压轴专题12 动态电路的计算1（2019福建一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R210，只闭合开关S，电流表的示数为0.3A同时闭合S、S1，电流表示数为0.8A，求：（1）电源电压U；（2）电阻R1的阻值。【答案】（1）电源电压为3V；（2）电阻R1的阻值为6。【解析】（1）由图知，只闭合开关S，电路为R2的简单电路，电流表示数为0.3A，由I可得电源电压：UIR20.3A103V；（2）由图知，同时闭合S、S1，两电阻并联，电流表测干路的电流，并联电路中各支路间互不影响，所以通过R2的电流不变，所以通过R1的电流：I1II0.8A0.3A0.5A，R1两端电压：U1U3V，由欧姆定律可得，R1的阻值：R16。2（2017秋农安县校级期末）如图所示，定值电阻R10，R最大电阻值为10，电源电压U6V，则在移动滑动变阻器的滑片P时，电压表和电流表的示数变化范围是多少？【答案】所以电压表示数变化范围：3V6V；电流表示数变化范围：0.3A0.6A。【解析】当滑动变阻器得滑片P在A端时，此时电路中的阻值最小，电流表和电压表示数最大，I0.6A，U0.6A106V；当滑动变阻器得滑片P在B端时，此时电路中的阻值最大，电流表和电压表示数最小，I0.3A，U0.3A103V；3（2018秋德州期末）如图所示，已知电源电压为6V，电阻R120、R210。（1）当开关S1、S2均断开时，电压表的示数为4V，求电流表的示数和R3的阻值。（2）当开关S1、S2均闭合时，求电压表和电流表的示数。【答案】（1）电流表的示数为0.4A；R3的阻值为5；（2）电压表和电流表的示数分别为6V和0.9A。【解析】（1）当S1、S2均断开，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，电路中的电流（电流表的示数）：II20.4A；R3两端的电压：U3UU26V4V2V，根据欧姆定律可知，R3的阻值：R35；（2）当S1、S2均闭合时，R3被短路，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，则电压表的示数为6V，R1中的电流：I10.3A，R2中的电流：I20.6A，则此时电流表的示数：II1+I20.3A+0.6A0.9A。4（2019青岛）如图甲电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示；开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示。请画出该题的各个等效电路图。求：（1）电阻R1的阻值。（2）电源电压U和电阻R2的阻值。【答案】等效电路如上图所示；（1）电阻R1的阻值为10。（2）电源电压为9V，电阻R2的阻值为20。【解析】开关S闭合、S1断开、S2置于a时，等效电路如图1所示；开关S和S闭合、S2置于b时，等效电路如图2所示：（1）由图1知，开关S闭合、S1断开、S2置于a时，定值电阻R1与变阻器R3串联，电压表V1测R1两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示，由图象知，电流与电压成正比，所以这是定值电阻R1的电流与电压关系图象，当电压为1.0V时，通过它的电流为0.1A，由欧姆定律可得R1的阻值：R110；（2）在图象中，当电流为0.3A时，对应的电压值：U1I1R10.3A103V；由图2知，开关S和S闭合、S2置于b时，定值电阻R2与变阻器R3串联，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的所示，这是变阻器R3的电流与电压关系图象，由图象知，当U37V时，电路中电流为0.1A，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压：UU3+U27V+0.1AR2图象与图象相交点电压和电流值相等，所以当U33V时，电路中电流为0.3A，同理可得电源电压：UU3+U23V+0.3AR2联立解得：R220，U9V。5（2019宁波模拟）某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料所承受的撞击力进行测试，测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，从一定高度由静止自由释放20kg重物，经撞击后样品材料仍完好无损，最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中，电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V，定值电阻R0为10。求：（1）重物未下落时，压力传感器的电阻是多少？（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？（3）图乙中x的值。【答案】（1）重物未下落时，压力传感器的电阻是110；（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N；（3）图乙中x的值为0.3A。【解析】（1）由图可知，R压与R0串联，由图乙可知，当重物未下落时，电路的电流I0.2A，此时传感器的电阻：R压R串R010110；（2）由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，又由图乙可知，最大的电流为I大1.2A，根据欧姆定律和串联电路电压规律可知，电源电压：UI（R0+R），此时压力传感器的电阻：RR01010，由图丙可知，样品受到的最大撞击力：F600N；（3）由图乙可知，x的值为20kg的物体静止在样品上时电流表的示数，质量为20kg重物的重力为：Gmg20kg10N/kg200N，由图丙知，当样品受到的撞击力是200N时，压力传感器电阻为R传70，根据串联电阻的规律，总电阻R总R传+R070+1080，此时电路中的电流即电流表的示数：I总0.3A。