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2019届中考物理复习经典例题解析
电学综合
1．（2018•常州）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示,则( )

A．电源电压为20V
B．EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大功率为14.4 W
【答案】：D
【解析】
图中，定值电阻 与滑动变阻器 串联在同一电路中，随着 阻值的减小，电路中的电流增大，定值电阻 的电压 随着电流 的增大而增大，滑动变阻器 的电压 等于电源电压 减去 ， 不变， 增大，则 减小。故 为 的 图像， 为 的 图像。
选项分析：
A项，当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小为 ，此时 ， ，故电源电压为： ，故A项错误。
B项， 为 的 图像，是 表示数随 表示数变化的图像，故B项错误。
C项，当变阻器的阻值最大时，电路中的电流为 ，变阻器的电压 ，则变阻器的最大电阻为 ，故C项错误。
D项，当电路中的电流最大为 时，整个电路的电功率最大，此时最大的总功率为 ，故D项正确。
综上所述，本题正确答案为D。
【点评】：动态电路的电学量的极值问题和变化范围的计算，对于串并联电路的特点，电功率和电功的计算、滑动变阻器或者开关在不同状态下的物理量要有非常清晰的认识。

2．（2018•淮安）（一）如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。S闭合，滑动变阻器滑片P由a向b滑动，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
B．电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【答案】：D
【解析】：
等效电路图如下，R1与R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压。

A、开关S闭合，当滑片P由a向b滑动时，由串联电路的电压特点可知，电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压，则两个电压表示数之和不变，故A错误；
BCD、滑片P由a向b滑动，变阻器R2接入电路的阻值变大，总电阻变大，由I= 知电路中电流变小，电流表A的示数变小；由U=IR可知，定值电阻Rl两端电压变小，即V1的示数变小，则V2示数就会变大；
所以，电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小，故B错误；
电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，故D正确；
由欧姆定律可知，电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值，所以该比值不变，故C错误。
故选：D。
【点评】此题是有关电路的动态分析，考查了串联电路的电流、电压规律及对欧姆定律的应用，本题画出等效电路图，确认电路的连接方式是关键。
3．（2018•连云港）如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数减小了0.1A
B．电压表示数减小了0.5V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W
D．电路总功率增大了1.5W
【答案】：D
【解析】：
由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；
A、使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I= 可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，故A错误；
B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变-5Ω，
由题意可知：△I=I2-I1=0.1A，
即： ，
所以： ，
解得：R变=10Ω，R变=-45Ω（舍去），
所以，I1= ，
I2= ，
则电压表示数变化量：
△U变=I2（R变-5Ω）-I1R变=0.6A×（10Ω-5Ω）-0.5A×10Ω=-2V，
所以电压表示数减小了2V；故B错误；
C、定值电阻电功率的增大量：
△P1=I22R-I12R=（0.6A）2×20Ω-（0.5A）2×20Ω=2.2W，故C错误；
D、总功率的增大量：
△P=UI2-UI1=15V×0.6A-15V×0.5A=1.5W，故D正确。
故选：D。
【点评】：本题考查了电功和电功率的相关计算，涉及到动态电路，综合性比较强。
（1）由图R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测的电路中电流，根据欧姆定律判断电流表示数变化情况；
（2）根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值，然后分别根据电功率公式求出功率。
4．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（　　）

A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【答案】：B
【分析】：
（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比，算出电源电压；
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，电阻变大，说明滑片在最大阻值处，算出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据P=UI和灯泡的额定电流算出电路允许消耗的最大功率；
（3）根据欧姆定律和小灯泡正常发光时，算出滑动变阻器的电阻从而确定滑片P的位置；
（4）根据P=UI算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。
【解答】：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，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）设电源电压为U，
当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由P=UI可得，此时电路中的电流为：I=IL= = =0.5A，
滑动变阻器消耗的功率为：P1=（U﹣UL）I=（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U﹣6V+3V=U﹣3V，
此时滑动变阻器消耗的功率为：P2=U滑I′=（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知P1：P2=5：6﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得，电源电压U=9V；
则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大= = = =20Ω，故A错误；
（2）灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，
电路允许消耗的最大功率：P大=UI大=9V×0.5A=4.5W，故B正确；
（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V，
此时滑动变阻器的电阻为：R滑′= = =6Ω，
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；
（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL=P额=
3W，
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′=6V﹣3V=3V，
此时灯泡消耗的电功率：PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W，
则灯泡消耗的功率变化了：△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W，故D错误。
故选：B。
【点评】：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意本题中灯泡的电阻是变化的。
5．（2018•南通）如图甲，电源电压恒定，R0为定值电阻，电阻R的阻值随环境温度变化而改变．改变环境温度，定值电阻R0两端的电压U0随温度t变化的关系如图乙所示．则下列描述R两端的电压U、电路消耗的总功率P随温度t变化的关系图线中，可能正确的是（ ）



