2020-2021学年度 北师大版 九年级物理 上册 期末考试 专题复习之 动态电路

(共24张PPT)
动态电路
串并联电路电流、电压和电阻的特点
串联电路
并联电路
?
?
电路图
?
?
?
?
电流
?
电压
?
?
电阻
?
?
比例
?
I
=
+
?
U
=
+
?
=
+
+
?
一、动态电路：
例1：如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻．闭合开关
S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是（　）
A．电压表、电流表示数均变大
B．电压表、电流表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
解析：串联电路，电阻增大，该电阻两端电压变大；
R1增大，电路总阻增大，电压一定时电流变小。
C
1、如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．两个电流表的示数都变大
B．两个电流表的示数都变小
C．电流表A1示数不变，电流表A2示数变大
D．电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
分析：R1与R2
联，电流表A1测
，A2测
，R2变
，R总变
，A1的示数
，A2的示数
。
方法归纳：
1、辨电路；2、测对象；3、电阻变化；4、电流、电压变化
。
D
2、如图所示的电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电流表、电压表的示数分别为I1、U1，再闭合开关S2、S3，电流表的示数分别为I2、U2，则正确的是（　　）
A．I1＞I2
U1＞U2
B．I1＜I2
U1＞U2
C．I1＜I2
U1＜U2
D．I1＞I2
U1＜U2
等效电路图
只闭合开关S1时
闭合开关S1、S2、S3时
C
二、电路故障：
例2，在如图所示的电路中，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表都有示数，过一段时间后一个电表示数变大，一个电表示数变小。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上，请根据相关信息相应的故障
。
R1断路或R1短路
3、如右上图所示，开关闭合，两个灯泡都不发光，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路故障可能是（　　）
A．电流表开路，并且L1、L2灯丝断了
B．L1灯丝断了
C．灯泡L2开路
D．灯泡L1短路
B
例3：如图所示,已知电源电压为24V,R,上标有“100Ω
3A”的字样,灯泡上标有“12V
3w”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0
~3A。
(1)求灯泡正常工作时的电阻;
(2)当闭合S,断开S1,S2,时,灯泡正常工作,求R的电阻;
(3)当S、S1,S2,都闭合时,调节滑动变阻器,求R,的电功率变化范围。
三、取值范围：
(1)求灯泡正常工作时的电阻;
【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率，由计算灯泡正常发光电流，再计算灯泡正常工作时的电阻；
【解】（1）由可得，灯泡正常发光时的电流：
0.25a
由可得，灯泡正常工作时的电阻：
=
答（1）灯泡正常工作时的电阻为48ω
(2)当闭合S,断开S,、S,时,灯泡正常工作,求R的电阻;
【解】(2)当闭合s,断开s1,s2时，
l与r1串联,灯泡正常工作,由串联电路特点可知，
i1
=il=0.25a,
【分析】
(2)当闭合S,断开S1,S2,时,L与R1串联,灯泡正常工作,由串联电路特点和欧姆定律可计算R1的电阻;
r两端的电压:
u1=
u-u额=24v
-12v
=
12v,
由欧姆定律可得r1的电阻：
答:(2)r的电阻为48
;
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围。
【分析】(3)s、s1、s2均闭合时,r1与r2并联,电流表a1测r1支路的电流,电流表a测干路电流,根据并联电路电压特点和欧姆定律求出通过r1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过r2的最大电流,根据p=ui求出r2能达到的最大
电功率,由=计算其最
小功率。
【解】(3)当s、s1、s2均闭合时,r1与r2并联,通过r1的电流：，
当干路电流最大为ⅰ=3a
时,通过r2的电流最大:
i2=i＇-i1
=
3a
-
0.5a
=2.5a，
r2能达到的最大电功率:
p2大=
ui2
=24v
×2.5a
=60w;
r2两端的电压一定,由=可知r2接入电路的阻值最大时,其功率最小，则r2消耗的最小功率:
==5.76w
所以r2的电功率变化范围为5.76w～60w。
答:(3)当s、s1、s2都闭合时,r2的电功率变化范围为5.76w～
60w。
4、如图所示电路，电源电压24V不变，滑动变阻器R2标有“60Ω
1A”字样，如果电压表采用0～15V的量程，电流表采用0～0.6A量程，当滑片位于中点位置时，电流表示数是0.4A。
（1）求定值电阻R1的阻值。
（2）为了电路安全，滑动变阻器R2连入电路的电阻变化范围是多少？
四、多档位电热问题
(1)理解“多挡”
电热器工作时将电能转化为内能，俗称热能，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是“功率”不同，电源电压不变，高挡时功率大，电阻小，为单阻或两阻并联；而低挡时功率小，电阻大，为两阻串联或单阻，具体电路如
图TZ8－2
例　4　
电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，s为旋转型开关，可实现加湿器关、低、高挡的转换。
(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3min，则电热槽中水的质量是多少千克？[不计热损失，c水＝4.2×103
J/(kg?℃)，结果保留两位小数]
(2)求加湿器在低挡时的发热功率。
(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。
额定电压
220
V
额定最大发热功率
400
W
水箱容积
4
L
适用面积
40～60
m2
归纳：
电热器“多挡”功率问题：
①并联——支路越多，挡位越高
挡位改变原理：P总＝P1＋P2＝+，支路越多总功率越大；
②串联——连入电路的电阻越多，挡位越低
挡位改变原理：P总＝，电阻多，总电阻大，总功率小，为低温挡；反之，为高温挡。
5、如图
甲所示电路，当开关
ｓ
闭合，s1
、s2
都断开时，调节滑动变阻器，测得滑动变阻器消耗的电功率
ｐ
随其两端电压
ｕ
的变化情况如图
乙所示。
已知
r1
的阻值为１０ω，电源电压保持恒定。
求：
（１）当滑动变阻器功率为最大值时，电流表的示数是多少安？
（２）电源电压为多少伏？
（３）将
ｓ、s1
、s2
都闭合时，电流表示数为
1.5ａ，求通电
２min电阻r3
产生的热量是多少焦？
小结：
1、动态电路解题思路
2、电路故障分析
3、求取值范围的思路
4、多档位电热问题
当堂检测：
1、如图所示的电路，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）。
A．灯泡L变暗
B．电压表示数变小
C．电流表A1示数变大
D．整个电路的总电流变小
2、如图所示是小刚同学测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（　　）
A．灯L断路
B．灯L短路
C．变阻器R断路
D．变阻器R短路
3、如图所示电路，电源电压24V不变，滑动变阻器R2标有“60Ω
1A”字样，如果电压表采用0～15V的量程，电流表采用0～0.6A量程，当滑片位于中点位置时，电流表示数是0.4A。
（1）求定值电阻R1的阻值。
（2）为了电路安全，滑动变阻器R2连入电路的电阻变化范围是多少？
4、如图甲所示是一种加工食品的烤箱电路图，其中R1是标有“220V
1000W”字样的电热丝，由一个间歇式工作电源提供电能，其电压随时间变化的规律如图乙所示。图丙是电热丝的I-U图像。（计算结果保留一位小数）
?（1）当变阻器滑片置于最左端，电路处于通电状态时通过R1的电流为
A。
（2）当R1两端的电压为200V时，电热丝的电阻为
Ω。
（3）调节变阻器滑片使R1两端的电压为200V，求此时电路的总功率。
（4）将变阻器滑片置于最左端，闭合开关s，求电烤箱在10小时内消耗的电能。