1、微专题03动态电路计算动态电路计算是指由于开关通断或者滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化，从而引发其它物理量发生变化，利用欧姆定律以及串并联电路电流、电压规律综合求解针对练习：一、选择题1如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.1A，则（）A电压表测的是滑动变阻器的电压B电源电压是4VC滑动变阻器的最大阻值是D当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电路的总功率0.9W【答案】C【解析】A由电路图可知，、串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，故A不符合题意；B当滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路
2、为的基本电路，由可知，电源电压故B错误；C当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由可知，电路的总电阻因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器的最大阻值故C符合题意；D当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电路的总功率故D错误。故选C。2在如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数由0.1变为0.3，电压表的示数由8V减少到。则下列说法正确的是（）A电源电压为B的电功率变化量为C电源电压为D的电功率变化量为【答案】B【解析】由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流
3、，由欧姆定律可知，当时，电源电压；当时，电源电压，联立解得：，；定值电阻的电功率变化量：故选B。3在如图所示的电路中，闭合开关S，电压表V的示数恒为6V，电流表的示数为0.5A，电压表V2的示数为4V，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电流表的示数为0.3A，则下列物理量的结果计算错误的是（）A的阻值为4B滑动变阻器的最大电阻值为16C电路消耗的最小总功率为1.8WD当滑动变阻器的滑片移至最左端时，在5min内消耗的电能为2.7104J【答案】D【解析】A两电阻串联，电压表V测电源电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流：闭合开关S，电压表V的示数恒为6V，电源电压是6V，电流表的示
4、数为0.5A，这时电压表V2的示数为4V，由串联电路电压的规律可得R1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2VR1=4故A正确，不符合题意；B当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，滑动变阻器的最大电阻值为R2，电路的电流为0.3A，电源电压是6V，利用欧姆定律和电阻的串联规律得到R2=-R1=-4=16故B正确，不符合题意；C电路电源电压一定，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路的电阻最大，电路的电流最小，因电流表的示数为0.3A，电路消耗的最小总功率P=UI=6V0.3A=1.8W故C正确，不符合题意；D当滑动变阻器的滑片移至最左端时，电路只有一个电阻R1在工作，R1在5min内消耗的电能为
5、W=560s=2.7103J故D错误，符合题意。故选D。4如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端时，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示、下列说法错误的是（）A电源电压是9VB定值电阻的阻值是6C电路消耗的最小功率为4.5WD滑动变阻器的最大阻值为18【答案】D【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。A当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表和电压表的示数均最大，由图象可知，电源的电压U9V，电路中的电流Ia1.5A，故A正确，不符合题意；B定值电阻R的阻值R=6故B正确，不符
6、合题意；C当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象可知，电路中的最小电流Ib0.5A，R两端的电压UR3V，电路消耗的最小功率PminUIa9V0.5A4.5W故C正确，不符合题意；D因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑UUR9V3V6V则滑动变阻器的最大阻值R滑=12故D错误，符合题意。故选D。5在如图甲电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。在滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是（）A电源电压为5VBR0消耗的最小功率为0.4WC定值电阻R
7、0为8D滑片P在中点时，电流为0.4A【答案】B【解析】AC由图乙可知，当电流为0.2A时，电压表示数为4V，则电源电压为当电流为0.6A时，电压表示数为0V，则电源电压为联立可得，故A错误，C错误；B由可知，当电流中电流最小时，R0消耗的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.2A，所以R0消耗的最小功率故B正确；D滑动变阻器最值最大时，电流最小，由欧姆定理可知，滑动变阻器的最大阻值滑片P在中点时，电路中的电流故D错误。故选B。6在如图所示的电路中，灯泡L标有“6V 3W”字样，电源电压及灯泡电阻均保持不变，滑动变阻器最大阻值为20，定值电阻R010当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时
