2021年中考物理压轴题大揭秘专题 专题10 电路的分析及综合计算（含解析）.docx

1、专题10电路的分析及综合计算考点01：电路的分析及取值范围的电学计算：此考点主要有两种类型：1：是电路中给出某一个量或几个量的取值范围，根据题目中给出的取值范围，在分析电路的基础上，运用题目中所给物理量的取值范围去求解其它物理量。2：在分析电路的前题下运用题中的已知条件，并正确运用电学计算公式，求解某个量的取值范围。例1：（2019山东东营中考）（多选）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程00.6A，电压表量程03V，滑动变阻器规格“50 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法

2、不正确的是（）A 滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大B B电流表的示数允许变化范围是0.10.25AC 滑动变阻器的阻值允许调节的范围是2450D电路的最大电功率是2.5W【答案】A、C、D【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据UIR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；（2）根据PUI可得，灯的额定电流：IL额PL额/UL额=0.625W/2.5V0.25A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00

3、.6A，所以，电路中的最大电流为Imax0.25A，由IU/R可得，灯泡的电阻：RL2.5V/0.25A10，电路中的总电阻：RminU/I最大6V/0.25A24，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑minRminRL241014；故C错误；该电路的最大功率：PmaxUImax6V0.25A1.5W，故D错误（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：IminU/RL+R滑最大6V/10+500.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A0.25A，故B正确。所以此题应选A、C、D。【变式1-1】（2020盐山二中期中试题

4、）标有“2V、1W”字样的小灯泡和标有“20、1A”字样的滑动变阻器，连接在如图5所示的电路中，其中电源电压为6V，电流表的量程为“0O6A”，电压表的量程为“0一3V”。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围是（）A025 AO6A 1 V 2 V B03A 05A 1 V 15 VC025 A05A 1.5 V 2 V D025 A05A 1 V 2 V。【答案】D【解析】由图可知，灯泡与变阻器串联，灯的最大额定电流I=P额/U额=0.5A所以电流表的最大值为0.5A，两端最大电压为2V；灯的电阻RL=U2/P=4，所以当变阻器连入最大阻值20时，电路中的电流最小，此时

5、I小=6V/24=0.25A所以电流表的变化范围为0.25A-0.5A。因为串联各电阻，电压之比等于电阻之比，所以当变阻器连入最大阻值20时，此时电压表示数最小为1V，所以电压表的变化范围为1V-2V。由以上分析可知，此题应选D。【变式1-2】（2019黑龙江龙东中考）（多选）在如图所示的电路中，电源电压为4V，电流表的量程为“00.6A”，电压表的量程为“03V”，小灯泡标有“2V 1W”字样（灯的电阻不变），滑动变阻器上标有“20、 1A”字样。闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（）A 小灯泡的最小功率为0.36WB 电压表的示数范围是13VC 滑动变阻器接入电路中的

6、阻值范围是412D电路总功率变化范围12W【答案】C、D【解析】（1）由PUI可得，灯泡的额定电流：I额P额/U额=1W/2V0.5A，由IU/R可得，灯泡的电阻：RLU额/I额2V/0.5A4，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，所以，电路中的最大电流Imax0.5A，电路消耗的最大功率：PmaxUImax4V0.5A2W，灯泡正常发光时，两端的电压为2V，功率为1W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的最小电压：U滑minUU额4V2V2V，则滑动变阻器接入电路中的最小电阻值：R滑minU滑小/I大2V/0.5A4.（2） 当电压表的示数为3V时，

7、滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电压表的示数范围是2V3V，故B不正确；灯泡两端的电压：ULUU滑max4V3V1V，电路中的电流：IminUL/RL=1V/40.25A，故灯泡的最小电功率：PL（Imin）2RL（0.25A）240.25W，故A不正确。滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑maxU滑大/I小3V/0.25A12，则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是412，故C正确；电路消耗的最小功率：PminUImin4V0.25A1W，则电路总功率的变化范围是1W2W，故D正确；故此题应选：C、D。【变式1-3】（2020衡阳）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为00.6A，电

8、压表量程为015V，滑动变阻器R2规格为“50 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V下列说法中正确的有（）。A定值电阻R1为5；B如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路；C滑动变阻器阻值可调节范围为750；DR2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A【答案】A、C。【解析】A、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，电压表示数是5V，电源电压是6V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为：U1UU26V5V1V，所以定值电阻的阻值为：R1U1/I=1V/0.2A5，故

9、选项正确;B、电源电压是6V，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，当电压表示数是6V时，定值电阻两端电压是0V，说明定值电阻是短路，故选项错误；C、滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，电流表量程是00.6A，可以判断电路最大电流是0.5A，所以定值电阻两端的最大电压为：U1IR10.5A52.5V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压为：U2UU16V2.5V3.5V，所以此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R2U2/I=3.5V/0.5A7；滑动变阻器向右移动时电阻变大，分担的电压变大，电路电流变小，并且电源电压是6V，不会超过电压表量程，所以滑动变阻器可

