中考物理一轮复习课件：动态电路相关计算

这是一份中考物理一轮复习课件：动态电路相关计算，共32页。PPT课件主要包含了微点突破，24～05，思路点拨，75～3，～10，～30，随堂练习等内容，欢迎下载使用。
微点1 电表示数范围相关计算
例1　如图所示，电源电压为12 V，滑动变阻器的规格为“30 Ω　2 A”，灯泡L1和L2分别标有“6 V　3 W”和“6 V　4.5 W”的字样，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下(不考虑温度对灯丝的影响)，电流表示数的变化范围是________A.
①电流最大值的限定条件：a.灯泡的额定电流(灯泡的规格)；b.滑动变阻器允许通过的最大电流(滑动变阻器的规格)；c.电流表量程；②电流最大值选取原则：取几个值中的较________(选填“大”或“小”)值；③电流最小值的限定条件：当滑动变阻器接入电路的阻值最________时，电路中总电阻最________，电流最小．
例2　如图所示的电路，电源电压恒为4.5 V，灯泡L上标有“3 V　1.5 W”字样(忽略灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R规格为“30 Ω　1 A”，电流表量程选择“0～0.6 A”，电压表量程选择“0～3 V”．闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，电压表示数变化范围为________V.
①电压最大值的限定条件：a.灯泡的额定电压(灯泡的规格)；b.电压表量程；②电压最大值选取原则：取几个值中的较________(选填“大”或“小”)值；③电压最小值的限定条件：当滑动变阻器接入电路的阻值最________时，根据串联电路分压特点可知，电压表示数最小．
微点2 滑动变阻器阻值范围的计算
例3　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(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　1 A”，电流表接入量程为“0～0.6 A”，电压表接入量程为“0 ～3 V”，则在保证电路安全工作的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值范围为________Ω.
阻值最大的限定条件：电路中电流最____，且电压表示数最________时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；阻值最小的限定条件：电路中电流最________时，滑动变阻器接入电路的阻值最小．
例4　如图所示，电源电压不变，闭合开关S，R1＝10 Ω，当滑动变阻器的滑片P位于中点时，电流表示数为1 A，当滑动变阻器的滑片P由中点移到最右端时，电流表的示数变化了0.2 A，则R2的最大阻值为______Ω，电源电压为________V.
以电流变化为切入点，根据电路特点建立关系式求解．
例5　如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω，电压表的量程为0～15 V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为________Ω.
根据图像结合电路特点计算出R1的阻值和电源电压，再根据电压表量程计算滑动变阻器的阻值范围．
微点3 电功率范围相关计算
例6　如图所示电路，电源电压保持6 V不变，R1的阻值为10 Ω，R2是最大阻值为50 Ω的滑动变阻器．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器消耗的最大功率为____W，整个电路中的最小功率为______W.