8、，灯泡L正常发光，则（）A此时电流表的示数为0.5AB电源电压为12VC此时电路消耗的总功率为6.6WD若S闭合、S1断开，且滑片P移动到中点时电流表的示数为0.2A【答案】C【解析】ABC当S、S1都闭合，滑片P移动到最左端时，R0与L并联，电流表测干路电流。由于灯泡L正常发光时，则PLP额3W电源电压UULU额6V通过灯泡的电流IL=0.5A通过R0的电流I0=0.6A则电流表示数为IIL+I00.5A+0.6A1.1A总功率PUI6V1.1A6.6W故AB错误，C正确；D若S闭合、S1断开时，R0与R串联，当滑片P移动到中点，则：滑动变阻器连入电路的电阻R=R=2010总电阻R总R0+R
9、10+1020电流表的示数I=0.3A故D错误。故选C。7如图所示，R16 ，灯L标有“12 V 6 W”，R2标有“20 3 A”，电流表量程“03 A”，开关都闭合时，灯L正常发光。电源电压与灯丝电阻均保持不变，下列说法错误的是 ( ) A电源电压是12 VB断开开关S1、S2，闭合开关S3，当电流表示数为1.5 A 时，R2在1 min内消耗电能是 270 JC开关都闭合，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值是6 D电路消耗功率的最小值是4.8 W【答案】C【解析】A开关都闭合时，R1被短路，灯泡L与滑动变阻器并联，灯L正常发光，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以，电源电压U=U额=12
10、V故A正确，不符合题意；B断开开关S1、S2，闭合开关S3，R1与滑动变阻器串联，当电流表示数为1.5A时，R1两端的电压U1=IR1=1.5A6=9V根据串联电路各分电阻两端的电压之和可知U2=U-U1=12V-9V=3VR2在1min内消耗的电能W2=U2It=3V1.5A60s=270J故B正确，不符合题意；C灯泡的额定电流I额=0.5A开关都闭合，由于电流表的量程为03A，则干路最大电流I最大=3A根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，滑动变阻器的最大电流I滑最大=I最大-I额=3A-0.5A=2.5A滑动变阻器允许连入电路的最小阻值R滑最小=4.8故C错误，符合题意；D根据P=
11、UI可知电源电压不变的情况下，当电路中电阻最大，电流最小时总功率最小，灯泡的电阻RL=2420即灯泡电阻大于滑动变阻器的最大阻值，所以根据电阻的串并联特点可知：当R1与灯泡串联时电路中的总电阻最大为R=R1+RL=6+24=30最小功率P最小= 4.8W故D正确，不符合题意。故选C。8如图所示电路，电源电压不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.3A，电压表示数为9V；若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.5A，则下列说法中错误的是（）A电压表示数仍为9VBR1的阻值为18CR2的阻值为45DR2消耗的功率为6.75W【答案】C【解析】当开关S2闭合，S1断开时，简化
12、电路如图所示：由图中电压表的示数可知，电源电压U=9V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，电源的电压：I(R1+R2)=U，即0.3A(R1+R2)=9V-若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，简化电路如图所示：A由图可知，电压表仍侧电源的电压，即电压表的示数为9V，故A正确，不符合题意；BR1的阻值R1=18故B正确，不符合题意；C代入式可得：R2=12，故C错误，符合题意；DR2消耗的功率P2= =6.75W故D正确，不符合题意。故选C。二、填空题9如图所示，电源电压不变，闭合开关S，调节滑动变阻器，当电流表的示数从0.4A变到0.8A时，电压表的示数变化了4V，则
13、R0=_，R0的功率变化了_W。【答案】10 4.8W 【解析】1当R0中电流为0.4A时，根据欧姆定律可得 当R0中电流为0.8A时，根据欧姆定律可得 联立可得R0=102当R0中电流为0.4A时，R0消耗的功率为当R0中电流为0.8A时，R0消耗的功率为R0的功率变化为6.4W-1.6W=4.8W10如图所示的电路，电源电压保持不变，R110当闭合开关S，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.3A；当把滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.2A则电源电压为_V，滑动变阻器的最大阻值为_【答案】6 20 【解析】电源电压保持不变，R110当闭合开关S，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的
14、示数为0.3A；, 当把滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.2A解得电阻的电阻是，电源电压为11如图是自动测定油箱内油量的原理图，油量表是由量程为00.6A的电流表改装而成的，弧形变阻器R的最大值为60，电源电压为24V，R为定值电阻。油箱装满汽油时，油量表示数为最大值，R的阻值为_；油面升高相同的高度，油量表指针摆动幅度是_的（选填“均匀”或“不均匀”），从空油箱到加满的过程中，滑动变阻器的消耗的最大功率为_W。【答案】40 不均匀 3.6 【解析】1油箱装满汽油时，油量表（电流表）示数为最大值是0.6A，此时，滑动变阻器的触头在电阻最小值一端，变阻器连入电路中的电阻为0，R两端的电压等于
