中考物理三轮冲刺提分专题08：动态电路分析与计算（教师版）

这是一份中考物理三轮冲刺提分专题08：动态电路分析与计算（教师版），共26页。试卷主要包含了敏感电阻引起的动态电路分析等内容，欢迎下载使用。

专题八 动态电路分析与计算
类型一　动态电路分析
一、滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析
1．（2021·四川南充市·中考真题）如图所示，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片，下列关于该装置的说法错误的是（　　）

A．若电流表读数增大，R接入电路的电阻减小
B．若电流表读数增大，表明油量增多
C．若电流表读数减小，电阻的功率减小
D．若电流表读数减小，滑动变阻器R两端的电压减小
【答案】D
【详解】
A．分析电路，R0和R的下半部分串联接入电路，电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故A正确，不符合题意；
B．油量增多，浮子上浮，滑片向下移动，R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故B正确，不符合题意；
C．R0的功率，R0电阻不变，电流表读数减小，流过它的电流变小，其功率变小，故C正确，不符合题意；
D．R0两端电压，电流表读数减小，流过R0的电流变小，R0电阻不变，它两端电压变小。电源电压不变，由串联电路的分压规律可知R两端电压变大，故D错误，符合题意。
故选D。
2．（2021·安徽中考真题）图示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小灯泡（假设灯丝电阻不变)。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中（　　）

A．电流表示数变小，小灯泡变暗
B．电压表示数变大，小灯泡变亮
C．电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
D．电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变亮
【答案】C
【详解】
由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻，由图知道，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中，接入电路中的电阻变小，即电压表示数与电流表示数的比值变小；
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时，电路中的总电阻变小，由知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由于灯丝电阻不变，由U=IR知道，灯泡两端的电压变大，由知道，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
由串联分压知道，此过程中滑动变阻器两端电压变小，故电压表示数变小；
综上所述，只有C正确。
故选C。
3．（2021·内蒙古通辽市·中考真题）如图所示电路，闭合开关，灯泡L正常发光，当滑片P向上移动的过程中，下列说法中正确的是

A．灯泡L变亮，电流表A1示数变大
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电流表A1与A2的示数之差变大
D．电压表与电流表A2的示数之比变大
【答案】D
【详解】
电路中，灯L与滑动变阻器R并联，电流表测通过滑动变阻器R的电流，电流表测通过灯L与滑动变阻器R的电流之和，电压表测滑动变阻器两端的电压，即灯两端电压、电源电压；
A. 当滑片P向上移动时，滑动变阻器接入电路电阻变大，滑动变阻器所在支路电流变小，所以A2示数变小，R两端的电压即电压表示数不变，根据并联电路电流特点，干路电流等于各个支路电流之和，所以干路电流减小，电流表A1的示数变小，根据并联电路用电器互不影响，灯的亮度不变，故A错误；
B. 由A可知，电压表示数不变，电流表A2的示数变小，故B错误；
C. 电流表A1的示数减去电流表A2的的示数，即为通过灯的电流，由A可知，通过灯的电流不变，所以他们的差不变，故C错误；
D. 电压表示数不变，A1示数变小，所以电压表与电流表A1的示数之比变大，故D正确．
故选D.
4. 如图所示电路，当闭合开关，灯泡正常发光，滑动变阻器滑片向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A. 灯L亮度变暗
B. 电压表V与电流表A1，示数之比不变
C. 电路的总功率变小
D. 电压表示数变大
【解析】分析电路图可知，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A1测滑动变阻器的电流，A2测灯泡L的电流，电压表测电源电压；
AD．滑动变阻器滑片向右移动时，电压表测电源电压，因此示数灯泡L电压与电流都不变，由公式可知，灯泡的电功率不变，即灯泡的亮度不变，AD错误；
B．电压表V与电流表A1，示数之比为滑动变阻器阻值，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，即电压表V与电流表 ，示数之比变大，B错误；
C．当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器阻值变大，电路总电阻变大，根据公式 可知，电路的总功率变小，C正确。
故选C。
5．如图在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是（　　）

