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2019屆中考物理復習經典例題解析
電學綜合
1．（2018?常州）如圖甲所示，電源電壓恒定，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P從B端至A端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的U—I圖像如圖乙所示,則( )

A．電源電壓為20V
B．EF是V1表示數(shù)隨A表示數(shù)變化的圖像
C．滑動變阻器的最大阻值為10Ω
D．整個電路的最大功率為14.4 W
【答案】：D
【解析】
圖中，定值電阻 與滑動變阻器 串聯(lián)在同一電路中，隨著 阻值的減小，電路中的電流增大，定值電阻 的電壓 隨著電流 的增大而增大，滑動變阻器 的電壓 等于電源電壓 減去 ， 不變， 增大，則 減小。故 為 的 圖像， 為 的 圖像。
選項分析：
A項，當變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小為 ，此時 ， ，故電源電壓為： ，故A項錯誤。
B項， 為 的 圖像，是 表示數(shù)隨 表示數(shù)變化的圖像，故B項錯誤。
C項，當變阻器的阻值最大時，電路中的電流為 ，變阻器的電壓 ，則變阻器的最大電阻為 ，故C項錯誤。
D項，當電路中的電流最大為 時，整個電路的電功率最大，此時最大的總功率為 ，故D項正確。
綜上所述，本題正確答案為D。
【點評】：動態(tài)電路的電學量的極值問題和變化范圍的計算，對于串并聯(lián)電路的特點，電功率和電功的計算、滑動變阻器或者開關在不同狀態(tài)下的物理量要有非常清晰的認識。

2．（2018?淮安）（一）如圖所示，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。S閉合，滑動變阻器滑片P由a向b滑動，下列說法正確的是（　　）

A．電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之和變大
B．電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的乘積變大
C．電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大
D．電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大
【答案】：D
【解析】：
等效電路圖如下，R1與R2串聯(lián)，V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓。

A、開關S閉合，當滑片P由a向b滑動時，由串聯(lián)電路的電壓特點可知，電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)之和等于電源電壓，則兩個電壓表示數(shù)之和不變，故A錯誤；
BCD、滑片P由a向b滑動，變阻器R2接入電路的阻值變大，總電阻變大，由I= 知電路中電流變小，電流表A的示數(shù)變小；由U=IR可知，定值電阻Rl兩端電壓變小，即V1的示數(shù)變小，則V2示數(shù)就會變大；
所以，電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的乘積變小，故B錯誤；
電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大，故D正確；
由歐姆定律可知，電壓表V1與A的示數(shù)之比等于定值電阻R1的阻值，所以該比值不變，故C錯誤。
故選：D。
【點評】此題是有關電路的動態(tài)分析，考查了串聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律及對歐姆定律的應用，本題畫出等效電路圖，確認電路的連接方式是關鍵。
3．（2018?連云港）如圖所示，電源電壓恒為15V，定值電阻R的阻值為20Ω，閉合開關后，使變阻器的阻值減小5Ω，電流表示數(shù)變化了0.1A，則下列說法正確的是（　　）

A．電流表示數(shù)減小了0.1A
B．電壓表示數(shù)減小了0.5V
C．定值電阻的電功率增大了0.2W
D．電路總功率增大了1.5W
【答案】：D
【解析】：
由圖可知，變阻器R變與R串聯(lián)在電路中，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路中電流；
A、使變阻器的阻值減小5Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知總電阻變小，由于電源電壓不變，根據(jù)I= 可知電路中電流變大，所以電流表示數(shù)變化了0.1A，應是增大0.1A，故A錯誤；
B、設原來變阻器接入電路的阻值為R變，變阻器的阻值減小5Ω后，此時變阻器接入電路的阻值為R變-5Ω，
由題意可知：△I=I2-I1=0.1A，
即： ，
所以： ，
解得：R變=10Ω，R變=-45Ω（舍去），
所以，I1= ，
I2= ，
則電壓表示數(shù)變化量：
△U變=I2（R變-5Ω）-I1R變=0.6A×（10Ω-5Ω）-0.5A×10Ω=-2V，
所以電壓表示數(shù)減小了2V；故B錯誤；
C、定值電阻電功率的增大量：
△P1=I22R-I12R=（0.6A）2×20Ω-（0.5A）2×20Ω=2.2W，故C錯誤；
D、總功率的增大量：
△P=UI2-UI1=15V×0.6A-15V×0.5A=1.5W，故D正確。
故選：D。
【點評】：本題考查了電功和電功率的相關計算，涉及到動態(tài)電路，綜合性比較強。
（1）由圖R與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測的電路中電流，根據(jù)歐姆定律判斷電流表示數(shù)變化情況；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律先求出變阻器連入電路的阻值，然后分別根據(jù)電功率公式求出功率。
4．（2018?南京）如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V 3W“字樣，閉合開關后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V，此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2=5：6．下列判斷正確的是（　　）