15、电源电压为24V，R的阻值R=402油面升高相同的高度，变阻器连入电路中的电阻减小是相同的，根据电阻的串联和欧姆定律，电流表的示数IA=故电流表示数与变阻器连入电路中的电阻减小量不成正比，油量表指针摆动幅度是不均匀的。3根据电阻的串联和欧姆定律，变阻器消耗的功率P=I2R滑=()2R滑=故当变阻器的电阻等于40时，其功率最大，由分压原理，此时，变阻器的电压为24V=12V滑动变阻器的消耗的最大功率为P大=3.6W12如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为_W若保持滑片P位置不动，闭合S、S
16、2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为_，此时R0的功率为_W【答案】4 1 2.25 【解析】1当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时两端的电压：ULUUR9V5V4V，则小灯泡的额定功率：PLULI4V1A4W；2此时变阻器接入电路中的电阻：R5，若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I1.5A
17、，则此时电路中的总电阻：R总6，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0R总R651；3此时R0的功率：P0（I）2R0（1.5A）212.25W13如图所示，电源电压恒定，先闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；然后断开开关S2，电流表的示数减小了0.5A，则此时电压表的示数为_V，R2_，此时整个电路1min消耗的电能为_J。【答案】6 3 540 【解析】12闭合开关S1、S2，电路中只有电阻R1的简单电路，电压表测R1两端电压，也就是电源电压，即电源电压为9V，电流表测量通过R1的电流，R1的阻值R1=6断开开关S2，两电阻串联，电压表测
18、R1两端的电压，由题意可知，此时电路电流I=1.5A-0.5A=1A此时R1两端的电压U1=IR1=1A6=6V则R2两端的电压U2=U-U1=9V-6V=3VR2的阻值R2=33整个电路1min消耗的电能W=UIt=9V1A60s=540J14如图所示电路中，电源电压不变，R110。当开关S1、S2都闭合时电压表的示数为3V，则电源电压为_V。当开关S1闭合，S2断开时，电压表的示数为1V，则电流表的示数为_A，R2的阻值为_。【答案】3 0.1 20 【解析】1当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，电压表测量的是电源电压为3V。2当开关S1闭合，S2断开时，电压表测量的是R
19、1两端的电压为1V，电流表测量的是流经R1的电流为则电流表的示数为0.1A。3当开关S1闭合，S2断开时，定值电阻R1和R2串联，电压表示数为1V，则加在R2两端的电压为2V，电流为0.1A，R2的阻值为15如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20，R2的阻值为10。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A，电源电压是_；当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是_。【答案】15V 100 【解析】1当S闭合，S1、S2断开时，电阻R1和R2串联在电路中，电流表测电路中电流，所以电源电压为2当S、S1、S2都闭合时，电阻R1和R3并联在电路中，R2被短路，电
20、路中的总电阻变小，所以电流变大，电流表的示数变化了0.4A，所以此时电流表的示数为0.9A，通过电阻R1的电流为通过电阻R3的电流为R3的阻值16在如图所示的电路中，电阻R1=10，R2=20，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.4A，电源电压为_V；当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为_A。【答案】12 1.8 【解析】1当开关S1、S3断开，S2闭合时，电路状态为两电阻串联，根据串联电路特点得2当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路状态为两电阻并联，电流表测总电流，根据并联电路特点得三、计算题17如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，小灯泡上标
21、有“6 V 3 W”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表的量程为“00.6 A”，滑动变阻器的规格为“10 1A”。(1)若断开开关S，闭合开关S1和S2，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，当电流表示数为0.6 A时，求R1的阻值；(2)若断开开关S和S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，当电流表示数为0.2 A时，求滑动变阻器接入电路的电阻；【答案】(1)60；(2) 18【解析】(1)若断开开关S，闭合开关S1和S2，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，电阻R1和灯泡L并联，电流表测量干路中的电流，电源电压是6V，灯泡的额定电压是6V，灯泡正常发光，通过灯泡的电流IL=0.5A由
22、并联电路电流的规律可知通过电阻R1的电流I1=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A由并联电路电压的规律和欧姆定律得到R1的阻值R1=60(2)若断开开关S和S1，闭合开关S2，变阻器和灯泡L串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量变阻器两端的电压，灯泡的电阻RL=12电路的总电阻R=30变阻器连入电路的电阻R滑=R-RL=30-12=18答：(1) R1的阻值是60；(2)滑动变阻器接入电路的电阻是18；18如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样（不计灯丝电阻随温度的变化），滑动变阻器R1的规格是“20 1.5A”，定值电阻R2的阻值为10。求：(1)小灯泡正常