A．用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B．用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C．用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D．用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
【分析】根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上不同的电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向，再分析总电阻的变化，利用欧姆定律分析电流表的示数变化。
【解答】解：由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；
当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V；
AB、用5Ω电阻替换，即R的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小；为了控制它两端电压不变（即电压表示数不变），应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要减小滑动变阻器的电阻，即滑片P应向左端移动，由于总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故AB错误；
CD、用20Ω电阻替换，即R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大；为了控制它两端电压不变，应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要增大滑动变阻器的电阻，即滑片P应向右端移动，由于总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即即电流表示数变小，故C错误，D正确；
故选：D。
6．随着我国经济的飞达发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表（有电流表改装）指针所指的刻度就可知道邮箱内油面高低，当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将　 　，电流表的示数将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图　 　元件两端。

【分析】当油箱中油面下降时，从杠杆的偏转确定滑动变阻器的变化，再利用欧姆定律进行分析判断电路中电流的变化；
根据油面升高时判断变阻器连入阻值变化，由串联电路的分压原理判断两电阻的电压变化，从而判断电压表的连接。
【解答】解：
由图知，R0和变阻器R串联，电流表测电路中电流，当油箱中油面下降时，滑片向上滑动，变阻器连入电路的长度变大，阻值变大，电路中总电阻变大，电源电压一定，由欧姆定律可知电路中电流变小；
油面升高时，滑片向下滑动，变阻器连入电路的阻值变小，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压减小，R0分得电压变大，根据题目要求电压表示数变大，所以电压表应并联在R0两端。
故答案为：变大；变小；R0。
二、敏感电阻引起的动态电路分析
1．如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（　　）

A．通过Rx的电流 B．通过 R0的电流
C．Rx两端的电压 D．R0两端的电压
【分析】由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联。
根据“压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小”可知，在压力传感器受到的压力增大的过程中Rx阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化。
【解答】解：
由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联；
因压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小，
所以，在压力传感器受到的压力增大的过程中，Rx的阻值减小，电路中的总电阻减小，
由I＝可知，电路中的电流增大，即通过Rx的电流和通过 R0的电流都增大，故AB错误；
由U＝IR可知，R0两端的电压增大，故D错误
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，Rx两端的电压减小，故C正确。
故选：C。
2. 如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（　　）

A. 电流表的示数变大 B. 电压表的示数变小
C. 电压表与电流表的示数之比不变 D. 电压表与电流表的示数之比变大
【解析】AB．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。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当烟雾浓度增大时，光照变小，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由I=可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由串联分压可知R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；
CD．电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，故C错误，D正确。
故选D。
3．（2021·江苏扬州市·中考真题）2020年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为______（填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中______表，此过程中电路总功率______（填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】半导体 电流 变大
【详解】
[1]R为气敏电阻，其材料一般为半导体，当气敏电阻所处的环境条件发生变化时，气敏电阻的阻值发生变化，从而满足电路需要。
[2]由甲电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；由乙图可知，当酒精气体浓度增大时，气敏电阻R的阻值变小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。
[3]此过程中电路电源电压不变，电流变大，根据 P=UI可知电路的总功率变大。


类型二　动态电路计算
一、滑动变阻器类
1．（2021·山东泰安市·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变。只闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中电流达到最小值，此时电流表示数为，电压表的示数为；只闭合开关，移动滑片至滑动变阻器的中点处时，电压表的示数为，此时电阻的电功率为。下列说法中（ ）

①电阻的阻值是
②电源电压是
③滑动变阻器的最大阻值是
④当开关、、都闭合时，电路消耗的总功率是
A．只有①③正确 B．只有③④正确
C．只有①②正确 D．只有①④正确
【答案】D
【详解】
只闭合开关S1，滑动变阻器与R1串联，电压表测量R1两端的电压，当滑片在b点时，接入电路的电阻最大，使电路中电流达到最小值，由欧姆定律最大此时的电流
①
由于只闭合开关S2时，滑动变阻器与R2串联，电压表测量R2两端的电压，且移动滑片至滑动变阻器的中点c处时，接入电路的电阻是 ，电压表的示数为，由于此时电阻的电功率为，由知道，R2的阻值

