2022年中考物理二轮专题训练电功率之动态电路综合计算

这是一份2022年中考物理二轮专题训练电功率之动态电路综合计算，共6页。

1．如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L1正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，①试判断此时开关的状态；②求当小灯泡正常发光时，电路总电功率的变化范围。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~30Ω，定值电阻R2的阻值为60Ω。
（1）求小灯泡L的电阻值；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数为多少；
（3）求电路工作时消耗的最小电功率。
3．如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合开关S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，且滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A。求：
（1）定值电阻R1的阻值多大？
（2）滑动变阻器R2的最大阻值多大？
（3）通过不同开关的闭合、断开的变化，小灯泡通电时消耗的最小电功率是多少？（不能为0）
4．如图甲所示电路中，电源电压保持不变. 已知定值电阻R2=5Ω，灯泡L的额定电压为3V，图乙为灯泡的电流随电压的变化图像. 当开关S1、S2、S3都闭合，P移至b点时，灯泡L正常发光。求：
（1）灯泡L正常发光时的功率；
（2）当开关S2、S3都断开，S1闭合，滑片P滑到b端时，电流表的示数为0.15A，求R1的最大阻值；
（3）当开关S1、S3都断开，S2闭合时，求灯泡L工作2min电流所做的功。
5．如图的电路中，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关 S 后，滑片 P从b 端移动到 a端的过程，电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系图象如图 2.。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）滑动变阻器的滑片移到中点时，电路的总功率。
6．某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床上接入压力传感器，压力传感器所在电路如图甲。已知某运动员质量为60kg，某次从距离蹦床一定高度处跳下的过程中，研究得到电路中两个电压表读数与电路中电流之间的关系如图乙所示，压力传感器的电阻与所受压力之间关系如图丙。计算：
（1）定值电阻R2的阻值；
（2）压力传感器的最大电功率；
（3）当电路中电流达到最大时，运动员受到的合力为多少。
7．如图甲所示，电源电压不变，R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“10Ω 1A”字样，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~3A”，图乙是灯泡的I﹣U图像。当R2的滑片P在b端，且只闭合开关S、S1时，电流表的示数为0.3A；当R2的滑片P在a端，且同时闭合S、S1、S2时，灯泡正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时，电流表的示数及灯泡正常发光时的电阻；
（3）只闭合开关S、S2时在保证电路安全的条件下，灯泡消耗的最小功率及此种情况下电路1min消耗的电能。
8．实验小组设计了如图所示的电路，已知电源电压不变，灯泡L标有“3V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3.8V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.4A，已知P1∶P2＝1∶9。
（1）求灯泡L的额定功率。
（2）求滑动变阻器的最大阻值。
（3）求电源电压。
（4）在有电流通过灯泡L的情况下，求灯泡的最小功率与最大功率之比为多少。
9．如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V，6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电流；
（2）R1的阻值；
（3）只闭合开关S1，电路总功率的变化范围。
10．如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，R1=20Ω，灯泡标有“8V 6.4W”的字样，滑动变阻器标有“2A”字样。只闭合S、S1时，电流表的示数为0.6A；闭合所有的开关，且滑动变阻器的滑片移到右端时，电流表的示数为1.05A。求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）电源电压；
（3）变阻器的最大阻值；
（4）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，只闭合S、S2时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最小功率。
11．目前智能机器人已经在很多方面都能够为人类提供优质的服务，如表是图甲所示的送餐机器人的部分参数：
（1）该机器人电机正常工作时电流是多大？（计算结果保留一位小数）
（2）如果该机器人以额定功率、最大移动速度给距离自己30m外的顾客送餐，完成此次送餐电机所消耗的电能是多少？
（3）如图乙所示为该机器人送餐负重过载保护电路原理图，图中电源电压为6V，R为托盘内的压力传感器，其阻值随所受压力变化的图象如图丙所示，当电流超过0.2A时触发器可使电动机停止工作（触发器的电阻忽略不计），放弃送餐。为保护机器人，电阻箱R0的阻值应调为多少？（g＝10N/kg）
12．小壹设计了一个如图界所示的电子身高测量仪，用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器，将电压表装成身高显示仪，电压表示数随身高变化的规律如图乙所示。已知电阻丝R足够长，每lcm的阻值大小为0.1Ω，电压表量程为“0～15V，电流表量程为“0～3A”，身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V，电流表示数为1A。求:
（1）170cm的同学站上后电阻丝接入电路的电阻值；
（2）电源电压U的大小；
（3）小登在调试身高测量仪的过程中发现，被测者身高改变时电流表和电压表的示数均会发生改变，但电阻丝的功率却可能不变；若身高不同的小双和小语站上该测量仪后，均能使电阻丝功率为9W，求小双和小语的身高差。
参考答案
1．（1）5Ω；（2）10Ω；（3）①两灯串联后再与变阻器串联；②7.68W～12.8W
2．（1）12Ω；（2）0.6A； （3）0.4W
3．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）1.6W
4．（1）0.75W；（2）15Ω；（3）48J
5．（1）12V；（2）40Ω；（3）3.6W
6．（1）2Ω；（2）12W；（3）200N
7．（1）6V；（2）1.4A，7.5Ω；（3）1.8W，216J
8．（1）0.9W；（2）38Ω；（3）4.5V；（4）1∶45
9．（1）0.5A；（2）10Ω；（3）4.8W~14.4W
10．（1）0.8A；（2）18V；（3）120Ω；（4）5.4W
11．（1）1.3A；（2）3750J；（3）260Ω
12．（1）9Ω；（2）15V；（3）50cm质量
50kg
一次最大送餐量
15kg
移动速度
0.3～0.6m/s
机器人车轮直径
10cm
电机额定工作电压
56V
电机额定功率
75W