(共20张PPT)
简单电路图类相关计算
微专题
内蒙古中考真题及拓展
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重难点突破
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重难点突破
例1 如图所示,电源电压恒定不变.闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中,电压表的示数由4 V变为3 V,电流表的示数由0.2 A变为0.3 A.
(1)则滑动变阻器的最大阻值为________Ω;
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①解决问题:电源电压→滑片由b向c移动时电源电压________,滑动变阻器接入电路的阻值R2________;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
②物理量分析:
a.当滑动变阻器滑片在b端时,根据欧姆定律和串联电路电压关系可知电源电压U=_______________;
b.当滑动变阻器滑片在c点时,根据欧姆定律和串
联电路电压关系可知电源电压U=_______________;
③相关计算:联立a、b解题
思维引导
不变
变小
0.2 A×R1+4 V
0.3 A×R1+3 V
(2)电源电压为_____V;
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(3)定值电阻R1为________Ω;
(4)滑动变阻器滑片置于最左端时,电流表的示数为________A;
(5)滑动变阻器滑片置于最左端时,定值电阻R1消耗的电功率为_____W.
10
0.6
3.6
例2 如图所示,定值电阻R1=6 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1 A,S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2 A.求:
(1)电源电压;
②电路及相关物理量分析:此时电路中______(选填“R1”“R2”或“R1、R2 ”)接入电路,电流表测通过______的电流,示数为_____A;电阻R1的阻值为_____Ω;
③相关计算:电源电压为______V
R1
R1
1
6
6
思维引导
①画简化电路图:当S1闭合,S2、S3断开时,在下方画出其简化电路;
(2)电阻R2的阻值;
思维引导
①画简化电路图:当S3闭合,S1、S2断开时,在下方画出其简化电路;
②电路及相关物理量分析:此时电路为_______________________(填电路连接方式),电流表测_________________电流,示数为________A;电阻R1的阻值为______Ω,电源电压为______V;
③相关计算:电阻R2的阻值为________Ω
电阻R1和R2的串联电路
电路(电阻R1或R2)
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0.2
6
6
(3)当S1、S2闭合,S3断开时,电路消耗的总功率.
①画简化电路图:当S1、S2闭合,S3断开时,在下方画出其简化电路;
②电路及相关物理量分析:此时电路为_______________________(填电路连接方式),电流表测______电流;电阻R1的阻值为_____Ω,电阻R2的阻值为______Ω,电源电压为______V;
③相关计算:电路消耗的总功率为______W
思维引导
电阻R1、R2的并联电路
干路
24
6
6
7.5
内蒙古中考真题及拓展
1. 如图所示,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,将其滑片移到b端,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,小灯泡的实际功率为0.9 W,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a端,小灯泡恰能正常发光.不考虑灯丝电阻的变化,电源电压恒定,求:
(1)小灯泡的阻值和电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器R的最大功率.
解:(1)将滑动变阻器滑片移到b端,其阻值最大,灯泡和滑动变阻器串联,由P=UI得,灯泡两端的电压为
灯泡的电阻为
根据欧姆定律可得,R两端的电压为
U2=IR2=0.3A×20 Ω=6 V
电源电压U=UL+U2=3 V+6 V=9 V
(2)
(3)滑动变阻器R的功率
所以滑动变阻器R的最大功率 2.025 W
2. 如图所示,电阻R1为8 Ω,电源两端电压为12V,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为30 Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I1′和电路的总电流I′.
解:(1)当开关S闭合后,滑动变阻器R与定值电阻R1并联,
U=U1=U2=12 V
则通过电阻R1的电流为
通过R2的电流为
则电路的总电流为I=I1+I2=1.5 A+0.4 A=1.9 A
(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时,R1两端的电压和电阻均不变,故通过R1的电流仍为1.5 A
此时通过R3的电流为
则此时电路的总电流I′=I1+I3=1.5 A+0.6 A=2.1 A
3. 某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器,其内部简化电路如图甲.该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成.控制电路由电源(电压恒定U=6 V)、开关S0、电磁铁(线圈电阻R0=20 Ω)、热敏电阻R组成.R阻值随温度的变化图像如图乙.工作电路R1=44 Ω,R2=956 Ω. 当开关S0和S均闭合时,电热水器开始加热[c水=4.2×103 J/(kg·℃)].
(1)当温度达到50 ℃时,衔铁会被吸下,电热水器停止加热.求控制电路中的电流.
(2)电热水器将水箱中2 kg的水从17 ℃加热到50 ℃,用时5 min.求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率.
(3)用电高峰期,电热水器两端实际电压为200 V,当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗1.8×104 J的电能?
解:(1)由图乙可知,温度为50 ℃时,R的阻值为40 Ω
此时控制电路的总电阻R总=R+R0=40 Ω+20 Ω=60 Ω
此时控制电路中的电流
(2)水吸收的热量
Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(50 ℃-17 ℃)=2.772×105 J
加热时热水器的功率
5 min消耗的电能W=Pt=1 100 W×5×60 s=3.3×105 J
(3)保温状态下,电热水器的电阻
R总=R1+R2=44 Ω+956 Ω=1 000 Ω
由 可得