(1)引起电路变化的因素:
①滑动变阻器接入电阻可变;②开关的开、闭情况不同;
(2)影响电路安全的因素:①电流表、电压表量程;
②用电器规格(灯泡的“U额、P额”或滑动变阻器的规格“a Ω b A”);
(3)解题步骤:
第一步: 列出极值
要保证电路的安全,首先要将题目中给了规格的各元件的额定电压、额定电流或允许通过的最大电流罗列出来,这样可以避免遗漏某个元件.
第二步: 确定电路状态
根据题干限制条件(滑片位置或开关状态),确定此时的电路连接情况.
第三步: 求物理量极值、范围
根据电路连接状态,在电路安全的条件下,各物理量极值或范围均是在物理量(I、R)的基础上求得的,因此确定I、R的极值尤为重要.
①串联电路中电路安全时:a.Imax、R滑min:取影响电路安全的因素(量程、R滑安全电流b、 量程下最大电流I1=、电路最大电流I2= )中最小值,为电路实际允许的最大电流Imax,则R滑min=
b.Imin、R滑max:取影响电路安全的因素(R滑最大电阻a、R滑两端电压允许的最大值对应的电阻)中最小值,为滑动变阻器接入电路的阻值最大值,通过电路电流最小Imin=
②并联电路中电路安全:分析各支路所允许的最大电流,支路电流之和为干路的最大值.
例1、如图所示,电源电压为3 V且保持不变,滑动变阻器R标有“1 A 15 Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4 A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B. 滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9 A
C. R接入电路的阻值变化范围是5 Ω~15 Ω
D. 电路总电阻的最大值为5 Ω
例2、如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两个端点).当闭合开关S,滑片P在某一端点时,电压表示数为8 V,R2消耗的功率为0.8 W;当滑片P移到另一位置时,电流表示数为0.3 A,R2消耗的功率比原来增加了1 W.则滑动变阻器R2的最大阻值是____Ω,整个电路消耗的最大功率是____ W.
例3、如图所示电路中,电源电压为6 V,只闭合S时,R消耗的功率为3.6 W;只闭合S1时电流表的示数为I1,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时电流表的示数为I2,R2消耗的功率为P2.若I1∶I2=2∶3,P1∶P2=8∶9.求:
(1)R的阻值;
(2)R1与R2的比值;
(3)R1与R2的阻值.
1.如图甲所示,R1的阻值是20 Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图像如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A. 0.45 W
B. 0.50 W
C. 0.80 W
D. 0.90 W
2.如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω,当S1、S2均闭合且滑片P滑到滑动变阻器的最右端时,电流表
、的示数分别为1 A和0.2 A;当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表 的示数为0.4 A.可知电阻R2的阻值为________Ω.整个电路消耗的最小电功率为________W.30 5 .12
3.如图所示,电源电压恒为4.5 V,灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”的字样(忽略灯丝电阻变化),电压表接入量程为“0~3 V”,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”.则在接通电路后不损坏电路元件的情况下,求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻
器接入电路的电阻值;
(3)整个电路消耗的最小电功率.
1.如图所示,电源电压恒为12 V,L1上标有“3 V 3 W”字样,当闭合S1,将S2拨至a处,滑动变阻器的滑片移至中点处时,L1正常发光,电路的总功率为P1;将滑片移至最右端,S2拨至b时,L2恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5 A,电路的总功率为P2,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的最大电阻为9 Ω
B. P1∶P2=1∶2
C. L2的额定功率为1.5 W
D. L2正常发光时电阻为3 Ω
2.如图甲是定值电阻R0和标有“6 V 6 W”灯泡L的信息图像.将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为8 Ω.当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为1 W.求:
(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光100 s,电流通过灯泡产生的热量;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率.
参考答案
例1、D
例2、80 8.1
例3、
1.A
2.30 5.12
3.
1.C
2.
【备考2023】浙教版科学中考第三轮冲刺讲义(八)
电路范围、极植计算