A．滑動變阻器的最大阻值為10Ω
B．電路允許消耗的最大功率為4.5W
C．小燈泡正常發(fā)光時，滑片P位于滑動變阻器中點位置
D．滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了0.6W
【答案】：B
【分析】：
（1）由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。根據(jù)滑片在某一位置和在一端時滑動變阻器消耗的功率之比，算出電源電壓；
當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電流表示數(shù)減小，電阻變大，說明滑片在最大阻值處，算出滑動變阻器的最大阻值；
（2）根據(jù)P=UI和燈泡的額定電流算出電路允許消耗的最大功率；
（3）根據(jù)歐姆定律和小燈泡正常發(fā)光時，算出滑動變阻器的電阻從而確定滑片P的位置；
（4）根據(jù)P=UI算出小燈泡消耗的功率值以及變化值。
【解答】：
由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）設電源電壓為U，
當滑片P移至某位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，且串聯(lián)電路中電流處處相等，
由P=UI可得，此時電路中的電流為：I=IL= = =0.5A，
滑動變阻器消耗的功率為：P1=（U﹣UL）I=（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電流表示數(shù)減小，說明變阻器接入的電阻變大，此時滑片在最大阻值處；
變阻器接入的電阻變大，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，變阻器分得的電壓變大，所以，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，此時滑動變阻器兩端的電壓為：U滑=U﹣6V+3V=U﹣3V，
此時滑動變阻器消耗的功率為：P2=U滑I′=（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知P1：P2=5：6﹣﹣﹣﹣③
聯(lián)立①②③解得，電源電壓U=9V；
則滑動變阻器的最大阻值為：R滑大= = = =20Ω，故A錯誤；
（2）燈泡的額定電流為0.5A，則電路中的最大電流為0.5A，
電路允許消耗的最大功率：P大=UI大=9V×0.5A=4.5W，故B正確；
（3）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的電壓為：U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V，
此時滑動變阻器的電阻為：R滑′= = =6Ω，
因為滑動變阻器的最大阻值為20Ω，所以此時滑片P不在中點位置，故C錯誤；
（4）由題意可知，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1，則此時燈泡消耗的功率PL=P額=
3W，
滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，燈泡兩端的電壓減小了3V，則此時燈泡兩端的電壓UL′=6V﹣3V=3V，
此時燈泡消耗的電功率：PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W，
則燈泡消耗的功率變化了：△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W，故D錯誤。
故選：B。
【點評】：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意本題中燈泡的電阻是變化的。
5．（2018?南通）如圖甲，電源電壓恒定，R0為定值電阻，電阻R的阻值隨環(huán)境溫度變化而改變．改變環(huán)境溫度，定值電阻R0兩端的電壓U0隨溫度t變化的關系如圖乙所示．則下列描述R兩端的電壓U、電路消耗的總功率P隨溫度t變化的關系圖線中，可能正確的是（ ）