由欧姆定律知道，此时电路的电流
②
电源电压
③
由①②③解得
， ，

当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器短路，R1与R1并联，由知道，电路的总电阻

由知道，电路消耗的总功率是

综上所述只有①④正确。
故选D。
2．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示，电源电压保持6V不变，R1=5Ω，R3=15Ω，滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样，下列说法正确的是（　　）

A．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S1时，电流表示数为0.3A，电压表示数为0
B．当R2的滑片P在b端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表的示数为3V
C．当R2的滑片P在a端，只闭合S、S2时，电流表示数为0.4A，电压表示数为6V
D．当R2的滑片P在a端，闭合S、S1，S2时，电流表示数为1.2A，电压表的示数为0
【答案】B
【详解】
A．当R2的滑片P在b端，变阻器连入电路的电阻最大，只闭合S、S1时，R1和R2串联，电流表示数为

电压表和R3串联，电压表的示数接近电源电压，电压表的示数不为零，故A错误；
B．当R2的滑片P在b端，变阻器连入电路的电阻最大，只闭合S、S2时，R2和R3串联，电压表测量R2两端的电压，电流表示数为
=0.2A
电压表的示数为
U2=I串R2=0.2A×15Ω=3V
故B正确；
C．当R2的滑片P在a端，变阻器连入电路的电阻为零，只闭合S、S2时，只有R3的简单电路，电流表示数为

电压表被短路，电压表的示数为零，故C错误；
D．当R2的滑片P在a端，变阻器连入电路的电阻为零，闭合S、S1，S2时，R1和R3并联，电流表测量干路中的电流，电流表示数为

电压表被短路，电压表的示数为零，故D错误。
故选B。
3．（2021·四川内江市·中考真题）在如图所示的电路中，电源的电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为8Ω。闭合开关，移动滑片P，当R2等于2Ω或8Ω时，R2消耗的电功率均为8W，则下列选项中正确的是（　　）

A．电流表示数最大为6A
B．电压表示数最大为6V
C．R1的阻值为8Ω
D．R2的最大功率为9W
【答案】D
【详解】
如图R1、R2串联，电压表测R2的电压，R2消耗的电功率均为8W


解得


C．设电源电压为U，则有


解得

故C错误；
B．当滑动变阻器达到最大值时，电压表示数最大，最大值为

故B错误；
A．当滑动变阻器达到最小值即阻值为0时，电流表示数最大为

故A错误；
D．当R2的值等于R1的值时，最大功率为

故D正确。
故选D。
4．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（　　）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【分析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R0和滑动变阻器两端的电压之和，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出Rx允许接入电路的最大阻值；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电压表的示数U0＝3V时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，利用P＝UI求出电路允许消耗的最大功率；
（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R0和Rx的最大总阻值，利用电阻的串联求出Rx允许接入电路的最大阻值；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的总电阻，同理表示出只调Rx使电流表示数减半时电路的总电阻，根据欧姆定律可知两种情况下电路的总电阻关系，然后比较判断得出答案。
【解答】解：（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：
U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1＝＝＝0.0375A，
Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：
I2＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，
则电路允许消耗的最大功率：
P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；
（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I3＝＝＝0.05A，
则R0和Rx的最大总阻值：
R总＝＝＝60Ω，
所以，Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，
设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，
只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，
由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），
则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，
所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。
故选：D。
5. 小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1______（选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了______Ω。

【答案】 (1). 短接 (2). 7.5
【解析】[1]如图所示电路串联，电压表测定值电阻R1两端电压，电流表测电路电流，闭合开关S时，发现电流表有示数，说明电路中有电流通过，故障不可能为断路；电压表无示数，说明电压表测量部分短路，即电阻R1被短接。
[2]当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A时，由可得定值电阻R1阻值

根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压

则由可得此时滑动变阻器接入阻值

继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，则定值电阻R1两端电压为2.4V，此时电路电流为

根据串联分压可得此时滑动变阻器R2两端电压

则由可得此时滑动变阻器接入阻值

则该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了

6．如图电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，示数减小的电表是 　（选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。