10、以接入50的电阻，所以滑动变阻器的取值范围为：750，故C选项正确。D选项中，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以电路电流不会达到0.6A，故选项错误。故此题应选A、C。【变式1-4】（2018广安）如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V，定值电阻阻值5，滑动变阻器R的最大阻值50，闭合开关S，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（）。A若滑片P向左移，电流表的示数变小；B电压表与电流表的比值不变；C滑动变阻器允许的调节范围是2.550；D电流表的变化范围是0.3A0.6A【答案】D【解析】由电路图可知，定

11、值电阻R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。（1）若滑片P向左移动，接入电路中的电流变小，电路中的总电阻变小，由I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A错误；（2）由R=U/I可知，电压表与电流表的示数比值等于滑动变阻器接入电路中电阻，则滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻发生变化，电压表与电流表的示数比值变化，故B错误；（3）当电流表的示数I大=0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，定值电阻的功率最大，此时电路中的总电阻：R总=U/I大=4.5V/0.6A=7.5，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小

12、阻值：R滑小=R总R=7.55=2.5，定值电阻消耗的最大功率：PR大=I大2R=（0.6A）25=1.8W；当电压表的示数U滑=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，定值电阻的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压：UR=UU滑=4.5V3V=1.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I小=UR/R=1.5V/5=0.3A，故电流表的变化范围是0.3A0.6A；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大=U滑/I小=3V/0.3A=10，则滑动变阻器的阻值变化范围为2.510，故C错误，D正确；故此题应选D。例2：（2019桂林中考

13、试题）如图4所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V6V.电流表示数变化范围是：0.4Al.2A；闭合开关S2，断开开关Sl，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（）A.0.4W B.0.8W C.1.2W D.l.6W【答案】D【解析】闭合开关Sl.断开开关S2.当滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表测量R2两端的电压为2V.此时电路中的电流是0.4A，故R2=U/I=2V/0.4A=5，因当P滑到变阻器的b端时，变阻器被短路，此

14、时电压表为6V即为电源电压，所以当变阻器的滑片在a端时变阻器两端电压为4V，根据串联电路电压与电阻成正比的关系可知，滑动变阻器最大电阻为Ra=10；当滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表测量电源电压6V.电路中电大电流是l.2A。闭合开关S2，断开开关Sl，当滑动变阻器的滑片P在中点时，其电阻为Rp=5，小灯泡正常发光依题意得其电压为UL=4V，滑动变阻器两端电压为U变=UUL=6V4V=2V，根据串联电路电阻与电压的关系可知灯泡两端实际电压为4V，可得此时灯泡的实际电阻为RL=10，则小灯泡的额定功率P= U2/RL=1.6W。综合上述分析可知，此题题应选D。【变式2-1】（2020贵州黔东南

15、）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持3V不变，闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是 ()。A. 定值电阻 R1的阻值是5；B. 滑动变阻器的阻值范围是010；C. 当滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为1.8W；D. 若滑动变阻器R2出现接触不良时，电流表示数为0， 电压表示数为3V【答案】C。【解析】A由图甲可知，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，电路中电流最大，由图乙可知最大电流为0.6A，可得电源电压为：U=I1R1=0.6A

16、R1，因串联电阻中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为：U=I2R1+U2=（0.2AR1）+2V，因电源电压不变，所以，0.6AR1=0.2AR1+2V。所以可得：R1=2V/（0.6A0.2A）=2V/0.4A=5，故A正确，A不符合题意；B当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电流为0.2A，电压表示数为2V，滑动变阻器的最大阻值为：R滑最大=U2/I2=2V/0.2A=10,所以，滑动变阻器的阻值范围是 010，故B正确，B不符合题意；C当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为10，因为电阻R1的阻值为5，所以此时电路中的总功率为：P=I22（

17、R1+R滑最大）=（0.2A)2（5+10）=0.6W，故C错误，C符合题意；D若滑动变阻器R2出现接触不良时，即R2断路时，电路是串联电路，整个电路断路，所以电流表示数为0，此时电压表测量的就是电路总电压，总电压由选项A分析可知：U=I1R1=0.6A5=3V，所以电压表的示数为3V，故D正确，D不符合题意。故此题应选C。例3：（2019兰州中考）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10 、0.8A”的字样，电流表A的量程为03A，电压表V的量程为03V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡L的电阻。（3） 闭合S、S1

18、与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值。（4） （3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。【答案】（1）12（2）6V，6（3）3W4.8W【解析】（1）由题可知，灯泡L上标有“6V3W”的字样，则灯泡的电阻RL=（U额）2/R=(6V)2/3W=12；（2）闭合S、S1与S2时，由图可知L与R1并联，电流表测干路电流I=1.5A，R2被短路，灯泡L正常发光，则灯泡两端实际电压等于额定电压即等于电源电压：U=UL额=6V。因为灯泡L正常发光，此时通过灯泡的电流：I+P/U=3W/6V=