(1)串联电路，由欧姆定律可得，电路中的电流I＝ ，再根据P＝UI＝I2R可得，滑动变阻器R2消耗的功率P2＝ ＝ ；当R2＝R1时，P2有最大值；(2)由P＝UI＝ 可知，当电路中的电流最小(即电路中的总电阻最大)时，电路总功率有最小值．
1. (多选)如图甲所示，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示．则以下说法正确的是(　　)A. R0的阻值为10 ΩB. 滑动变阻器的最大阻值为60 ΩC. 电源电压为8 VD. 滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9 W
2. (多选)如图所示，电源电压恒为6 V，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程“0～3 V”，滑动变阻器、小灯泡L (灯丝电阻不变)分别标有“20 Ω　1 A”“2.5 V　0.5 A”字样. 在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是(　　)A. 电流表的示数变化范围是0.24～0.5 AB. 电压表的示数变化范围是1.2～3 VC. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是7～20 ΩD. 滑动变阻器的最大电功率1.8 W
3. 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；
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，此时电流表示数I＝2 A，求k；
(2)闭合开关S，将滑片P滑至B端，调节R1使灯泡正常发光，即UL＝6 V，此时灯泡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，
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，调节R1使其消耗的功率为4 W，求电流表的示数．
(3)将滑片P移到A端时，灯泡L被短路，R1与导体棒AB串联则电路中的电流I′＝ 　　　①R1消耗的功率为4 W＝(I′)2R1′ ②联立①②，解得R1′＝4 Ω或R1′＝9 Ω， 由题可知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
4. 如图，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．(1)求灯泡L正常发光时的电流；
解：(1)小灯泡正常发光时的电流IL＝ ＝0.6 A
(2)当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L正常发光，求电源电压U；
(2)当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，只有灯泡接入电路，且灯泡正常发光，所以电源电压与灯泡的额定电压相同，即电源电压U＝6 V
(3)当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，电流表的示数为1.1 A，求电阻R2的阻值；
(3)当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯泡L和定值电阻R2并联，电流表测干路中的电流通过定值电阻R2的电流I2＝I－IL＝1.1 A－0.6 A＝0.5 A则电阻R2的阻值R2＝ ＝12 Ω
(4)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 ，求电阻R1的阻值．
(4)当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L和定值电阻R1、R2串联，电流表测电路中的电流，灯泡L的额定功率PL额＝ULIL＝6 V×0.6 A＝3.6 W因为灯泡L的实际功率为其额定功率的 ，所以灯泡的实际功率为 PL实＝ PL额＝ ×3.6 W＝0.4 W由PL实＝ RL得，通过灯泡的实际电流 IL实＝ ＝0.2 A
电路的总电阻R＝ ＝30 Ω 电阻R1的阻值R1＝R－RL－R2＝30 Ω－10 Ω－12 Ω＝8 Ω
5. 如图，电路中电源电压保持不变，小灯泡L标有“2.5 V　0.625 W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6 A.(1)求小灯泡正常发光时的电阻RL；
解：(1)小灯泡正常发光时的电阻RL＝ ＝10 Ω
(2)求10 s内，小灯泡正常发光时消耗的电能W；
(2)10 s小灯泡正常发光消耗的电能W＝P额t＝0.625 W×10 s＝6.25 J
(3)只闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调至中点，此时小灯泡恰好正常发光，求电源电压U；
(3)只闭合开关S时，小灯泡L与滑动变阻器R串联，小灯泡L正常发光此时电路中的电流I＝ ＝0.25 A滑动变阻器两端的电压U2＝I· R＝0.25 A× ×20 Ω＝2.5 V电源电压U＝U额＋U2＝2.5 V＋2.5 V＝5 V
(4)将滑动变阻器的滑片P调至最右端b并保持不动．第一次闭合开关S1、S，第二次闭合开关S1、S2和S，两次电流表的示数变化了0.2 A，求定值电阻R0的阻值．
(4)只闭合开关S和S1时，只有滑动变阻器接入电路；闭合开关S和S1、S2时，R0和滑动变阻器并联，电流表测干路电流，滑动变阻器滑片位置不变，因此通过滑动变阻器的电流不变，因为两次电流表的示数变化了0.2 A，所以通过R0的电流为0.2 A则R0的阻值R0＝ ＝25 Ω
6. 如图所示，电源电压U＝6 V，小灯泡标有“4 V　1.6 W”字样，定值电阻R2＝20 Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1 A，电流表的量程为0～3 A，电压表的量程为0～3 V，电源电压和小灯泡的阻值R1均保持不变．(1)求小灯泡的阻值R1；
解：(1)根据P＝UI＝ 可知，小灯泡的阻值R1＝ ＝10 Ω
(2)只闭合开关S2，求电压表的示数；
(2)只闭合开关S2，R2和R1串联，电路中的电流I＝ ＝0.2 A电压表的示数U1＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V
(3)将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A．求滑动变阻器R3的最大阻值；
(3)将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时R1被短路，R2和R3并联通过R2的电流I2＝ ＝0.3 A通过R3的电流I3＝I总－I2＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A滑动变阻器R3的最大值R3max＝ ＝30 Ω