2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 微专题 动态电路相关计算 习题课件(共43张PPT)

(共43张PPT)
动态电路相关计算
微专题
重难点突破
2
贵阳近年真题及拓展
1
贵阳近年真题及拓展
命题点
1
滑动变阻器引起的动态电路相关计算(10年10考，1次在综合应用题中考查)
类型1　纯电路图类(10年8考，1次在综合应用题中考查)
1. (2022贵阳12题3分)如图所示电路，电源电压为 8 V并保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由一个位置移动到另一位置时，定值电阻R0的电功率由1.6 W变成了0.4 W，则电压表的示数可能(　　)　　　　
A. 由2 V变为4 V B. 由3 V变为6 V
C. 由3 V变为5 V D. 由4 V变为6 V
D
2. (2021贵阳11题2分)(多选)如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20 Ω的滑动变阻器．闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2 A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6 A．则下列说法正确的是(　　)
A. 电压表示数的最大值是4 V
B. 定值电阻R0的阻值是20 Ω
C. 定值电阻R0消耗的最大功率是3.6 W
D. 当R接入的阻值为5 Ω时，它消耗的功率是1.6 W
AC
3. (2020贵阳17题2分)如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R0与滑动变阻器R串联．调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为
0.1 A，R的功率为0.6 W；当滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2 A，R的功率为0.9 W．则电源电压U＝________V.
7.5
4. (2023贵阳17题2分)如图所示电路电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5 W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10 W，电压表的示数为5 V．若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝________V.
15
5. (2022贵阳17题2分)如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某位置时，电流表的示数为I1；移动滑片P至另一位置时，电流表的示数为I2，电压表示数为1 V．若I1∶I2＝4∶3，前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3，则电源电压为________V.
4
6. (2022贵阳17题2分)如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值是20 Ω.移动滑片至变阻器的最右端时，闭合开关，电压表示数为2 V，R2消耗的电功率为P2；移动滑片将其置于某位置时，电压表示数为3 V，R2消耗的电功率为P2′.若P2∶P2′＝8∶9，则电源电压为______V.
6
7. (2022贵阳21题2分)如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P位于中点c时，电压表示数为2 V；当滑片P位于b点时，电压表示数为3 V，此时定值电阻R0的电功率为 0.3 W，则电源电压为______V，定值电阻R0的阻值为______Ω.
6
30
类型2　电路图结合图像类(2023. 17,2022. 17)
8. (2023贵阳17题2分)如图甲所示电路中，电源电压 12 V 且保持不变．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于中点c时，R1消耗的功率为P1；当滑片移至b端时，R1消耗的功率为P2.滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示，则P1∶P2＝________．
16∶9
9. (2022贵阳17题2分)如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示．图乙中的a、b两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应，则电源电压为________V.
12
命题点
2
开关开闭引起的动态电路相关计算(2021.27，2020.28)
10. (2021贵阳27题6分)如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3 V　0.6 A”的字样，定值电阻R的阻值为10 Ω.设灯丝电阻不变，求：
(1)灯丝电阻；
解：灯丝的电阻RL＝
(2)当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2 A时，灯L两端电压；
(3)当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率．
(3)当开关S1闭合、S2断开时，定值电阻R两端电压：
UR＝IR＝0.2 A×10 Ω＝2 V
电源电压：U＝UL＋UR＝1 V＋2 V＝3 V
当开关S1、S2均闭合时，灯L被短路，只有定值电阻R接入电路，定值电阻R消耗的电功率PR＝
解：(2)当开关S1闭合．S2断开时，灯L与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，灯L两端的电压UL＝IRL＝0.2 A×5 Ω＝1 V
11. (2020贵阳28题6分)如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1＝10 Ω，只闭合开关S1，电流表示数为0.3 A；再闭合开关S2，电流表示数为0.5 A.求：
(1)电源电压；
