2022年中考物理二轮复习课件：动态电路计算

这是一份2022年中考物理二轮复习课件：动态电路计算，共26页。PPT课件主要包含了6A×R1，R2的串联电路，R2的并联电路，逐渐增大等内容，欢迎下载使用。
例1 如图所示电路，电源电压恒为8 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，闭合开关S.求：(1)当滑片P在最左端时，电流表示数为_____A.(2)当滑片P在最右端时，电流表示数为0.2 A，R2的最大阻值为_____Ω，R1消耗的电功率是_____W.(3)当滑片从最右端向左移到某一位置时，电流表示数变化了0.4 A，R1的电功率变化了______W，电路的电功率变化了______W.
变式1　(改变电路连接方式) 如图所示电路，电源电压为 8 V，滑动变阻器R2上标有“1.0 A　20 Ω”字样，闭合开关，电流表的示数为0.2 A，定值电阻R1的阻值为______ Ω，将R2的滑片移到最左端时，电路消耗的电功率为________W.
变式2　(结合U－I 图像、列方程) 如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，闭合开关S后，将R2的滑片从a端移到b端的过程中，电流表与电压表示数关系如图乙所示：(1)识别曲线图：图乙是电流表与电压表的关系图像，即是______(填用电器符号)的U－I图像．
(2)图线上特殊点的应用：①起点：R2的滑片在最左端时，电路电流最____(选填“大”或“小”)，对应图乙中的(_____A、_____V)点，电源电压U＝____________(用R1表示)．②终点：R2的滑片在最右端时，电路电流最____(选填“大”或“小”)，对应图乙中的(_____A、_____V)点，电源电压U＝______________(用R1表示).③结合两个等式可知电源电压U＝____V，R1＝_____Ω，R2的最大阻值为_____Ω.
0.2 A×R1＋4 V
类型2　敏感电阻引起的动态电路计算
例2　(2021北部湾经济区)学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒．某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪．已知电源电压为6 V，定值电阻R0标有“2.5 Ω　0.4 A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示．电压表的量程为0～3 V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
(1)按要求，ρ>0.1 g/m3才能达到消毒要求．当电压表的示数为0.75 V时， 教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500 s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45 g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻．
解：(1)由图甲知，定值电阻R0与过氧乙酸气体传感器Rt串联，电压表测定值电阻两端的电压当电压表的示数为0.75 V时，传感器两端的电压Ut＝U－U0＝6 V－0.75 V＝5.25 V电路中的电流此时传感器的阻值由图乙知，过氧乙酸气体浓度明显大于0.1 g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒的要求
(2)定值电阻R0标有“2.5 Ω　0.4 A”字样，则电路能通过的最大电流为0.4 A由图乙可知，当过氧乙酸气体浓度升高时，Rt的阻值减小，电路总电阻减小，电路电流增大，则当电路电流为Imax＝0.4 A时，对应的过氧乙酸气体浓度为电路能测量的最大浓度．此时电路消耗的电功率 P＝UImax＝6 V×0.4 A＝2.4 W工作500 s，R0消耗的电能W＝Q＝I2max R0 t ＝(0.4 A)2×2.5 Ω×500 s＝200 J
(3)若检测仪能测量的最大ρ值调整为0.45 g/m3，由图乙可知，此时传感器的阻值Rt′＝5 Ω电压表指针刚好偏转到了最大刻度处，则R0两端的电压，U0′＝3 V由欧姆定律及串联电路的电流规律可得 代入相关数值有 ，解得R0′＝5 Ω通过R0′的电流故需要重新选用“5 Ω　0.6 A”的定值电阻
类型3　开关开闭引起的动态电路计算例3　(2019云南省卷)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)电源电压为多少？
