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动态电路—电路图类相关计算
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知识精讲
2
重难点突破
辽宁近年真题精选
1
1.(2021抚顺本溪辽阳12题3分)(多选)如图所示的电路,电源电压恒定,R0=36 Ω,滑动变阻器R1的规格为“48 Ω 2 A”,电流表的量程为“0~3 A”,小灯泡L上标有“12 V 6 W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响.当只闭合开关S且R1连入的阻值为12 Ω时,小灯泡正常发光,在电路安全的情况下,以下计算结果正确的是( )
命题点
电路图类动态电路计算(沈阳6考,抚葫均2考,本辽均4考,葫芦岛2021.12)
A. 电源电压为18 V
B. 当只闭合开关S时,小灯泡的最小功率是1.5 W
C. 当开关都闭合时,电路的总电流最大值是2.5 A
D. 只闭合开关S和S2,滑动变阻器连入的最小值是6 Ω
ABC
辽宁近年真题精选
2. (2023抚顺21题3分)如图所示,电源电压为9 V,当闭合S、S1,断开S2时,调节滑片P,使电压表示数为5 V,此时电流表示数为1 A,小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为____W.若保持滑片P位置不动,闭合S、S2,断开S1时,电流表示数增大0.5 A,则定值电阻R0的阻值为____Ω,此时R0的功率为_____W.
4
1
2.25
3. (2020本溪铁岭辽阳21题3分)如图所示,电源电压不变,灯泡L1标有“6 V 3 W”,灯泡L2标有“6 V 6 W”,灯泡的电阻均不变.只闭合开关S、S1时,恰好一盏灯正常发光,另一盏灯比正常发光暗,则电源电压为___V.只闭合开关S、S2时,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V时,变阻器连入电路的阻值为____Ω,此时灯泡L1的实际功率为_____W.
9
24
0.75
(1)灯泡L的电阻;
(2)当开关S1、S2都闭合,且滑片P移到a端时,
灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数;
(3)当开关S1闭合、S2断开,且滑片P移到b端时,
通电10 s,电流通过滑动变阻器R2产生的热量.
4. (2021沈阳19题9分)如图所示电路,电源电压保持不变.灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器R2标有“18 Ω 1 A”字样,定值电阻R1阻值为10 Ω.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:
解:(1)由小灯泡的铭牌及 可知,小灯泡的电阻
(2)当开关S1、S2闭合,且滑片P移动到a端时,小灯泡与定值电阻R1并联,电流表测流过定值电阻R1的电流,此时小灯泡正常发光,则小灯泡两端的电压为UL=6 V,则定值电阻两端的电
压UR1=UL=U源=6 V,电流表的示数为
(3)当开关S1闭合,S2断开,滑片P移到b端时,小灯泡与滑动变阻器最大阻值串联,此时电路的总电阻R总=RL+R滑=12 Ω+18 Ω=30 Ω
通过滑动变阻器的电流
则电流通过滑动变阻器10 s产生的热量
Q=I′2R滑t=(0.2 A)2×18 Ω×10 s=7.2 J
5. (2023沈阳19题9分)如图所示的电路中,a和b是两个连接柱,电源电压恒为6 V.若只闭合S1,电流表的示数为0.6 A;若ab间接入小灯泡L,且只闭合S1、S3,此时小灯泡L恰好正常发光,电流表示数为1 A;若ab间接入定值电阻R2,且只闭合S2,电流表示数为0.2 A.求:
(1)小灯泡L的额定功率是多少?
(2)只闭合S2时,ab间接入的定值电阻
R2通电1 min所消耗的电能是多少?
