北師大版九年級下學(xué)期物理 專項(xiàng)綜合全練（六） 動態(tài)電路分析

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1、 北師大版九下物理 專項(xiàng)綜合全練（六） 動態(tài)電路分析 1. 如圖所示，只閉合開關(guān) S 時燈 L1 的功率為 9?W；斷開開關(guān) S，閉合 S1 、 S2 時，燈 L1 的功率為 16?W。電源電壓不變，且燈絲電阻不受溫度的影響。則 L1 、 L2 兩燈燈絲電阻之比是 A． 1:3 B． 4:3 C． 3:1 D． 3:4 2. 如圖甲所示，電源電壓不變，將小燈泡 L 和電阻 R 接入電路中，只閉合開關(guān) S1 時，小燈泡 L 的實(shí)際功率為 1?W。圖乙是小燈泡 L 和電阻 R 的 I?U 圖象。下列說法中正確的是 A．只閉合開關(guān) S1 時，

2、L 的電阻為 10?Ω B．再閉合開關(guān) S2 后，電路總功率為 1.2?W C．再閉合開關(guān) S2 后，電流表示數(shù)增加 0.5?A D．再閉合開關(guān) S2 后，在 1?min 內(nèi)電阻 R 產(chǎn)生的熱量是 24?J 3. 如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，已知 R1=3R2。當(dāng) S1 閉合，S2 斷開時，電壓表示數(shù)為 3?V，電流表示數(shù) 0.4?A，電阻 R1 為 ?Ω；當(dāng) S1 斷開，S2 閉合時，電流表示數(shù)為 A。 4. 在如圖甲所示的電路中，電阻 R 的阻值為 8 歐姆，燈泡 L 標(biāo)有“6?V?3?W”的字樣，通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓關(guān)

3、系如圖乙所示。在 a 、 b 間接入電源，為保證通過電阻 R 的最大電流不超過 0.5 安且燈泡 L 不損壞，則允許接入的最大電源電壓為 伏，閉合開關(guān) S，此時通過電流表 A1 的電流為 安。 5. 燈泡 L 的 I?U 圖象如圖甲所示，電阻 R1 的阻值是 10?Ω，電源電壓是 8?V。在圖乙所示的電路中，若只閉合 S1 和 S2 時，電壓表的示數(shù)是 2?V，此時電路中的電流是 A；若只閉合 S1 和 S3 時，電壓表的示數(shù)是 4?V，10?s 內(nèi)電流通過電阻 R2 產(chǎn)生的熱量是 J；若將電壓表換成電流表，閉合 S1 、 S2 和 S3 時，電流表的示數(shù)

4、是 A。 6. 如圖是某型號電飯鍋工作原理的簡化電路圖，電飯鍋有兩擋，分別是高溫?zé)蠛偷蜏貭F飯。S1 為擋位自動控制開關(guān)，R1 和 R2 為電熱絲，R1 的阻值為 80?Ω，高溫?zé)髶醯墓β蕿?660?W。求： (1) 高溫?zé)髸r干路中的電流。 (2) 電阻絲 R2 的阻值。 (3) 電飯鍋低溫燜飯 0.5?h 消耗的電能是多少焦耳。 7. 如圖甲乙所示是某調(diào)溫型電烤箱和簡化電路圖，它的工作電壓為 220?V，R1 和 R2 均為電烤箱中的加熱元件，R2 的阻值為 70?Ω。當(dāng)只閉合 S1 時為低溫檔，低溫檔電烤箱的電功率為 440?W。 (1)

5、 低溫檔工作時，電路中的電流是多少？ (2) 發(fā)熱電阻 R1 的阻值是多少？ (3) 高溫檔時應(yīng)該閉合的開關(guān)是 ，高溫檔的電功率是多少？ (4) 小余發(fā)現(xiàn)傍晚用電高峰時，電烤箱內(nèi)比平時溫度低，他猜想是用電高峰時電壓偏低所致，于是他想用電能表和秒表測量家庭電路的實(shí)際電壓。傍晚用電高峰時，他關(guān)閉家里所有用電器，只讓電烤箱以高溫檔工作，發(fā)現(xiàn)在 30?s 內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了 25 轉(zhuǎn)，電能表的銘牌如圖丙所示，則用電高峰時家庭電路的實(shí)際電壓為多少？（不考慮電阻值隨溫度的變化） 8. 如圖所示，電源電壓不變，R1 為定值電阻，開關(guān)閉合后滑片向右移動時，下列說法錯誤的是