【答案】：B
【解析】：图甲为串联电路，电压表测 两端的电压，电阻R的阻值随环境的变化而变化，由图乙可知，当温度升高时电阻 两端的电压降低，定值电阻的电流线性变小；
根据串联电路电压的特点，电阻R两端的电压线性增大，所以B图正确；
因为电源电压保持不变，电路消耗的总功率线性变小，图C、D错误，故选B.
【点评】：
本题考查了欧姆定律和电功率的综合计算，对考生的要求比较高。
6．（2018•苏州）如图，把标有“12Ω 3W”的电阻R0与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R连接在电压恒为18V的电源两端，闭合S，电压表所用量程为0～15V，电流表所用量程为0～0.6A．求：
（1）电阻R0的额定电压；
（2）将R的阻值调为48Ω，在1min内R0产生的电热；
（3）为保证安全，电路消耗总功率的范围。

【答案】：
（1）电阻R0的额定电压为6V；
（2）将R的阻值调为48Ω，在1min内R0产生的电热为64.8J；
（3）为保证安全，电路消耗总功率的范围是5.23W～9W。
【解析】：
（1）根据P= 可得R0的额定电压：U额= = =6V；
（2）将R的阻值调为48Ω，电路中的总电阻R总=R0+R=12Ω+48Ω=60Ω，
I= = =0.3A；
R0产生的电热Q0=I2R0t=（0.3A）2×12Ω×60s=64.8J；
（3）当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电功率最大；
由于R0的额定电流为I额= = =0.5A；电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电流I最大=0.5A；则P最大=UI最大=18V×0.5A=9W；
当电压表的示数最大时，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
U0=U﹣UR=18V﹣15V=3V，则I′= = =0.25A，
滑动变阻器接入电路中的电阻应为：
R′= = =60Ω＞50Ω，
所以，滑动变阻器的电阻全部接入电路，此时电路中的电流最小，
则I最小= = = A，所以，P最小=UI最小=18V× A≈5.23W。
答：（1）电阻R0的额定电压为6V；
（2）将R的阻值调为48Ω，在1min内R0产生的电热为64.8J；
（3）为保证安全，电路消耗总功率的范围是5.23W～9W。
【点评】：本题考查了欧姆定律的应用，动态电路各个物理量的分析与计算，要理解安全电路的基本解决思路是关键。
7．（2018•无锡）图甲是模拟调光灯.电源电压为4.0V；小灯泡额定电压为2.5V，电流随电压变化的I一U图像如图乙所示，小灯泡两端电达到0.4V时“刚亮”；铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比.回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）

A.闭合开关，移动P能连续调光
B.闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.15W
C.在距A点2.5cm处做标记，可以提醒P向A滑过此处，小灯泡将不安全
D.小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W
【答案】：B
【解析】：铅笔芯相当于滑动变阻器的线圈，回形针P相当于滑片，闭合开关，移动P，可改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，所以能连续调光，故A正确；
当P滑到距A点10cm处，此时铅笔芯接入电路的电阻为20Ω，电源电压为4V，由图乙可知，此时电路中电流为0.16A，铅笔芯两端的电压为3.2V，小灯泡两端的电压为0.8v,则小灯泡的实际功率为P=UI=0.8V×0.16A=0.128W，故B错误；
当P距A点2.5cm时，铅笔芯的电阻为5Ω，由乙图可知，此时电路中的电流为0.3A，小灯泡两端的电压为额定电压2.5V,铅笔芯两端的电压为1.5V，若P继续向A移动，则小灯泡两端的电压将大于额定电压，小灯泡将不安全，故C正确；

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