解：当开关S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，电流表测通过R1的电流，示数为I1＝0.3 A
则电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.3 A×10 Ω＝3 V
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)开关均闭合时，电路消耗的总功率．
解：(2)当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电流表测干路电流，示数为I＝0.5 A
则通过R2的电流：
I2＝I－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A
则电阻R2的阻值：R2＝
(3)当开关S1、S2均闭合时，电路消耗的总功率：
P＝UI＝3 V×0.5 A＝1.5 W
命题点
3
含滑动变阻器的多开关动态电路计算(10年5考)
12. (2022贵阳28题6分)如图所示电路，电源电压恒为6 V，灯泡L1和L2分别标有“8 V　3.2 W”和“6 V　1.2 W”字样，不计温度对灯丝电阻的影响.求：
(1)灯泡L1的电阻；
解：设灯泡L1的电阻为R1，灯泡L2的电阻为R2
R1＝
(2)若闭合所有开关，滑片P移至a端时，电流表的示数；
解：R2＝
当开关都闭合，滑片P移至a端时，L1、L2并联在6 V的电源两端，电流表测干路电流，示数为
I＝I1＋I2＝
(3)若只闭合开关S、S1，移动滑片P使灯泡L1消耗的功率为1.25 W，滑动变阻器消耗的功率是多大？
解：只闭合开关S、S1，L1与滑动变阻器串联，若此时L1两端的电压为U1′，电路中的电流为I1′，L1消耗的功率为P1′，则P1′＝(I1′)2R1，即
1.25 W＝(I1′)2×20 Ω，解得I1′＝0.25 A
由欧姆定律可得此时灯泡L1两端电压
U1′＝I1′R1＝0.25 A×20 Ω＝5 V
所以滑动变阻器两端电压
U滑＝U－U1′＝6 V－5 V＝1 V
滑动变阻器消耗的功率P滑＝U滑I1′＝1 V×0.25 A＝0.25 W
13. (2022贵阳28题6分)如图所示，电源电压为12 V，且保持不变，定值电阻R1为24 Ω，小灯泡上标有“6 V　3 W”字样．灯丝电阻不随温度改变．
(1)求灯泡的额定电流；
解：小灯泡的额定电流为I额＝
(2)求当S、S1、S2都闭合时，R1的电功率；
解：当S、S1、S2都闭合时，小灯泡L短路，R1与R2并联
R1两端的电压为U1＝U总＝12 V
R1的电功率为P1＝
(3)当只闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．
解：当只闭合S，断开S1、S2时，小灯泡L与滑动变阻器R2串联，且小灯泡正常发光，则电路中的电流为I＝0.5 A
滑动变阻器两端的电压为
U2＝U总－UL＝12 V－6 V＝6 V
滑动变阻器接入电路的阻值为
R2′＝
滑动变阻器的最大阻值R2＝2×R2′＝2×12 Ω＝24 Ω
14. (2022贵阳32题6分)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0是阻值为10 Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响．
(1)求小灯泡灯丝的电阻；
解：小灯泡灯丝的电阻为
RL＝
(2)当开关S接1，滑动变阻器的滑片P位于a端时，定值电阻R0消耗的电功率为8.1 W，求电源电压；
解：当开关S接1，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电路为R0的简单电路，由P＝ 可得电源电压
U＝
(3)当开关S接2，移动滑动变阻器滑片P在某一位置时，灯泡消耗的电功率为1.08 W，求此时滑动变阻器连入电路的阻值．
解：当开关S接2，小灯泡L与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器的滑片P在某一位置时灯泡消耗的功率为1.08 W
则电路中的电流I＝
电路的总电阻R总＝
则滑动变阻器连入电路的阻值为RP＝R总－RL＝30 Ω－12 Ω＝18 Ω
15. (2023贵阳28题6分)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1＝15 Ω，灯泡的额定功率为1.5 W．(不考虑灯丝电阻随温度改变)
(1)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电流表的示数为0.6 A，求电源电压；
解：只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端时，此时电路中只有电阻R1，电流为0.6 A．由欧姆定律可得，电源电压为
U＝I1R1＝0.6 A×15 Ω＝9 V
(2)只闭合开关S2，当移动滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光时，电流表的示数为0.5 A，求滑动变阻器此时接入电路的阻值；
解：只闭合开关S2，移动滑片使灯泡正常发光，电流表的示数为0.5 A. 此时电路为灯泡和滑动变阻器串联的电路，灯泡正常发光，则其两端电压为额定电压，电流为额定电流，即灯泡两端的(额定)电压为
UL＝
由串联电路电压规律可得，滑动变阻器两端
的电压为 U2＝U－UL＝9 V－3 V＝6 V
则滑动变阻器接入电路的阻值为R2＝
(3)只闭合开关S2，移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω，求此时电路消耗的总功率．(保留1位小数)
解：由(2)可得灯泡的阻值RL＝
只闭合开关S2，移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为 20 Ω，此时电路的总电阻R总＝R2′＋RL＝20 Ω＋6 Ω＝26 Ω
则电路消耗的总功率P＝
重难点突破
一、滑动变阻器引起的动态电路相关计算(10年10考)
例1　如图所示，电源电压不变为U，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P在a、b两点间移动时，电流表示数变化范围为0.1～0.5 A，滑动变阻器滑片在a点时R2的功率为0.4 W，在b点时R2的功率为1 W，则R1的阻值为________Ω，电源电压为________V.