6、 A．電壓表測的是 R1 兩端電壓 B．電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變小 D．電壓表與電流表示數(shù)之比不變 9. 如圖所示電路，電源電壓保持不變，開關(guān) S 閉合后，在滑動變阻器滑片 P 向左移動的過程中，下列說法正確的是 A．電壓表 V1 示數(shù)變大，電流表 A 示數(shù)變大 B．電壓表 V1 示數(shù)不變，電壓表 V2 示數(shù)變小 C．電壓表 V2 示數(shù)不變，電流表 A 示數(shù)變大 D．電壓表 V1 示數(shù)變大，電壓表 V2 示數(shù)變小 10. 如圖甲所示電路中，R 為定值電阻，R1 為滑動變阻器。圖乙是該滑動變阻器滑片從一端移至另一端過程中變阻器的電功率與其

7、電阻的關(guān)系圖象。下列說法正確的是 A．電源電壓為 3?V B．電壓表的最大示數(shù)為 2?V C．整個電路功率變化了 0.1?W D．電流表的示數(shù)變化了 0.4?A 11. 當(dāng)滑動變阻器跟定值電阻串聯(lián)時，可以起到改變電流的作用。如圖所示，電源電壓為 30?V，R1=10?Ω，滑動變阻器的最大阻值為 50?Ω，求： (1) 電路中電流的變化范圍； (2) 滑動變阻器 R2 的功率變化范圍。 答案 1. 【答案】C 【解析】只閉合開關(guān) S 時，兩個燈泡串聯(lián)，燈 L1 的功率 P1=I12R1=(UR1+R2)2R1=U2R1(R1+R2)2=9?W

8、,???① 斷開開關(guān) S，閉合 S1 、 S2 時，兩個燈泡并聯(lián)，燈 L1 的功率 P1?=U2R1=16?W,???② 由 ①② 得到 R12(R1+R2)2=9?W16?W，R1R2=31。 2. 【答案】D 【解析】A．只閉合開關(guān) S1 時，電路為小燈泡 L 的簡單電路，此時小燈泡 L 的實(shí)際功率為 1?W，由圖象可知，當(dāng) UL=2?V 時，IL=0.5?A，其實(shí)際功率為：PL=ULIL=2?V×0.5?A=1?W，則電源的電壓 U=UL=2?V， 由 I=UR 可得，小燈泡 L 的電阻：RL=ULIL=2?V0.5?A=4?Ω，故A錯誤； B．再閉合 S2 后，R

9、 與 L 并聯(lián)，電流表測干路電流， 因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， 所以，R 兩端的電壓也為 2?V，由圖象可知，此時通過 R 的電流為 0.2?A， 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以，干路電流為：I=IR+IL=0.2?A+0.5?A=0.7?A， 電路總功率：P=UI=2?V×0.7?A=1.4?W，故B錯誤； C．因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響， 所以，再閉合開關(guān) S2 后，通過 L 的電流不變， 則電流表示數(shù)的增加量即為通過 R 的電流，其大小為 0.2?A，故C錯誤； D．再閉合開關(guān) S2 后，在 1?min 內(nèi)電阻 R 產(chǎn)生的熱量：QR=W

10、R=URIRt=2?V×0.2?A×60?s=24?J，故D正確。 故選：D。 3. 【答案】30；0.3 【解析】當(dāng) S1 閉合，S2 斷開時，R1 與 R2 并聯(lián)，電流表測干路中的電流，I=0.4?A，R1=3R2，則 I1=14I=0.1?A，電阻 R1=U1I1=3?V0.1?A=30?Ω；當(dāng) S1 斷開，S2 閉合時，R1 、 R2 并聯(lián)在電路中，此時電流表測通過 R2 的電流，I2=3I1=3×0.1?A=0.3?A。 4. 【答案】4；0.9 【解析】由電路圖可知電阻 R 和燈泡 L 并聯(lián)在電路中，電流表 A1 測量的是干路電流，電流表 A2 測量的是通過燈