①当S1闭合，S2、S3断开时，请画出其简化电路；
②此时电路中有________(选填“R1”“R2”或“R1、R2”)接入电路，电流表测________电流，示数为 1 A；③在下列空白处求出电源电压为多少？
解：U＝I1R1＝1 A×6 Ω＝6 V
(2)电阻R2的阻值？
①当S3闭合，S1、S2断开时，请画出其简化电路；
②此时电路为___________________(填电路连接方式)，电流表测______电流，示数为0.2 A；
③在下列空白处求出电阻R2的阻值为多大？
解：R2＝R总－R1＝30 Ω－6 Ω＝24 Ω
(3)当S1、S2闭合，S3断开时，电路消耗的总功率．
①当S1、S2闭合，S3断开时，请画出其简化电路；
②电路为__________________(填电路连接方式)，电流表测________电流；
③在下列空白处求出电路消耗的总功率为多大？
解：IR1＝I1＝1 AP＝UI总＝U(IR1＋IR2)＝6 V×(1 A＋0.25 A)＝7.5 W
类型4　滑片移动和多开关通断引起的动态电路计算例4　如图所示，电源电压为6 V且保持不变，小灯泡L标有“6 V　6 W”字样，滑动变阻器R1接入电路中的最大阻值为10 Ω，定值电阻R2的阻值为5 Ω，求：
(1)小灯泡正常发光1 min 消耗的电能；(2)只闭合开关S1，移动滑片P使电路消耗的总功率最大时，通过小灯泡的电流；(3)开关S1、S2、S3都闭合，当滑片P移至最右端时，电路消耗的总功率．
解：(1)小灯泡正常发光1 min消耗的电能W＝P额t ＝6 W×1×60 s＝360 J(2)只闭合S1, 小灯泡L与滑动变阻器R1串联，由 可知，当电路中总电阻最小时，总功率最大，即滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电源电压等于小灯泡的额定电压，所以小灯泡正常发光，则通过小灯泡的电流(3)开关S1、S2、S3都闭合，滑片P移至最右端时，小灯泡L被短路，R2与R1并联，则电路消耗的总功率
1. (2019咸宁)如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是20 Ω.闭合开关，滑动变阻器消耗的电功率P与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示．
(1)当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数_________(选填“逐渐增大”“先增大后减小”或“逐渐减小”)；(2)结合图乙数据计算定值电阻R0的阻值；(3)当滑动变阻器两次消耗的电功率都为0.8 W时，对应滑动变阻器接入电路的阻值R1和R2分别是多少？
解：(2)由图乙知，当R＝10 Ω时，P最大＝0.9 W由P＝I2R可得，电路中的电流因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R0＝R总－R＝20 Ω－10 Ω＝10 Ω
(3)根据串联电路的电阻规律和P＝I2R可得，滑动变阻器消耗的功率当滑动变阻器两次消耗的功率都为0.8 W时即解得 R1＝5 Ω，R2＝20 Ω
(1)闭合S1、S2、S3，断开S4，电流表的读数为2.0 A，求此时灯泡实际消耗的电功率；(2)闭合S1，断开S2、S3、S4，求此时电流表 的读数；(3)闭合S1、S3、S4，断开S2，将滑片P由O滑到a点过程中，电流表 的读数最大值为2.25 A，求滑动变阻器Oa之间的电阻值，并求出电流表读数为2.25 A时，滑动变阻器消耗的总功率．
3. (2020黄石)一个标有“3 V　3 W”小灯泡L(灯丝电阻不随温度变化)，滑动变阻器(0～6 Ω)，电流表 连接成如图所示的电路，滑片P正处在滑动变阻器正中间O点位置，电源电压恒定．
解：(1)闭合S1、S2、S3，断开S4时，滑动变阻器的下半部分与灯泡并联接入电路，则滑动变阻器下半部分的电阻为 3 Ω又因为小灯泡L标有“3 V　3 W”，可知灯泡的电阻为则电路总电阻为则电源电压为U＝IR总＝2.0 A×1.5 Ω＝3 V即小灯泡两端电压为3 V，则小灯泡正常发光，故小灯泡此时的实际功率等于额定功率3 W
(2)闭合S1，断开S2、S3、S4时，滑动变阻器上半部分与灯泡串联则此时电路中的电流为
(3)即电流表 的读数为0.5 A，闭合S1、S3、S4，断开S2时，滑动变阻器的下半部分与上半部分并联接入电路滑片P由O滑到a点过程中，上部分电阻设为Ra，则总电阻的函数关系为由函数知识可知，P由O滑到a点过程中，总电阻不断减小