19、0.5A,此时R1=U/IIL=6V/1A=6。（3）由图可知，闭合S，断开S1与S2时，R1与R2串联，电压表测R2电压，根据题意，滑动变阻器R2上标有“10 0.8A”的字样，电流表A的量程为03A，可得电路中的最大电流l大=0.8A，此时电压表的示数U小=U-I大R1=6V-0.8A6=1.2V3V所以电压表量程应选“015V”所以D选项是正确的。由以上分析可知，此题应选A、B、D。17：（2019黑龙江大庆中考）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有4v“字样，电流表的量程为00.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20，定值电阻R2的阻值为10当闭

20、合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是（）A电源电压为5V.B闭合s和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W“的灯泡L替换L，则将正常发光.C闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，滑动变阻器的阻值是17.5D闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W。【答案】C【解析】A、闭合S和S2，断开S1，此时小灯泡和滑动变阻器是串联的如甲图所示，此时灯泡正常发光，可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A，灯泡电阻是：RLUL/IL=4V/0.5A8，所以，串联电路的电阻：RR1+RL10+818所以电源电压为

21、：UIR0.5A189V，选项A错误。B、“4V 、0.5W”灯泡的电阻为：RU2/P(4V)2/0.5W=32，在滑动变阻器的滑片在中点时，原来灯的电阻是8，现在灯的电阻是32，灯的电阻变大，分担的电压就变大，电压会超过4V，所以灯不能正常工作，故选项B是错误的。C、闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，由图乙可知，电灯两端的电压是2V，电灯的电流是0.4A，所以电路电阻为：R总U/I=9V/0.4A22.5，此时灯的电阻为：RLU?I=2V/0.4A5，滑动变阻器的阻值是：R滑22.5517.5，故C是正确的；D、闭合S和S1，断开S2，此时定值电阻和滑动变阻器是串联的，电路

22、最大电流是0.6A，电阻R2的最大功率为：PI2R（0.6A）2103.6W故选项D错误。综合上述分析可知，此题应选：C。18：（2020德州）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：(1)小灯泡的额定功率和定值电阻的阻值；(2)滑动变阻器的最大阻值；(3)电路总功率的变化范围。【答案】(1)6W，；(2)；(3)。【解析】(1)由图甲可知，灯与变阻器串联后再与定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表V2测灯L两端的电压，V1测灯L与R0的总电压，当P滑到b

23、端时，只有灯与定值电阻串联，此时电路的总电阻最小，电路中电流最大，由图乙可知，V1示数即电源电压为，电压表V2的示数为6V，即灯两端的电压，此时小灯泡的电阻：,由已知条件，灯正常发光，故小灯泡的额定功率：,两端的电压：,的电阻：。(2)当P在a端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中电流最小，此时V1示数为，滑动变阻器两端电压为：，滑动变阻器的最大电阻：。(3)当电路中电流最大时，电路总功率最大：，当电路中电流最小时，电路总功率最小：；电路总功率的变化范围为。19：（2020四川凉山）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V 0.75W”字样，滑动变阻器R1的最大

24、电阻值为20，定值电阻R220，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V求：（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？（2）只闭合开关S和S2，将变阻器R1的滑片P移到中点时，电流表示数为0.15A，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S、S1和S3，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的IU关系如图乙所示，在保证各电路元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许接入电路的阻值变化范围是多少？【答案】12 （2）4.5V （3）620。【解析】（1）由PUI可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL12；（2）只闭合开关S和S2，将变阻器R1的滑片P移到中点时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等

25、于各分电阻之和，所以，由IU/R可得，电源的电压：UI（R1+R2）0.15A（20+20）4.5V。（3）只闭合开关S、S1和S3时，R1与L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数为3V时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压：U1UUL4.5V3V1.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由图象可知，此时电路中的电流I1IL0.25A，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R1小U1/I11.5V/0.25A6；由图象可知，灯泡两端的电压UL1.5V时，电路中的电流I2IL0.15A

26、，假设滑动变阻器可以完全接入电路中，则其两端的电压：U1I2R10.15A203V，由UUL+U1可知，假设成立，即滑动变阻器接入电路中的最大阻值为20，所以，滑动变阻器R1允许接入电路的阻值变化范围是620。20：（2020衡阳）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2，滑动变阻器R2上标有“10 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为03A。（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量。（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（

27、即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值。【答案】（1）108；（2）4。【解析】（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大10，滑动变阻器两端的电压等于电源电压，通过滑动变阻器的电流：I2U/R2最大=6V/100.6A，通过灯的电流：ILII20.9A0.6A0.3A，灯两端的电压等于电源电压，小灯泡L在5min内产生的热量：QWUILt6V0.3A60s108J。（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的1/3，电流表所选量程为03A，所以最小电流Imin(1/3)3A1A，由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1IminR11A22V；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器R2两端的电压：U2UU16V2V4V，由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：R2maxU2/I小=4V/1A4。