11、泡 L 的電流；因?yàn)殡娮?R 和燈泡 L 并聯(lián)，所以電源電壓最大值為 U=IRR=0.5?A×8?Ω=4?V；由圖乙可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為 4?V 時，通過燈泡 L 的電流為 IL=0.4?A；通過電流表 A1 的電流為 I=IR+IL=0.5?A+0.4?A=0.9?A。 5. 【答案】0.6；32；2.4 【解析】若只閉合 S1 和 S2 時，定值電阻 R1 和燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電壓表示數(shù)是 2?V，由圖象知，燈泡電流是 0.6?A，即此時電路電流是 0.6?A。若只閉合 S1 和 S3 時，定值電阻 R2 和燈泡串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，電壓表示數(shù)是 4

12、?V，由圖象知，燈泡電流是 0.8?A，即此時電路電流是 0.8?A，電源電壓是 8?V，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，所以定值電阻 R2 兩端的電壓 U2=U?UL=8?V?4?V=4?V，定值電阻 R2 的阻值 R2=U2I=4?V0.8?A=5?Ω，10?s 內(nèi)電流通過電阻 R2 產(chǎn)生的熱量 Q=I2R2t=(0.8?A)2×5?Ω×10?s=32?J。若將電壓表換成電流表，閉合 S1 、 S2 和 S3 時，定值電阻 R1 和 R2 并聯(lián)，電流表測量干路電流，電源電壓是 8?V，所以通過定值電阻 R1 的電流 I1=UR1=8?V10?Ω=0.8?A，通過定值電阻 R2

13、 的電流 I2=UR2=8?V5?Ω=1.6?A，故電流表示數(shù)為：I總=I1+I2=0.8?A+1.6?A=2.4?A。 6. 【答案】 (1) 3?A (2) 880?Ω (3) 99000?J 【解析】 (1) 由 P=UI 得，高溫?zé)髸r干路中的電流 I高溫=P高溫U高溫=660?W220?V=3?A。 (2) 當(dāng)開關(guān) S1 和 S 都閉合時，兩電阻并聯(lián)，此時總電阻較小，由 P=UI=U2R 可知，此時為高溫?zé)髶酰? 當(dāng)只閉合開關(guān) S 時，電路為 R2 的簡單電路，此時總電阻較大，由 P=UI=U2R 可知，此時為低溫燜飯擋； 當(dāng)開關(guān) S1

14、和 S 都閉合時，由 I=UR 得，總電阻為 R總=UI高溫=220?V3?A=2203?Ω， 由 1R總=1R1+1R2 得 12203?Ω=180?Ω+1R2， 解得 R2=880?Ω。 (3) 低溫燜飯擋的功率為 P低溫=U2R2=(220?V)2880?Ω=55?W， 由 P=Wt 得，電飯鍋低溫燜飯 0.5?h 消耗的電能是 W=Pt=55?W×1800?s=99000?J。 7. 【答案】 (1) 2?A (2) 40?Ω (3) S1 、 S2；1210?W (4) 200?V 【解析】 (1) 只閉合 S1 時為低溫檔，電

15、功率為 440?W，由 P=UI 可得， 電路中的電流：I=PU=440?W220?V=2?A。 (2) 只閉合 S1 時，R1 與 R2 串聯(lián)，電烤箱處于低溫檔，由 I=UR 可得， 電路的總電阻：R=UI=220?V2?A=110?Ω， 所以，電阻 R1 的阻值：R1=R?R2=110?Ω?70?Ω=40?Ω。 (3) S1 、 S2， 則高溫檔的電功率：P高=U2R=(220?V)240?Ω=1210?W。 (4) 電能表的表盤轉(zhuǎn) 25 轉(zhuǎn)，電流通過電烤箱做的電功是 W=25?r3000?r/(kW?h)=1120?kW?h=3.6×106?J120=3×104