23、发光时的电流；(2)只闭合S1，移动滑片P至最右端时，通电1min消耗的电能是多少？(3)当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P，电路的最大功率是多少？【答案】(1)0.5A；(2)67.5J；(3)12.6W【解析】(1)小灯泡正常发光时的电流为灯泡的电阻为(2)只闭合S1，移动滑片P至最右端时，L与R1=20串联在电路中，即R总=RL+R1=12+20=32电路电流为通电1min消耗的电能为W总=UIt=6V0.1875A60s=67.5J(3)当S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，L被短路，此时R2所在支路的电流为由题意分析知，当R1所在支路电流达到滑动变阻器允许通过的最大值，即I
24、1=1.5A时干路电路电流最大，此时Imax=I1+I2=1.5A+0.6A=2.1A则电路的最大功率是Pmax=UImax=6V2.1A=12.6W答：(1)小灯泡正常发光时的电流为0.5A；(2)通电1min消耗的电能是67.5J；(3)电路的最大功率是12.6W。19如图所示，电源电压恒定，的阻值为20，的阻值为10。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A求：(1)电源电压；(2)当S闭合，S1、S2断开时，通电10s内电路消耗的总电能；(3)当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则的阻值是多大？【答案】(1) 15V；(2) 75J；(3)100【解析】(1
25、)当S闭合，S1、S2断开时，、串联，电流表测整个电路的电流，根据欧姆定律可得电源电压(2)当S闭合，S1、S2断开时，通电10s内电路消耗的总电能为(3)当S、S1、S2都闭合时，、串联，被短路，电流表测整个电路的电流，则此时干路电流为通过的电流为通过的电流为则的阻值为答：(1)电源电压为15V；(2)当S闭合，S1、S2断开时，通电10s内电路消耗的总电能为75J(3)当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则的阻值为100。20如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1 = 40， 只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.
26、8W，电流表的量程为，电压表的量程为。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：(1)开关S1、S2、 S3 都闭合时，通过R1的电流是多少？(2)只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？(3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)开关S1、S2、 S3 都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，通过R1的电流为(2)只闭合开关S3，滑片P在中点时，灯泡和滑动变阻器串联，根据可得灯泡两端的实际电压根据串联电路电压特点可得，滑动变阻器两端的电压为所以电压表的示数为。(3)电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功
27、率最小，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W，小灯泡L的电阻为即只闭合开关S3时，小灯泡L和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小。为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时小灯泡L两端的最小电压为电路中的最小电流电路消耗的最小功率答：(1)开关S1、S2、 S3 都闭合时，通过R1的电流是；(2)只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是；(3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是。21如图所示，一灯泡L标有“12V 6W”字样，接入电路中，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻不随温度而改变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表示数为
28、5V：当滑动变阻器滑片P移到ab的中点时，电压表示数为3V，求：灯丝电阻值是多少？灯泡L正常发光时，在10min内消耗的电能是多少千瓦时？电源电压是多少？滑动变阻器的最大阻值是多少？【答案】； 15V；【解析】（1）因为灯泡L标有“12V 6W”字样，所以，由P=U2/R知道，灯丝电阻值是：R=；（2）根据题意知道，灯泡的额定功率是：P=6W=0.006kW，且灯泡正常发光的时间是：t=10min=1/6h，所以，在10min内灯泡消耗的电能是：W=P额t=0.006kW1/6h=0.001kWh；（3）由图知道，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，设电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R，则当P在b点时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，且此时电压表示数是5V，电路在的电流是：I=U5V/RL=5V/R当P在中点时，滑动变阻器有一半电阻接入电路，且电压表示数是3V，同理可得：U3V/RL=3V/（R /2）故解得电源电压是：U=15V；（4）将U=15V代入U5V/RL=5V/R解得，滑动变阻器的最大阻值是：R=12
