模塊四應用專題51 可轉(zhuǎn)化為串并聯(lián)的混聯(lián)電路綜合計算（練習）-2024年中考物理真題分類匯編-試卷下載-教習網(wǎng)

A. 的阻值是
B. 燈泡的額定功率是2W
C. 滑動變阻器的最大阻值是
D. 兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是
【答案】A
【解析】AB．當燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，可知此時電路中電流為0.5A，即燈泡的額定電流為I額=0.5A；只閉合開關S、S2，燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，當燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，由歐姆定律可知，此時滑動變阻器R2接入電路的電阻最小，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器R2兩端電壓最小，可知此時滑動變阻器R2兩端的電壓為，由歐姆定律可知，此時R2的阻值最小值為
由串聯(lián)電路的電壓特點可知，燈泡額定的電壓
所以燈泡的額定功率
故A正確，B錯誤；
C．只閉合開關S、S1，燈泡與滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，由圖乙可知，滑動變阻器兩端的最大電壓為8V，通過的最小電流為0.25A，由歐姆定律可知，滑動變阻器R1的最大阻值
故C錯誤；
D．由題意可知，兩次電路中燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，因此兩次電路中的最大電流都等于燈泡的額定電流0.5A。當只閉合開關S、S2，R2滑片滑至最右端時，該情況下的電流最小。由以上知額定狀態(tài)下燈泡的電阻為
此時電路的最小電流為
，所以兩種情況下的最小電流為0.25A，故兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是
故D錯誤。
故選A。
2. （2024四川成都）如圖所示電路，電源電壓恒定不變，定值電阻R1與R2阻值相同。讓滑動變阻器R3的滑片位于中點，只閉合開關S2時，電壓表V的示數(shù)為2V；開關S2、S3閉合，S1斷開時，電流表A1的示數(shù)為0.2A。將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，電流表A2的示數(shù)為0.4A，電路消耗的總功率為P1；開關S1、S2閉合，S3斷開時，電路消耗的總功率為P2。下列結(jié)果正確的是（）
A. 電源電壓為9VB. R3的最大阻值是60Ω
C. P1=3WD. P2=0.3W
【答案】BC
【解析】AB．開關S2、S3閉合，S1斷開時，滑動變阻器R3的滑片位于中點，R1與R2被短路，電路中只有，電流表A1的示數(shù)為0.2A，則電源電壓
①
三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯(lián)，電流表A2測通過R1、R2兩條支路的總電流，電流表A2的示數(shù)為0.4A，由于定值電阻R1與R2阻值相同，由并聯(lián)分流可知，通過R1、R2的電流均為0.2A，則電源電壓
②
由①②可知
只閉合開關S2時，R1、R2與串聯(lián)，電壓表測量R2兩端電壓，電壓表V的示數(shù)為2V，由串聯(lián)分壓特點可知
則電源電壓
③
由①③得
故A錯誤，B正確；
C．將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯(lián)，電路消耗的總功率
故C正確；
D．開關S1、S2閉合，S3斷開時，R2斷路，R3短路，電路中只有R1，電路消耗的總功率
故D錯誤。
故選BC。
3. （2024貴州?。┤鐖D所示電路，電源電壓恒定，定值電阻R阻值為，燈泡L標有“6V 3W”字樣。當閉合開關S、，L正常發(fā)光，滑片P在a端時，干路電流為I；當閉合開關S、斷開，滑動變阻器接入的阻值為時，電路中電流為。則______。
【答案】4∶1
【解析】當閉合開關S、，滑片P在a端時，定值電阻R與燈泡L并聯(lián)，L正常發(fā)光，則電源電壓為6V，通過燈泡電流
通過定值電阻R電流
干路電流為
當閉合開關S、斷開，定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器接入的阻值為時，電路中電流
則
4. （2024重慶A）如圖甲所示，電源電壓不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻大于5Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω；1A”，小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙所示。若閉合開關S、接1，在電路安全的情況下，變阻器允許接入電路的最大阻值為15Ω，則電源電壓為________V；若閉合開關S、接2，在電路安全的情況下，電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍，則電阻的阻值為________Ω。