解:(1)当只闭合S1时,只有R1接入电路 由 可得,
当小灯泡L接ab间,且只闭合S1、S3时,R1与小灯泡L并联,小灯泡正常发光
U=U1=UL=6 V,I1=0.6 A
IL=I-I1=1 A-0.6 A=0.4 A
PL=ULIL=6 V×0.4 A=2.4 W
(2)当R2接ab间,且只闭合S2时,R1与R2串联
I′=I1′=I2′=0.2A
U1′=I1′R1=0.2 A×10 Ω=2 V
U2′=U总-U1′=6 V-2 V=4 V
W2=U2′I2′t=4 V×0.2 A×60 s=48 J
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6. (2022盘锦9题3分)(多选)如图所示,电源电压8 V,电压表量程“0~3 V”,电流表量程“0~0.6 A”,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样,小灯泡标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻的变化).闭合开关,在不损坏电路元件的条件下,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数增大时,电流表示数也增大
B. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器与小灯
泡的电功率之比是1∶3
C. 小灯泡两端电压的变化范围是5 V~6 V
D. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围是4 Ω~7.2 Ω
BCD
7. (2020丹东38题6分)如图,电源电压不变,小灯泡L上标有“6 V 6 W”字样(灯丝电阻不变).定值电阻R1的阻值为10 Ω,R2为滑动变阻器.
(1)当开关S1、S2、 S3都闭合时,小灯泡L正常
发光,求此时电流表的示数.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2,当滑动变阻器
的滑片调至阻值最大时,电压表示数为1.5 V,
求R2的最大阻值.
(3)当电路中有电阻或小灯泡工作时,求整个电路的最小电功率.
解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,小灯泡L与电阻R1并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,
,电源的电压U=UL=6 V,通过电阻R1的电流
,电流表的示数I=IL+I1=1 A+0.6 A=1.6 A
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1与滑动变阻
器R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电路中的电流
,根据串联分压原理和 I= 可得,R2的最大阻值
由RL(3)根据 可得,小灯泡的电阻 ,
则电路的最小电功率
知识精讲
重难点突破
电路图类动态电路计算
例1 (2021本溪模拟)如图所示电路,灯L标有“6 V 3 W”,定值电阻R1=8 Ω,滑动变阻器R0最大阻值20 Ω,闭合S、S1时,灯L正常发光,则电源电压为____V.闭合S,断开S1,滑片P移
到最右端时,电压表示数为2 V,R1的实际功率
为_____W,此时灯L的阻值为_____Ω.
10
0.5
12
方法指导
第一步:分析情境,提取信息
(1)小灯泡“6 V 3 W”
(2)定值电阻R1=8 Ω
(3)滑动变阻器的最大阻值20 Ω
第二步:建构电路模型
连接方式 闭合开关S、S1 闭合开关S,断开开关S1
等效电路图
电路连接状态 ____联 ____联
电表测量对象 电压表测量____两端的电压 串
串
R1
第三步:利用规律,解决问题
(1)根据题干信息获取物理量:小灯泡标有“6 V 3 W”,则根据P=UI可以计算出小灯泡正常发光时的电流为_____A.
0.5
(2)根据串并联规律计算物理量:
a.闭合开关S、S1,小灯泡正常发光,电路为____联电路,根据U=IR可知,电源电压为_____V.
b. 闭合开关S,断开开关S1,电路为____联电路,滑片P向右端滑动,滑动变阻器接入电路中的电阻_____(选填“变大”“变小”或“不变”),当滑动变阻器移动到最右端时,滑动变阻器的阻值为____Ω,电路中的电流为_____A,定值电阻R1消耗的功率为____W.
串
10
串
变大
20
0.25
0.5
闭合开关S、S1
闭合开关S,断开开关S1
c. 闭合开关S,断开开关S1,将滑动变阻器的滑片移动到最右端时,滑动变阻器两端的电压为________V,小灯泡两端的电压为______V,灯泡的阻值为______Ω.
5
3
12
闭合开关S、S1
闭合开关S,断开开关S1
例2 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(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”,闭合开关S,在不损坏电路元件的情况下,求:
(1)小灯泡的阻值为____Ω,电路电流的取值范
围为__________,滑动变阻器接入电路的范围
为__________.
(2)小灯泡消耗的电功率范围为_____________,电路消耗的电功率范围为_____________.
5
0.3~0.5 A
4~10 Ω
0.45~1.25 W
1.35~2.25 W
例3 如图所示,电源电压不变,R2=10 Ω,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响.当S1闭合、S2与a点连接时,小灯泡L恰好正常发光,且电流表的示数为0.8 A.则电源电压为____V,R1的阻值为____Ω,此时电路消耗的总功率为____W,电路消耗的最小电功率为____W.
6
20
4.8
1.2