【答案】：B
【解析】：圖甲為串聯(lián)電路，電壓表測 兩端的電壓，電阻R的阻值隨環(huán)境的變化而變化，由圖乙可知，當溫度升高時電阻 兩端的電壓降低，定值電阻的電流線性變小；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，電阻R兩端的電壓線性增大，所以B圖正確；
因為電源電壓保持不變，電路消耗的總功率線性變小，圖C、D錯誤，故選B.
【點評】：
本題考查了歐姆定律和電功率的綜合計算，對考生的要求比較高。
6．（2018?蘇州）如圖，把標有“12Ω 3W”的電阻R0與最大阻值為50Ω的滑動變阻器R連接在電壓恒為18V的電源兩端，閉合S，電壓表所用量程為0～15V，電流表所用量程為0～0.6A．求：
（1）電阻R0的額定電壓；
（2）將R的阻值調為48Ω，在1min內R0產生的電熱；
（3）為保證安全，電路消耗總功率的范圍。

【答案】：
（1）電阻R0的額定電壓為6V；
（2）將R的阻值調為48Ω，在1min內R0產生的電熱為64.8J；
（3）為保證安全，電路消耗總功率的范圍是5.23W～9W。
【解析】：
（1）根據(jù)P= 可得R0的額定電壓：U額= = =6V；
（2）將R的阻值調為48Ω，電路中的總電阻R總=R0+R=12Ω+48Ω=60Ω，
I= = =0.3A；
R0產生的電熱Q0=I2R0t=（0.3A）2×12Ω×60s=64.8J；
（3）當電路中的電流最大時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，電功率最大；
由于R0的額定電流為I額= = =0.5A；電流表的量程為0～0.6A，
所以電路中的最大電流I最大=0.5A；則P最大=UI最大=18V×0.5A=9W；
當電壓表的示數(shù)最大時，根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可得：
U0=U﹣UR=18V﹣15V=3V，則I′= = =0.25A，
滑動變阻器接入電路中的電阻應為：
R′= = =60Ω＞50Ω，
所以，滑動變阻器的電阻全部接入電路，此時電路中的電流最小，
則I最小= = = A，所以，P最小=UI最小=18V× A≈5.23W。
答：（1）電阻R0的額定電壓為6V；
（2）將R的阻值調為48Ω，在1min內R0產生的電熱為64.8J；
（3）為保證安全，電路消耗總功率的范圍是5.23W～9W。
【點評】：本題考查了歐姆定律的應用，動態(tài)電路各個物理量的分析與計算，要理解安全電路的基本解決思路是關鍵。
7．（2018?無錫）圖甲是模擬調光燈.電源電壓為4.0V；小燈泡額定電壓為2.5V，電流隨電壓變化的I一U圖像如圖乙所示，小燈泡兩端電達到0.4V時“剛亮”；鉛筆芯長15cm、阻值為30Ω，其阻值與長度成正比.回形針A固定在鉛筆芯右端，回形針P可以在鉛筆芯上自由滑動，該調光燈在使用時，以下說法錯誤的是（ ）

A.閉合開關，移動P能連續(xù)調光
B.閉合開關，P滑到距A點10cm處，小燈泡的實際功率為0.15W
C.在距A點2.5cm處做標記，可以提醒P向A滑過此處，小燈泡將不安全
D.小燈泡工作時，從“剛亮”到正常發(fā)光，實際功率變化范圍為0.048W～0.75W
【答案】：B
【解析】：鉛筆芯相當于滑動變阻器的線圈，回形針P相當于滑片，閉合開關，移動P，可改變小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，所以能連續(xù)調光，故A正確；
當P滑到距A點10cm處，此時鉛筆芯接入電路的電阻為20Ω，電源電壓為4V，由圖乙可知，此時電路中電流為0.16A，鉛筆芯兩端的電壓為3.2V，小燈泡兩端的電壓為0.8v,則小燈泡的實際功率為P=UI=0.8V×0.16A=0.128W，故B錯誤；
當P距A點2.5cm時，鉛筆芯的電阻為5Ω，由乙圖可知，此時電路中的電流為0.3A，小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V,鉛筆芯兩端的電壓為1.5V，若P繼續(xù)向A移動，則小燈泡兩端的電壓將大于額定電壓，小燈泡將不安全，故C正確；