【答案】 4.5 40
【解析】當閉合開關S、接1，燈泡和變阻器串聯(lián)，電壓表測量變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，變阻器阻值越大，分壓越多，電壓表量程為0～3V，則變阻器最大分壓為3V，故變阻器兩端電壓為3V，通過變阻器的電流大小為
由圖乙可知，當通過燈泡的電流為0.2A時，其兩端的電壓為1.5V。則電源電壓為
若閉合開關S、接2，定值電阻和變阻器串聯(lián)，電壓表測量變阻器兩端電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流。當變阻器阻值最大時，電源電壓可表示為
①
當變阻器阻值最小，即阻值為0時，電路中電流最大，電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍，則電源電壓可表示為
②
聯(lián)立①②式可得，，，故R1的阻值為40Ω。
5. （2024重慶B）將標有“2A”但最大阻值未知的滑動變阻器R1、阻值為15Ω的R2和標有“2.5V 1.25W”的燈泡L（不計燈泡電阻變化）接入如圖所示的電路，其中電源具有6V和另一電壓未知的檔位，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A。燈泡的額定電流為______A。將電源調(diào)到電壓未知的檔位，只閉合開關S和S2，當R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A。保障電路安全，只閉合開關S和S1，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器及電源電壓，電路的最大功率和最小功率之差為______W。
【答案】 0.5 1.95
【解析】燈泡正常發(fā)光時的電流為
燈泡的電阻
只閉合開關S和S2時，L與R1串聯(lián)，當R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，此時電路中的電流為0.5A，則電源電壓為
…………①
移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A，即此時電流表的示數(shù)為
電源電壓為
…………②
由①②兩式可得，R1=40Ω，U=4.5V。
只閉合開關S和S1時，R1與R2串聯(lián)；當電源電壓為6V，當R1接入電路為0時，即電壓表的示數(shù)為0，則R2兩端的電壓為電源電壓6V時，電路中的電流最大，此時電路中的電流
電路的最大功率為
當電源電壓為另一檔位4.5V時，電壓表的示數(shù)為最大3V時，電路中的電流最小，此時R2兩端的電壓
電路中的最小電流
電路的最小功率為
電路的最大功率和最小功率之差為
6. （2024齊齊哈爾市）如圖甲所示的電路，電源電壓為12V且保持不變，為阻值未知的定值電阻，圖乙是小燈泡L和定值電阻的電流隨它們兩端電壓變化的圖像。當同時閉合開關、和時，小燈泡L的實際功率為P，定值電阻的功率為，則______；當閉合開關、斷開開關和時，小燈泡的實際功率為0.6W，此時燈絲電阻為R，則______。
【答案】 4∶3 1∶5
【解析】當同時閉合開關S1?、S2?和S3?時，燈泡L與定值電阻R1?并聯(lián)，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電源電壓U=12V，所以，由圖象可知，通過燈泡的電流IL?=0.8A，通過R1?的電流I1?=0.6A，則燈泡L的實際功率
定值電阻R1?的功率
所以
當閉合開關S1?、斷開開關S2?和S3?時，燈泡L與定值電阻R2?串聯(lián)，串聯(lián)電路中各處的電流相等，由圖乙可得UL=2V時，通過燈泡的電流為IL=0.3A，此時燈泡的實際功率PL?=0.6W，所以，由可得，此時燈泡的電阻
燈泡L與定值電阻R2?串聯(lián)，R2?兩端的電壓為
串聯(lián)電路中各處的電流相等，R2?的阻值為
所以
R：R2?=Ω：Ω=1：5
7. （2024安徽?。┤鐖D所示的電路中，電源兩端電壓為U=9V，R1、R2、R3均為定值電阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。
（1）當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，求R3兩端的電壓U3；
（2）當開關S、S1和S2均閉合時，求電流表的示數(shù)I；
（3）當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，電壓表示數(shù)為6V，求R1消耗的電功率P。
【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W
【解析】（1）由電路可知，當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，電路中只有R3，所以此時R3兩端的電壓U3等于電源電壓，即
U3=U=9V
（2）由電路可知，當開關S、S1和S2均閉合時，R1被短路，R2和R3并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點可知，R2和R3兩端的電壓等于電源電壓，根據(jù)歐姆定律，則通過R2支路的電流為