▲
▲
思路点拨
①确定开关闭合后电路连接方式：定值电阻R1
与滑动变阻器R2_______联；
②判断电表测量对象：电压表测量_______两
端电压，电流表测________电流；
③物理量分析：在电源电压不变为U的情况下，滑片由a点向b点移动时，电路总电阻变________，电路中的电流变________，滑片移动到a点时电流表示数为______A，R2消耗的功率为______W，滑片移动到b点时电流表示数为________A，R2消耗的功率为________W；
电路
小
大
0.1
0.4
0.5
1
串
R2
④建立等式关系式：寻找两个不变量_________和________，建立二元一次方程组：
⑤根据已知条件代入联立求解，计算出R1＝________Ω，电源电压U＝________V.
电源电压
R1
5
4.5
例2　如图所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P移至a点时，电压表示数为4 V，R0消耗的电功率为P1，再将滑片P移动至b点时(a、b非滑动变阻器R左右两端的端点)，电压表示数为6 V，R0消耗的电功率为P2，P1∶P2＝9∶4，则电源电压为________V.
▲
思路点拨
①确定开关闭合后电路连接方式：定值电阻R0
与滑动变阻器R______联；
②判断电表测量对象：电压表测量______两端
电压，电流表测________电流；
③物理量分析：滑片由a点向b点移动时，电路总电阻变________，电路中的电流变________，滑片移动到a点时电压表示数为________V，R0消耗的功率为______，R0两端的电压为________，滑片移动到b点时电压表示数为______V，R0消耗的功率为________，R0两端的电压为________；
串
R
电路
大
小
4
P1
6
P2
④建立等式关系式：寻找两个不变量__________和________，建立二元一次方程组：
⑤根据已知条件代入联立求解，计算出电源电压U＝________V.
电源电压
R0
10
例3　在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“20 Ω　1.5 A”，闭合开关S，当滑片P从一端滑到另一端的过程中得到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为________Ω，电源电压为________V，R消耗的最大功率为________W.
▲
▲
▲
思路点拨
①确定开关闭合后电路连接方式：
滑动变阻器R与定值电阻R0_____
联；
②判断电表测量对象：电压表测量
_______两端电压，电流表测________电流；
③物理量分析：滑片由a点向b点移动时，电路总电阻变________，电路中的电流变________，a点对应的电流表示数为________A，R消耗的功率为________；b点对应的电流表示数为________A，R消耗的功率为________W；
串
R
电路
小
大
0.4
P1
1.2
0
④建立等式关系式：寻找两个不变量__________和________，建立二元一次方程组：
⑤根据已知条件代入联立求解，
计算出R0＝_____Ω和电源电压
U＝_____V.
⑥当R＝R0时，R消耗的功率最
大，最大电功率为_______W.
电源电压
R0
10
12
3.6
二、开关开闭引起的动态电路相关计算(2021.27，2020.28)
例4　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；
思路点拨
①画等效电路图：当S1闭合，S2、S3断开时，请你画出其等效电路；
②电源电压为多少？
解：由等效电路图可知，当S1闭合，S2、S3断开时，电路为只有R1的简单电路，由题可得，此时电路中的电流为1 A，电阻R1为6 Ω，则根据欧姆定律可得，电源电压U＝IR1＝1 A×6 Ω＝6 V
思路点拨
(2)电阻R2的阻值；
①画等效电路图：当S3闭合，S1、S2断开时，请你画出其等效电路；
②电路消耗的总功率为多少？
解：由等效电路图可知，当S3闭合，S1、S2断开时，电路为R1、R2串联的电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为0.2 A，则电路的总电阻
R总＝ ，则电阻R2＝R总－R1＝30 Ω－6 Ω＝24 Ω
思路点拨
(3)当 S1 、S2 闭合，S3 断开时，电路消耗的总功率.
①画等效电路图:当 S1 、S2 闭合，S3 断开时，请你画出其等效电路;
②电路消耗的总功率为多少
解：由等效电路图可知，此时电路为R1、R2的并联电路，根据P＝UI和
可得P＝ ，电路总功率P总＝ ＋ ＝ ＋ ＝7.5 W