S2、S3时R1与L串联，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当电压表的示数U滑＝3V时，R2或L两端的电压分别为：
U2＝U﹣U滑＝5V﹣3V＝2V，UL′＝U﹣U滑＝5V﹣3V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为：
I1＝＝＝0.1A，I2＝＝＝0.2A，
当电路中的电流为0.1A时，电路消耗的总功率最小，
则电路消耗的最小功率：
P小＝UI1＝5V×0.1A＝0.5W。
答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，定值电阻R2的电功率为1.25W；
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率为0.5W。
11. （2021益阳桃江模拟）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V，2.5W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）小灯泡L正常发光时的阻值为多少？
（2）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（3）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。

【答案】 （1）解：小灯泡L正常发光时的阻值
答：小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）解：当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，R2与L并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L恰好正常发光，所以，电源的电压5V，此时定值电阻R2的电功率
答：定值电阻R2的电功率为1.25W；
（3）解：当只闭合S1、S3时R1与R2串联，当只闭合S2、S3时R1与L串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表的示数U滑=3V时，R2或L两端的电压分别为U2=U-U滑=5V-3V=2V
UL′=U-U滑=5V-3V=2V
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为

当电路中的电流为0.1A时，电路消耗的总功率最小，则电路消耗的最小功率P小=UI1=5V×0.1A=0.5W
答：保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率为0.5W。
12．（2021河南模拟）某校物理课外活动小组的同学对两个定值电阻R1R2和一个滑动变阻器R3的阻值进行测定，将这些元件连接成的电路如图B所示。闭合S1，断开S2，将滑动变阻器的阻值调到最大时，电流表的示数是0.2A，电压表的示数是2V．若将S1、S2都闭合，将滑动变阻器的阻值调到零时，电压表的示数是6V，电流表的示数是0.9A．求：
（1）定值电阻R1的阻值多大？
（2）滑动变阻器的最大阻值多大？
（3）定值电阻R2的阻值多大？

【答案】解：当闭合开关S1，断开S2，等效电路图如图1示；
当将开关S1、S2都闭合，等效电路图如图2示；

（1）由图1可得，定值电阻R1的阻值为：
∵I＝，
∴电阻R1＝＝＝10Ω。
（2）由图2可知电源的电压U＝6V，
由图1可知滑动变阻器最大阻值两端的电压U滑＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
∵I＝，
∴滑动变阻器的最大阻值R＝＝＝20Ω。
（3）由图2可得：
I1＝＝＝0.6A，
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
∵I＝，
∴R2＝＝＝20Ω。
答：（1）定值电阻R1的阻值10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）定值电阻R2的电阻为20Ω。
13．（2021聊城模拟）如图所示的电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其I﹣U图象如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I＝0.2A，电阻R1消耗的功率为P1，变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.5A，电阻R1消耗的功率为P1'，且P1：P1'＝16：25。

（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
【答案】解：（1）小灯泡L正常发光时其两端的电压UL＝2.5V，通过的电流IL＝0.25A，
由I＝可得，小灯泡L正常发光时的阻值：RL＝＝＝10Ω；
（2）只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，即I＝0.2A，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL′＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝U﹣1V，
电阻R1消耗的功率：P1＝＝，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R1消耗的功率：P1′＝，
则＝＝＝，
解得：U＝5V；
（3）只闭合S1时，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝5V﹣1V＝4V，
则电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，通过R1的电流：I1＝＝＝0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：I2＝I′﹣I1＝0.5A﹣0.25A＝0.25A，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，
只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路中的电流I3＝IL＝0.25A＜0.6A，电路安全，
此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数：U2＝U﹣UL＝5V﹣2.5V＝2.5V＜3V，电路安全，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小＝＝＝10Ω；
假设电压表的示数U2′＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL″＝U﹣U2′＝5V﹣3V＝2V，
由图乙可知，电路中的电流I4＝IL′＝0.24A，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝12.5Ω＜20Ω，故假设正确，
所以，变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω。
答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）电源电压为5V
（3）变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω
14．（2021南京模拟）如图所示，电源电压恒为6V，R1为滑动变阻器，铭牌上标有“20Ω 0.5A”字样，R2为定值电阻，图中有两个虚线框（一个接定值电阻R3，一个接一根导线）。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器的滑片P置于最右端b时，R1消耗的电功率为0.8W；当闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1消耗的电功率为1.6W。
（1）定值电阻R3接入电路的位置在　 　（选填“①”或“②”）处虚线框。
（2）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P置于最右端b时，通过R1的电流为多大？
（3）定值电阻R2的阻值为多大？
（4）闭合电路中某些开关后，滑动变阻器R1接入电路的阻值为5Ω，电路安全工作，则此时电路中消耗的总功率为多大？

