2024四川中考物理二轮重点专题研究 微专题 动态电路相关计算（课件）(共32张PPT)

(共32张PPT)
动态电路相关计算
微专题
四川近年真题及拓展
2
微技能突破
1
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.
微技能突破
微技能1　滑动变阻器类
一题多设问
(1)分析电路，确定开关闭合后电路连接方式：电阻R1与R2________联；判断电表测量对象：电压表测量______两端电压，电流表测______电流；
(2)滑动变阻器滑片在b端时，电压表的示数为_____V，电流表的示数为_____A；
(3)滑片滑到b端时滑动变阻器的阻值为______Ω；
串
R2
电路
4　
0.2
20　
(4)电源电压为________V；
(5)定值电阻R1的阻值为________Ω；
(6)当滑片位于a端时，电路消耗的功率为______W；
(7)当滑片位于b端时，100 s内电阻R1产生的热量为________J.
6
10
3.6
40
(1)灯泡L正常发光时的电流为________A；
(2)灯泡L正常发光时的电功率为________W，通电1 min消耗的电能为________J；
微技能2　多开关类
例2 (2021宜宾改编)如图甲,已知灯泡L的额定电压为 6 V,灯泡电阻 RL＝10 Ω , R1和R2均为定值电阻 , 假设电源电压和灯泡L的电阻保持不变. 试求：
一题多设问
0.6
216
3.6
(3)当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L正常发光，则电源电压U为________V；
【思路引导】
当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，在图乙虚线框内画出其简化电路图；
6
(4)当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A，电阻R2的阻值为________Ω；
【思路引导】
当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，在图丙虚线框内画出其简化电路图；
丙
12
(5)当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L的实际功率为其额定功率的 ，求：
①电阻R1的阻值为________Ω；
②通电10 min电路中消耗的电能为________J.
8
720
当闭合开关S2，断开开关 S1和S3时，在图丁虚线框内画出其简化电路图；
【思路引导】
丁
(1)环境湿度增加，电流表的示数________；
(2)当电路中电流表的示数为400 mA时，电阻R的阻值为________Ω；
(3)环境湿度为60%时，电压表的示数为________V；
例3　(2021娄底改编)如图为湿度表的简化工作原理图．电源电压恒为6 V，定值电阻R0＝5 Ω，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”．闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
微技能3　敏感电阻类
变大
10
2.4
解：因电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，所以当电路中的电流最大为I大＝0.6 A时，电路中的总电阻最小，环境的湿度最大；
电路中的最大总电阻为 R大＝ ＝10 Ω，
由串联电路的电阻规律可得，
电阻R的阻值为R小＝R大－R0＝10 Ω－5 Ω＝5 Ω；
由R－RH图像可知，此时环境的湿度为80% .
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少？
四川近年真题及拓展
命题点
1
滑动变阻器类(宜宾2022.18)　
拓展训练
1. (2020贵阳)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
2. (2021雅安)在如图所示的电路中，电源电压为3 V，R1＝20 Ω.闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为________A；当滑片滑到某位置时，电压表的示数为1 V，1 min内电流通过R1产生的热量为________J.
0.15
12
3. (2023广安)如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6 V 　12 W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3 W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为_____Ω，P1______2P2(选填“＞”“＝”或“＜”)．
3
＜
4. (2022南充)如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的U－I图像如图乙所示，当灯的电流为1 A时，灯正常发光，则灯的额定功率为______W和滑动变阻器的最大值为______Ω.
8
11
5. (2022宜宾18题10分)如图所示的电路中，电源电压U＝10 V保持不变，R1是滑动变阻器，可调范围0～8 Ω；灯泡L上标有“6 V　6 W”字样；AB段是由某种材料制成的粗细均匀的导体棒，其总长度x0＝0.12 m，导体棒的电阻与长度满足R＝kx，k是常量；滑片P与导体棒AB接触良好，忽略灯丝电阻随温度变化的影响．
(1)求灯泡的电阻RL；
(2)闭合开关S，将滑片P滑到B端，调节R1使灯泡
正常发光，此时电流表示数I＝2 A，求k；
(3)将滑片P移到A端，调节R1使其消耗的功率为4 W，求电流表的示数．
解：(1)灯泡的电阻RL＝ ＝6 Ω
(2)闭合开关S，将滑片P滑到B端，调节R1使灯泡正常发光，即UL＝6 V，此时电路中灯泡L与导体棒AB总长并联之后再与R1串联，电流表的示数
I＝2 A，则R1两端的电压为UR1＝U－UL＝10 V－6 V＝4 V
电阻R1接入电路中的电阻为R1＝ ＝2 Ω
电路中的总电阻R总＝ ＝5 Ω，R并＝R总－R1＝5 Ω－2 Ω＝3 Ω，设导体棒AB全部接入电路的电阻为R，则 ，代入数值，得
R＝6 Ω，根据R＝kx可得 k＝ ＝50 Ω/m
(3)将滑片P移到A端时，灯泡L被短路，所以电路中R1与导体棒AB串联
则电路中的电流I′＝ 　 ①
R1消耗的功率 4 W＝(I′)2R1′ ②
联立①②，解得R1′＝4 Ω 或 R1′＝9 Ω，由题可知滑动变阻器R1的可调范围为0～8 Ω，所以R1′＝4 Ω
代入①式求得电流表的示数为I′＝1 A
命题点
2
开关通断类　
拓展训练
6. (2021恩施)如图所示，电源电压6 V保持不变，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R3＝30 Ω，若只闭合S2、R1与R2两端电压之比为________；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为_______；电路中的最大功率可达______W.
