专题11 多状态电路计算问题-备战2021年中考物理典型专题各个击破（电学专题）（解析版）

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备战 2021 年中考物理电学典型专题各个击破
专题 11 多状态电路计算问题
********************************************************************
命题角度 1 滑动变阻器型
【解法技巧】（1）根据滑动变阻器滑片位置的不同分别画出各状态下的等效直观电路图
（不含电表及开关），明确电路的连接形式。（2）在每个图上标出已知量、待求量，（3）
利用欧姆定律结合串并联电路特点（或者方程思想）分别列等式求解注意：
①两个不变：没有特别说明，通常电源电压不变，定值电阻（或灯丝的电阻不随温度改
变）的阻值不变。
②对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时，可采用“去表法”判断连接方式。③若通过
任一状态不能求出待求量，此时必须通过列二元一次方程求解，通常利用不变量（电源电压
或定值电阻）、分压分流原理或串并联电路特点列含已知量和待求量的等式方程.
1．如图甲所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关 S，滑片 P从一端滑
到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（
　）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C．电源电压为 5V
D．电路消耗的最大功率为 7.2W
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测 R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
1
由I＝ 可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故 A错误；
（2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器 R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电压表
与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变
小，所以电压表与电流表示数之比变小，故 B错误；
（3）由图 2可知，当滑动变阻器的电阻为 5Ω时，其两端的电压为 3V，通过电路的电流为：I1＝
＝ ＝0.6A，
则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为 10Ω时，其两端的电压为 4V，通过电路的电流为：I2＝ ＝ ＝0.4A，
则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故 C错误；
（4）当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为 P＝ ＝ ＝
7.2W，故 D正确。
故选：D。
2．如图甲为升降机的电路的原理图，电源电压恒为 6V，R0为定值电阻，电压表量程为 0～3V，压力为 0
时，电压表的示数为 2V，压敏电阻 R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是
（　　）
A．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而增大
B．压敏电阻所受压力变大时，电压表的示数变小
C．压敏电阻所受压力为 0时，电路的总功率为 0.12W
D．压敏电阻允许承受的最大压力为 2000N
【解析】A、由图乙可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，故 A错误；
B、由图甲可知，电路为 R1和R0的串联电路，电压表测 R0两端的电压，当压敏电阻所受压力变大时，
压敏电阻的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，
根据 I＝ 可知电路中电流变大，故 R0两端的电压变大，即电压表示数变大，故 B错误；
C、当压力为 0时，R1的阻值为 200Ω，电压表的示数为 2V，
串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，则 R1两端的电压为：U1＝U﹣U0＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律可得电路中的电流：I＝ ＝ ＝0.02A，
2
由P＝UI 可得电路总功率：P＝UI＝6V×0.02A＝0.12W，故 C正确；
D、由欧姆定律可得 R0的阻值：R0＝ ＝ 100Ω，
由图乙和串联电路的电压特点可知，当电压表的示数为 3 V 时，压敏电阻所受压力最大，
此时电路中的电流：I′＝ ＝ ＝0.03A，
压敏电阻两端的电压：U1′＝U﹣U0′＝6V﹣3V＝3V，
压敏电阻的阻值：R1′＝ ＝ ＝100Ω，由图乙可知，压敏电阻所受最大压力为 2500 N，故
D错误。
故选：C。
3．如图所示电路，电源两端电压保持不变。将开关 S1、S2都闭合，电流表的示数为 0.6A，小灯泡 L恰好
正常发光，其功率为 3.6W；然后再将开关 S1断开，电压表的示数变化了 4.5V。忽略小灯泡 L的阻值
随温度的变化，R为定值电阻，下列说法中正确的是（　　）
A．小灯泡 L的额定电压为 4.5V
B．开关 S1断开前、后电路的总功率变化了 2.7W
C．小灯泡 L与定值电阻 R的阻值之比为 3：1
D．当只闭合开关 S2时，电流表的示数为 1.5A
【解析】A、将开关 S1、S2都闭合，电路为灯泡的简单电路，灯泡两端的电压即电源电压，
此时电流表的示数为 0.6A，小灯泡 L恰好正常发光，其功率为 3.6W，
由P＝UI 可得小灯泡 L的额定电压为：U＝ ＝ ＝6V，故 A错误；
BD、灯泡的电阻为：RL＝ ＝ ＝10Ω，
将开关 S1断开，电阻和灯泡串联接入电路，电压表测灯泡两端电压，
电压表的示数变化了 4.5V，此时电压表的示数为 6V﹣4.5V＝1.5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则电阻两端的电压为 4.5V，
串联电路各处电流相等，通过该电路的电流为：I′＝ ＝ ＝0.15A，故 D错误；
由P＝UI 可得此时电路的总功率为：P′＝UI′＝6V×0.15A＝0.9W，
开关 S1断开前、后电路的总功率变化量为：△P＝P﹣P′＝3.6W﹣0.9W＝2.7W，故 B正确；
C、由串联电路分压规律可知 ＝ ＝ ＝ ，故 C错误。
故选：B。
4．在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻。闭
合开关 S后，将滑动变阻器 R2的滑片 P由最右端向左移动，直至灯泡 L正常发光。此过程中，电流表
A的示数随两电压表 V1、V2（电压表 V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是
（　　）
3
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