通過R3支路的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點，此時干路電流為
I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A
因此電流表的示數(shù)為0.5A。
（3）由電路可知，當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，R1和R3串聯(lián)，電壓表測R3兩端電壓，電流表測電路電流，此時電壓表示數(shù)為6V，則電路電流為
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可知，R1兩端的電壓為
U1=U-U3'=9V-6V=3V
則R1消耗電功率為
P=U1I'=3V×0.2A=0.6W
答：（1）當閉合開關S和S1，斷開開關S2時， R3兩端的電壓U3為9V；
（2）當開關S、S1和S2均閉合時，電流表的示數(shù)I為0.5A；
（3）當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，電壓表示數(shù)為6V，則R1消耗的電功率P為0.6W。
8. （2024四川達州）如圖所示，電源電壓恒定不變。電流表量程0~3A，電壓表量程0~15V，滑動變阻器標有“40Ω 1A”字樣，已知阻值為30Ω。當滑片P置于最左端，開關S置于1時，電流表示數(shù)為0.8A；當滑片P置于中點，開關S先后置于1、2時，電流表示數(shù)之比為4∶5。求：
（1）電源電壓；
（2）電阻的阻值；
（3）當S置于2時，在保證電路安全的前提下，整個電路的最小電功率。
【答案】（1）24V；（2）20Ω；（3）10.8W
【解析】（1）當滑片P置于最左端，開關S置于1時，電路為R1?的簡單電路，電流表測電路中的電流，由可得，電源的電壓
（2）當滑片P置于中點，開關S置于1時，R1?與?串聯(lián)，電流表測電路中的電流，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流
因電流表示數(shù)之比為4∶5，所以，開關S置于2時，電路中的電流
此時電路中的總電阻
R2?的阻值
（3）當S置于2時，R2與R3?串聯(lián)，電壓表測R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表示數(shù)最大為15V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，此時R2兩端的電壓為
電路中的最小電流
此時滑動變阻器接入電路中的阻值
整個電路的最小電功率
答：（1）電源電壓為24V；
（2）電阻R2?的阻值為20Ω；
（3）當S置于2時，在保證電路安全的前提下，整個電路的最小電功率為10.8W。
9. （2024四川廣安）如圖所示，電源電壓為6V恒定不變，燈泡L標有“2V 0.4W”的字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器標有“60Ω 1A”的字樣，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。
（1）求燈泡L正常發(fā)光時的電阻。
（2）當、均閉合，接b，滑動變阻器滑片移到最大阻值處時，電流表示數(shù)為0.4A，求的阻值。
（3）在保證電路安全的情況下，求整個電路電功率的變化范圍。
【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）06W~3.6W
【解析】（1）燈泡L標有“2V 0.4W”的字樣，則燈泡的額定電壓為2V，額定功率為0.4W，所以燈泡L正常發(fā)光時的電阻
（2）當S1、S2均閉合，S3接b時，燈泡被短路，R1與R2并聯(lián)，電流表測量干路中電流，由于干路中各支路中電壓等于電源電壓，滑動變阻器滑片移到最大阻值處，所以通過滑動變阻器
則通過R1的電流
I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A
則R1的阻值
（3）當S1、S2均閉合，S3接b時，燈泡被短路，R1與R2并聯(lián)，電流表測量干路中電流，電流表量程為0~0.6A，所以干路中最大電流為0.6A，則整個電路最大電功率
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
當S1、S2均斷開，S3接a時，燈泡、R1與R2串聯(lián)，電壓表測量R2兩端電壓，當電壓表示數(shù)最大時，電路中電流最小，則整個電路電功率最小，電壓表量程為0~3V，則電壓表最大電壓為3V，電路中最小電流
則整個電路最小電功率
P小=UI小=6V×0.1A=0.6W
所以整個電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。
答：（1）燈泡L正常發(fā)光時的電阻為10Ω；
（2）R1阻值為20Ω；
（3）在保證電路安全的情況下，整個電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。

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