【精准解析】中考物理二模分类汇编(上海)专题05 电路计算题(解析版)
专题 05 电路计算题
1.(2020 宝山二模)在图 11 所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为 30 欧,变阻器 R2上标有
“20Ω 2A”字样。将变阻器 R2的划片 P移到某一位置后,闭合电键 S,通过 R1的电流为 0.2 安,电流表 A2的
示数为如图 12 所示。求:
⑴ 电源电压 U。
⑵ 通过电阻 R2的电流 I2。
⑶ 安全状态下,电路所消耗的最大总功率 P总最大。
【答案】(1)6伏;(2)0.8 安;(3)13.2 瓦。
【解析】⑴∵闭合电键,R1与R2并联;
∴U=U2=U1=I1×R1=0.2 安×30 欧=6伏
⑵∵电流表 A1与电阻 R1串联,测量通过 R1的电流 I1;
电流表 A2串联在干路上,测量总路中的电流 I总,I总>I1。
∴由图 12 可知:I总=1安;
∴I2=I总-I1=1安-0.2 安=0.8 安,
⑶∵滑动变阻器允许通过的最大电流 I2最大=2安,
∴干路中的最大电流为:
I总最大=I1+I2最大=0.2 安+2 安=2.2 安
(小于电流表 A2所能测得最大值 3安)
因此,在正常(安全)状态下,电路所消耗的最大总功率为:
P总最大=U×I总最大=6伏×2.2 安=13.2 瓦。
2.(2020 崇明二模)在如图 10 所示的电路中,电源电压为 12 伏保持不变,电阻 R1的阻值为 10 欧。滑
动变阻器 R2标有“50Ω 2A”,闭合电建 S1,断开电键 S2、S3后,电流表 A的示数为 0.4 安。
(1)求电阻 R1两端的电压;
(2)求电流通过电阻 R1工作 10 秒所做的功;
R1
A1
R2
S
A2
图11
P
图12
1
(3)闭合电建 S1,通过断开或闭合电键 S2、S3及改变滑动变阻器滑片 P的位置(保证各元件正常工
作)改变电路中的电流,求电路中电流的变化量的最大值。
【答案】(1)4伏;(2)16 焦;(3)1.8 安。
【解析】(1)U1=I1R1=0.4 安×10 欧=4伏
(2)W1=U1It=I2Rt=4伏×0.4 欧×10 秒=16 焦
(3)电键 S2、S3断开,当滑动变阻器滑片处于最大值时电流最小:
Imin=U/Rmax=12 伏/60 欧=0.2 安
S2闭合,S3断开时电流最大为:Imax=2 安
电流的变化量的最大值△Imax=Imax
-
Imin=2 安-0.2 安=1.8 安
3. (2020 奉贤二模)如图 13 所示,闭合开关后,电压表读数为 6.0V,电流表读数为 0.6A。
① 求电阻的阻值 R定;
② 求电阻的电功率 P定;
③ 现将一滑动变阻器 R滑以某种方式正确接入电路,并在其两端再接入另一电压表,多次移动滑片并
记录每次各电表的示数,如下表所示。
(i)请判断滑动变阻器 R滑与电阻 R定的连接方式是_______连接的,电压表 V2并联在________两端;
(ii)根据表中数据计算每次移动滑片时变阻器连入电路的阻值变化 ΔR最大与ΔR最小的比值。
【答案】① 10 欧;② 3.6 瓦;③(i)串联,R定;(ii)2.5。
【解析】 ① R定=U/I=6 伏/0.6 安=10 欧
② P定=UI=6 伏×0.6 安=3.6 瓦
2
序号 A/安V1/伏V2/伏
1 0.3 3.0 3.0
2 0.4 2.0 4.0
3 0.5 1.0 5.0
4 0.6 0 6.0
③(i)串联;R定
因为两个电压表的示数都发生变化,所以滑动变阻器 R滑与电阻 R定的连接方式是串联连接的;电压表
V2的示数随电流的变大而变大,所以电压表 V2与定值电阻 R定并联。
(ii)实验序号 1:U滑=3伏
,
I=0.3 安,R滑=U滑/I=3伏/0.3 安=10 欧
实验序号 2:U滑=2伏
,
I=0.4 安,R滑=U滑/I=2伏/0.4 安=5 欧
实验序号 3:U滑=1伏
,
I=0.5 安,R滑=U滑/I=1伏/0.5 安=2 欧
实验序号 4:U滑=0伏
,
I=0.5 安,R滑=U滑/I=0伏/0.5 安=0 欧
由实验序号 1与实验序号 2可得:ΔR最大=10 欧-5 欧=5 欧
由实验序号 3与实验序号 4可得:ΔR最小=2 欧-0 欧=2 欧
ΔR最大/ΔR最小=5 欧/2 欧=2.5。
4.(2020 金山二模)在图 11 所示的电路中,电源电压为 12 伏且不变,滑动变阻器 R1上标有“20Ω 1A”
字样,将滑片 P移到变阻器的最右端,闭合电键 S。
① 若电路的 MN 间仅连入电流表,求:此时电路中的电流 I和电路消耗的电功率 P。
② 现有阻值为 8欧、10 欧和 20 欧的三个电阻,请从中选择一个接入 MN 间,要求:滑片可以移动到
变阻器两端,且电路能正常工作,则应选择的电阻阻值为______欧。
满足上述要求时,求电压表示数的最大变化量 ΔU最大。
【答案】① 0.6 安,7.2W;② 20 欧,6V。
【解析】① I1=U1/R1max=12 伏/20 欧=0.6 安
P=UI=12V×0.6A=7.2W
当变阻器连入电路的阻值为 0时,MN 间最小的电阻为
Rmin=U/ Imax=12 伏/1 安=12 欧,所以应该选 20 欧的电阻。
电压表示数的最小值为 0; 当 R1=20Ω 时,电压表的示数最大,
U2/U1=R2/R1 U2+U1=U
U1max==6V
电压表示数的最大变化量 ΔU最大=6V-0V=6V
5.(2020 静安二模)在图 9(a)所示的电路中,电源电压为 12 伏,电阻 R1的阻值为 40 欧。
R1P
S
图11
M N
V
3
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