【答案】解：（1）当闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1消耗的电功率为1.6W，
假设②处虚线框为导线，则电路为R1的简单电路，
R1消耗的电功率：P1＝＝＝3.6W≠1.6W，
所以，假设不正确，即②处虚线框为定值电阻R3，①处虚线框为导线；
（2）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P置于最右端b时，R1的最大阻值和R2串联，
由P＝UI＝I2R可得，通过R1的电流：I＝＝＝0.2A；
（3）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P置于最右端b时，R1的最大阻值和R2串联，
由I＝可得，电路的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；
（4）当闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1与R3串联，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.4A，
此时电路的总电阻：R总′＝＝＝15Ω，
则定值电阻R3的阻值：R3＝R总′﹣R1＝15Ω﹣×20Ω＝5Ω；
闭合电路中某些开关后，滑动变阻器R1接入电路的阻值为5Ω，
若闭合开关S、S2，断开S1时，电路中的电流：I″＝＝＝0.6A＞0.5A，电路不安全；
若闭合开关S、S1、S2时，R2与R3并联再与R1串联，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以由I＝可知，此时电路中的电流一定大于0.6A，电路不安全；
若闭合开关S、S1，断开S2时，电路中的电流：I″＝＝＝0.4A，电路安全，
则此时电路中消耗的总功率：P＝UI″＝6V×0.4A＝2.4W。
答：（1）②；
（2）当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P置于最右端b时，通过R1的电流为0.2A；
（3）定值电阻R2的阻值为10Ω；
（4）闭合电路中某些开关后，滑动变阻器R1接入电路的阻值为5Ω，电路安全工作，则此时电路中消耗的总功率为2.4W。
15.(2021彭埠模拟)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为03A，电压表V的量程为03V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
(1)灯泡L的电阻；
(2)闭合S、S1 与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；
(3)闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的变化范围。

【答案】解：(1) 灯泡电阻RL=UL额2PL额=(6V)23W=12Ω；
(2)闭合S、S1与S2时，由图可知L与R1并联，电流表测干路电流I=1.5A，R2未接入电路，
灯泡L正常发光，则灯泡两端实际电压等于额定电压，
电源电压：U=UL额=6V，
灯泡L正常发光，此时通过灯泡的电流：IL=PL额UL额=3W6V=0.5A，
R1的阻值：R1=UIR1=UI−IL=6V1.5A−0.5A=6Ω；
(3)由图可知，闭合S，断开S1与S2时，R1与R2串联，电压表测R2电压，
根据题意，滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，
可得电路中的最大电流I大=0.8A，电路总功率：P大=UI大=6V×0.8A=4.8W；
当滑片向右滑动时，其接入电路的电阻变大，电流变小，根据分压原理，变阻器两端电压即电压表示变大，由于电压表使用的量程为0～3V，可得U大=3V，
电路中的电流：I小=U−U大R1=6V−3V6Ω=0.5A，电路总功率：P小=UI小=6V×0.5A=3W，
故电路总功率变化范围为3W～4.8W。