16、?J， 電烤箱的實(shí)際電功率為：P=Wt=3×104?J30?s=1000?W， 實(shí)際電壓為：U=PR=1000?W×40?Ω=200?V。 8. 【答案】B 【解析】A．由圖可知，電阻 R1 和變阻器 R2 串聯(lián)，電壓表測 R1 兩端的電壓，電流表測電路中的電流，故A正確，不符合題意； BC．滑片向右移動時，變阻器連入電路中的電阻變大，根據(jù)電阻的串聯(lián)，電路的總電阻變大，由 I=UR 可知通過電路的電流變小，即電流表示數(shù)變小，由 U=IR 可知 R1 兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，故B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意； D．由歐姆定律可知電壓表與電流表示數(shù)之比等于 R1

17、的阻值，R1 的阻值不變，電壓表與電流表示數(shù)之比不變，故D正確，不符合題意。 9. 【答案】C 【解析】由題圖可知，滑動變阻器與定值電阻 R 串聯(lián)，電壓表 V1 測量滑動變阻器兩端的電壓，電壓表 V2 測量電源電壓，電流表測量電路中的電流；在滑動變阻器滑片 P 向左移動的過程中，滑動變阻器接入電路的電阻變小，總電阻變小，由 I=UR 可知，此時電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；由 U=IR 可知，定值電阻 R 兩端的電壓變大，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端的電壓之和，所以滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表 V1 的示數(shù)變??；由于電源電壓保持不變，所以電壓表 V2 的示數(shù)不變

18、。 10. 【答案】D 【解析】由圖可知，當(dāng) P 在最左端時，R1 全部接入電路并與 R 串聯(lián)，電壓表測 R1 兩端的電壓，由圖乙可知，變阻器的最大阻值是 20?Ω，其對應(yīng)的功率是 0.8?W，由串聯(lián)分壓可知變阻器兩端的電壓最大，電壓表的最大示數(shù) U最大=P1R最大=0.8?W×20?Ω=4?V， 最小電流 I最小=U最大R最大=4?V20?Ω=0.2?A， 當(dāng)變阻器接入電路的電阻為 R 時，其消耗的電功率最大 P=I2R=UR1+R2R=U2(R1+R)2R=U2(R1?R)2R+4R1， 當(dāng) R=R1=10?Ω 時，其電功率最大， 由圖可知變阻器的最大功率 0.9?W，

19、通過電路的電流 I=P最大R=0.9?W10?Ω=0.3?A， 電源電壓 U=I(R+R1)=0.3?A×(10?Ω+10?Ω)=6?V， 當(dāng)變阻器的滑片滑動到阻值最小處，只有 R 接入電路，電路中最大電流 I最大=UR=6?V10?Ω=0.6?A， 電流表的示數(shù)變化了 ΔI=I最大?I最小=0.6?A?0.2?A=0.4?A， 故AB錯誤，D正確； 整個電路功率的變化量 ΔP=UΔI=6?V×0.4?A=2.4?W， 故C錯誤。 11. 【答案】 (1) 0.5～3?A (2) 0～22.5?W 【解析】 (1) 滑動變阻器接入電路的電阻為零時，電路

20、中的電流最大，電路中的最大電流為：I最大=UR1=30?V10?Ω=3?A。 滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路中的電流最小，電路中的最小電流為：I最小=UR1+R2=30?V10?Ω+50?Ω=0.5?A。 則電路中電流的變化范圍為 0.5～3?A。 (2) 設(shè)定值電阻兩端的電壓為 U1，則滑動變阻器兩端的電壓為 30?V?U1，滑動變阻器消耗的功率為：P2=(30?V?U1)×U1R1=30?V×U1?U12R1=?(U1?15?V)2+(15?V)2R1，由此可知，當(dāng) U1=15?V 時，電功率最大，即：P2最大=(15?V)2R1=(15?V)210?Ω=22.5?W， 當(dāng)滑動變阻器連入的阻值為零時，功率最小，最小功率為 0?W。 則 R2 的功率變化范圍為 0～22.5?W。