6（2017秋裕安区校级月考）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表I的变化关系如图乙所示求：（1）电源电压；（2）定值电阻R的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。【答案】（1）电源电压为9V；（2）定值电阻R的阻值为6；（3）滑动变阻器的最大阻值为12。【解析】（1）当滑片在a端时，电路为R的简单电路，电压表的示数最大，电流表的示数最大，由图象可知，电源电压U9V。（2）当电压U9V时，电路中的电流I1.5A，由I可知，电阻R的阻值：R6。（3）当滑片位于b端时，R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象可知，R两端的电压UR3V，电路中的最小电流I0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑UUR9V3V6V，由I可知，滑动变阻器的最大阻值：R滑12。7（2019江西二模）在图所示的电路里，电源电压为6V，R250，当滑动变阻器的滑片P滑至中点时，闭合开关S，电流表的示数为0.36A，问：（1）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？（2）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数为多少？（3）滑动变阻器的电阻是否允许调到最左端，为什么？【解析】（1）从电路图可知，R1与R2并联，电流表测干路电流所以U1U2U6V； II1+I20.36A； I1II20.36A0.12A0.24A；故滑动变阻器的阻值；（2）滑片在滑动变阻器中点时，电阻为25，当滑动变阻器接入电路阻值最大时R12R122550；此时，；所以电流表的示数I总I1+I20.12A+0.12A0.24A；（3）滑动变阻器不允许调到最左端，滑动变阻器调到最左端电阻为零，将会造成电路短路，这是不允许的；【答案】（1）此时滑动变阻器的阻值是25，（2）当滑动变阻器电阻最大时，电流表示数为0.24A；（3）不允许，因为这样会造成电路短路。8（2019梧州一模）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”（灯泡电阻不变）。闭合开关S，断开S1、S2，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光：保持滑片P位置不变，闭合S、S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A求：（1）灯泡L的电阻；（2）电源的电压；（3）R0的阻值。【答案】（1）灯泡L的电阻是12；（2）电源的电压是12V；（3）R0的阻值是12。【解析】（1）灯泡L标有“6V 3W”，根据P可得：RL12；（2）开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联，P在某位置时，灯泡正常发光，由PUI，此时电路中电流：IIL0.5A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：电源电压UI（RL+Rab6）0.5A（12+Rab6）P在b端时，电路中电阻更大，电流更小，所以电流I0.5A0.1A0.4A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：电源电压UI（RL+Rab）0.4A（12+Rab）解得：Rab18，U12V；（2）保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，R0与变阻器并联，电流表测量干路电流，由于示数又变化了1.5A，所以电流表示数为I0.5A+1.5A2A，此时通过变阻器的电流I变1A，R0的电流：I0II变2A1A1A，所以根据I可得R0的电阻：R012。9（2019简阳市 模拟）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为00.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压恒为24V，R0为定值电阻。（1）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值，此时，滑动变阻器的触头在某一端），求R0的阻值是多大？（2）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为多少？【答案】（1）R0的阻值为40；（2）电路中的电流为0.24A。【解析】（1）油箱装满汽油时，油量表（电流表）示数为最大值I最大0.6A，此时，滑动变阻器的触头在电阻最小值一端，R0两端的电压等于电源电压U24V，由I可得R0的阻值：R040；（2）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端），此时滑动变阻器和电阻R0串联，总电阻R总R0+R40+60100，电路中的电流：I0.24A；10（2019河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R010，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至