1∶2　
3∶2
3
7. (2021苏州)如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为4∶3，则两表均为______表，两电阻大小之比R1∶R2 为______，电路总功率为P1 . 同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2 ，则P1∶P2 为________．
电压
1∶3
3∶16
8. [2022绵阳27(1)8分]如图所示，电源电压保持不变，R2＝4 Ω，开关S闭合后，电压表读数为7.2 V，电流表读数为1.8 A；由于某个电阻断路，电压表读数变为16 V，电流表读数变为2 A．求：
(1)断路前后R3的功率之比；
(2)R1的阻值；
(3)电源电压U和R0的阻值．
解：(1)由于电流表测量的是通过R3的电流，
根据P＝I2R，断路前后R3的功率之比等于电流的平方之比，
所以P1∶P2＝I12∶I22＝(1.8 A)2 ∶(2 A)2＝81∶100
(2)由于某个电阻发生断路后，电流表与电压表均有示数，所以故障只能出现在R2处，此时电压表与R1串联，电阻R1的阻值可忽略不计，此时电阻R3和R0串联在电路中，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路中
的电流，R3的阻值R3＝ ＝8 Ω
R2没有断路时，通过电阻R2的电流I′＝ ＝1.8 A，
R3两端的电压U3＝I1R3＝1.8 A×8 Ω＝14.4 V，
所以R1的阻值R1＝ ＝4 Ω
(3)设电源电压为U，R2没有断路时，
U＝(I′＋I1)R0＋U3
即U＝3.6 A×R0＋14.4 V①
R2断路时，U＝I2 (R0＋R3)
即U＝2 A×(R0＋8 Ω)②
联立①②，得 U＝18 V，R0＝1 Ω
9. (2023宜宾18题10分)如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6 V　3 W”，滑动变阻器R的最大阻值为30 Ω，R0为定值电阻.
(1)小灯泡L正常发光时的电流为多少？
(2)只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a
向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为 4 Ω时，
小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？
(3)只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表
示数为6 V，电流表示数为0.2 A，此时滑动变阻
器消耗的电功率为1.2 W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2 W，试求在这个位置时电流表的示数I.
解：(1)由电功率公式P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流，
即额定电流 I额＝ ＝0.5 A
(2)只闭合开关S1、S2，滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，当滑动变阻器接入的阻值为4 Ω，小灯泡正常发光，故电路中的电流为0.5 A，
由 得，滑动变阻器两端的电压为UR＝IR＝I额R＝0.5 A×4 Ω＝2 V，
在串联电路中，总电压等于各分压之和，
故U＝U额＋UR＝6 V＋2 V＝8 V
(3)只闭合开关S1、S3，定值电阻和滑动变阻器串联，滑片置于a端时，电
流表的示数为0.2 A，故电路中的电流为0.2 A，电压表的示数是6 V，所以定值电阻R0两端的电压为U0＝U－UR′＝8 V－6 V＝2 V，
定值电阻R0的阻值为R0＝ ＝10 Ω
当滑片向右滑动到另外某个位置时，滑动变阻器消耗的电功率仍为1.2 W，此时滑动变阻器两端的电压为UR″，
通过滑动变阻器的电流为IR＝ ①，
通过定值电阻的电流为I0＝ ②
因为串联，IR＝I0，联立①②解得UR″＝2 V 或 UR″＝6 V
由于滑片置于a端时，电压表的示数是6 V，故当滑片向右滑动到另外某个位置时，滑动变阻器两端的电压为2 V，
所以电流表的示数为 I＝IR＝ ＝0.6 A
命题点
3
敏感电阻类[绵阳2023.27(1)]　
10. [2023绵阳27(1)题8分]我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如下表.如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度．呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度 x＝呼气酒精浓度 y×2 200.
类型 标准(血液中的酒精浓度x)
非饮酒驾车 x＜20 mg/100 mL
饮酒驾车 20 mg/100 mL≤x＜80 mg/100 mL
醉酒驾车 x ≥ 80 mg/100 mL
酒精测试仪由酒精气体传感器(相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器)，与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压1.5 V，定值电阻R1＝40 Ω，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示．测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4 s，测试仪显示结果．
丙
解：已知电源电压U＝1.5 V，当电压表示数U1＝0.5 V时，因为电压表测
R1两端的电压且R1＝40 Ω，根据欧姆定律I＝ ＝0.012 5 A
所以R2＝ ＝80 Ω
根据题图丙可知，R2＝80 Ω时，酒精气体浓度y＝5×10－3 mg/100 mL
对应的血液中的酒精浓度 x＝y×2 200＝
5×10－3 mg/100 mL×2 200＝11 mg/100 mL，
因为11 mg/100 mL＜20 mg/100 mL
所以，该驾驶员测试结果是非饮酒驾车．
(1)某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5 V．该驾驶员测试结果是什么类型？
丙
解：被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测者呼出的气体流动加快，压强减小，这就把周围的空气一起带进仪器内(或者说周围的空气向被测者呼出的气体流动，一起进入仪器)，相当于把呼出的气体中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际呼出的气体酒精浓度低，从而导致血液酒精浓度降低．
(2)如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响．