【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中两端的变化和R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化，然后判断出示数减小的电表，利用P＝UI判断电路总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，R1接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，
由U＝IR可知，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，
综上可知，示数减小的电表是V1；
电源电压不变，电路中的电流变大，由P＝UI可知，电路的总功率增大。
故答案为：V1；增大。
7．如图甲是小明设计的自助探究实验电路，灯泡L在安全范围内的伏安特性曲线如图乙，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R的最大阻值20Ω，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V．下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断，其中正确的是（　　）

A．变阻器滑片右移时电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡亮度变亮
B．交阻器滑片右移时电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡亮度变暗
C．为保证电路各元件安全，滑动变阻器的阻值只能在5Ω～10Ω之间调节
D．在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是0.9W
【分析】AB、变阻器与灯串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，变阻器滑片右移时确定变阻器连入电路的电阻变化，由电阻的串联规律得出电路的电阻变化，由欧姆定律确定电流表示数变化；
根据U＝IR得出灯的电压变化，根据P＝UI分析灯的功率变大，进而得出灯亮度变化；
由串联电路电压的规律可知电压表示数变化；
C、R的最大阻值20Ω，根据图乙知通过灯的最大电流及此时灯的电压，由串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最小电阻；
根据电压表量程确定变阻器的最大电压，由分压原理可知此时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路电压的规律求出灯的电压，由图知灯的电流，由欧姆定律得出变阻器连入电路的最大电阻：
D、根据电路的最大电流为0.4A时变阻器的电阻，根据P＝I2×R1得出滑动变阻器消耗的功率分析。
【解答】解：AB、变阻器与灯串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，变阻器滑片右移时，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联规律，电路的电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大；
根据U＝IR，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯变亮；
由串联电路电压的规律，电压表示数变小，AB错误；
CD、R的最大阻值20Ω，电流表量程0～0.6A，根据图乙知，通过灯的最大电流为0.4A，故电路的最大电流为0.4A，此时灯的电压为2.5V，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最小电阻为：
R1＝＝＝5Ω；
电压表量程为0～3V，变阻器的最大电压为3V，由分压原理，此时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路电压的规律，这时灯的电压U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，由图知，灯的电流为0.3A，由欧姆定律，变阻器连入电路的最大电阻：
R2＝＝＝10Ω；
为保证电路各元件安全，滑动变阻器的阻值只能在5Ω～10Ω之间调节，C正确；
D、电路的最大电流为0.4A，变阻器的最小电阻为5Ω，滑动变阻器消耗的功率为：
P变＝I12×R1＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W，故D错误。
故选：C。
8. 某兴趣小组探究小台灯电路中各物理量的关系，如图所示。已知小灯泡的规格为“3V 0. 9W”，假设灯泡电阻不变，电源电压为3V。在探究过程中，闭合开关S，无论如何调节滑动变阻器，电流表示数都不会低于0.1A。则下列说法中正确的是（ ）

A. 小灯泡的电阻为10Ω
B. 当电流表示数为0.2A时，电压表示数为2V
C. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D. 该电路消耗的最大功率与最小功率之比为3：1
【解析】A．由可得小灯泡的电阻为

故A正确；
B．由图知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测变阻器两端的电压，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为

由串联电路电压的特点可得，电压表的示数为

故B错误；
C．当电路的电流为0.1A时，小灯泡两端的电压为

根据串联电路分压的特点可得

则变阻器的最大阻值为

故C错误；
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电路消耗的功率最大，即为小灯泡的额定功率，即

当变阻器接入电路的阻值最大时，此时电路消耗的功率最小，即

最大功率与最小功率之比为

故D正确。
故选AD。

二、多开关
1．如图电路，电源电压恒定，R1＝12ΩR2＝6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（　　）

A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A
【分析】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电流表的示数，然后结合R3＝0、R3→∞得出电流表示数的变化范围，然后得出答案。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
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：
U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，
则电流表的示数：
Ib＝＝＝＝0.6A+，
当R3＝0时，Ib＝0.6A+＝1.2A，
当R3→∞时，Ib＝0.6A，
由R3是定值电阻可知，0.6A＜Ib＜1.2A，结合选项可知C符合。
故选：C。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“12V 6W”的字样，滑动变阻器R的最大阻值为36Ω，R0为定值电阻。当S闭合，S1、S2断开，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了2A．不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　）

A．电源电压是18V
B．小灯泡正常发光10s，整个电路消耗的电能是90J
C．R0的阻值为12Ω
D．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗的总功率是45W
【分析】（1）当S闭合，S1、S2断开时R与L串联，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。根据公式P＝UI可计算得小灯泡的额定电流，即此时电路中的电流。由公式I＝得加在此时滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路的电压关系得此时电源电压。
（2）已知小灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以根据公式W＝UIt计算得小灯泡正常发光10s整个电路消耗的电能即可。
（3）当滑片位置保持不变，开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路，由串并联电路知知此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流，所以电流表的示数变化了2A即增大了2A，得此时电路中的电流I2＝2A+0.5A＝2.5A．由欧姆定律得此时流过R′的电流为I″．则由并联电路的电流关系知流过R0的电流为：I0＝I2﹣I；再由公式I＝得R0的电阻即可。
（4）由以上分析知当滑片位置保持不变，开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路，此时电路中的电流是I2＝2.5A．则根据公式P＝UI计算得此时电路消耗的总功率。
【解答】解：A．当S闭合，S1、S2断开时R与L串联，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。此时电路中的电流为I1＝＝＝0.5A；
由公式I＝得加在此时滑动变阻器两端的电压为：U′＝I1R′＝I1R＝0.5A××36Ω＝6V；
所以电源电压为：U＝UL+U′＝12V+6V＝18V；故答案A正确。
B．由以上知，小灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光10s，整个电路消耗的电能：W＝UI1t＝18v×0.5A×10s＝90J；故B正确。
C．当滑片位置保持不变，开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路，由串并联电路知知此时电路中的电流大于刚才的串联电路电流，所以电流表的示数变化了2A即增大了2A，此时电路中的电流I2＝2A+0.5A＝2.5A。
此时流过R′的电流为：I″＝＝＝1.5A；则由并联电路的电流关系知流过R0的电流为：I0＝I2﹣I″＝2.5A﹣1.5A＝1A；
由公式I＝得R0的电阻为：R0＝＝＝18Ω；故C错误。
D．由以上分析知当滑片位置保持不变，开关都闭合时电路是R′与R0的并联电路，此时电路中的电流是I2＝2.5A．则此时电路消耗的总功率是：P＝UI2＝18V×2.5A＝45W；故D正确。
故选：ABD。
3．（2021·黑龙江中考真题）如图所示，电源电压保持不变．当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8A．则电阻R1与R2的比值为

A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2
【答案】A
【详解】
当开关S1闭合、S2断开时，两个电阻串联，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，R2短路，电流表的示数为0.8A，由于电源电压不变，则
0.2A ×（R1+R2）= 0.8A ×R1
则电阻R1与R2的比值为1︰3。
故选A。
4．（双选）（2021·四川成都市·中考真题）如图所示电路，电源电压，电流表量程（0~3A），电压表量程（0~15V），定值电阻，，为滑动变阻器。在确保电路安全情况下：当断开，、闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为，电路总功率为P1；当断开，、闭合，滑片位于b端时，电流表的示数为，电压表的示数为；当、断开，闭合时，电流表的示数为；当开关都闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为，电路总功率为P2。已知，下列结果正确的是（　　）

A．的最大阻值为或 B．
C． D．
【答案】BC
【详解】
A．当断开，、闭合，滑片位于a端时，R2与R3的最大阻值并联，电流表测干路电流，电压表测导线的电压，示数为0，其简化电路如图

此时电流表的示数
①
当断开，、闭合，滑片位于b端时，R1与R3的最大阻值串联，R2被短路，电流表测电路中的电流，电压表测R3两端的电压，其简化电路如图

此时电流表的示数
②
因为，故由①②可得

解得的最大阻值为
或
经检验知不符合题意，故，故A错误；
C．电压表的示数为

故C正确；
B．当、断开，闭合时，、R1、R2与R3的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2与R3的总电压，其简化电路如图

此时电流表的示数

当开关都闭合，滑片位于a端时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，电压表测导线的电压，示数为0，其简化电路如图

此时电流表的示数

故

故B正确；
D．由A知

由B知

故

故D错误。
故选BC。