资源简介
(共23张PPT)
中考物理一轮复习
第11.4讲 动态电路专题
命题点梳理
命题点1
多开关类型动态电路
命题点2
变阻器类型动态电路
命题点3
开关滑变组合类型动态电路
题1.(2019苏州校考)如图所示,R1=10Ω,R2=30Ω,R3=20Ω。电源电压保持不变,若S1、S2都断开时电流表的示数为0.4A,求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1闭合,S2断开时,电流表的示数是多少?
(3)当S1、S2闭合时,电路中的总电阻是多少?
解:由电路图可知,S1、S2都断开时电阻R1、R3串联;
故电源电压U=I(R1+R3)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V;
(2)由电路图可知,当S1闭合,S2断开时,只有电阻R3串联接入电路;
电路电流I3=U/R3=12V/20Ω=0.6A;
(3)当S1、S2闭合时,电阻R2、R3并联,1/R总=1/R2+1/R3可解得R总=12Ω。
命题点1:多开关类型动态电路
题2.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变,若开关 S1 闭合,S2 断开 时,电流表的读数是 0.3A,求:
(1)电源电压多大?
(2)当 S1和 S2都断开时,R1两端的电压是多少?
(3)当 S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?
解:(1)开关S1闭合,S2断开时,只有R3接入电路,电流表测量电路中电流,电源电压U=IR=0.3A×30Ω=9V;
(2)当 S1和 S2都断开时,R1和R3串联,电路中的电流I1=U/(R1+R3)=0.225A;
故R1两端的电压U1=I1R1=0.225A×10Ω=2.25V;
(3)当 S1、S2都闭合时,R2和R3并联,电流表测量干路中的电流, 电路的总电阻R总=R2R3/(R2+R3)=12Ω,通过干路中的电流I2=U/R总=0.75A,电流表示数是0.75A。
命题点1:多开关类型动态电路
题3.(2020鞍山)如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是( )
A.电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数变小
C.电流表A2与A1的示数之差不变
D.电压表V与电流表A2的示数之比变大
解:由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压。
电源电压不变,滑片移动时,电压表V的示数不变;并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过电阻R1的电流不变,电流表A1的示数不变,故AB错误;
命题点2:变阻器类型动态电路
题3.(2020鞍山)如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是( )
A.电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数变小
C.电流表A2与A1的示数之差不变
D.电压表V与电流表A2的示数之比变大
解:将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A1的示数不变;干路电流变小,故电流表A2与电流表A1的差值变小;
电压表V的示数不变,与电流表A2的示数的比值故变大,故C错误,D正确。
D
命题点2:变阻器类型动态电路
题4.(2020河池)如图所示为某学生实验小组设计的电路,电源电压和灯泡的电阻始终保持不变。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大 B.电流表A的示数变小
C.电压表V1与V2的示数之和变小
D.若电压表V1突然短路,则小灯泡变亮
解:由电路图可知,滑动变阻器和灯泡串联,电压表V1测量灯泡两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;
由串联电路的电压特点可知,V1、V2示数之和为电源电压,因电源电压不变,所以V1、V2示数之和不变,故C错误;
命题点2:变阻器类型动态电路
题4.(2020河池)如图所示为某学生实验小组设计的电路,电源电压和灯泡的电阻始终保持不变。闭合开关S,在确保电路安全的情况下,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大 B.电流表A的示数变小
D.若电压表V1突然短路,则小灯泡变亮
解:将滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,则电流表A示数变大,B错误;
由于灯泡的电阻始终保持不变,根据U=IR可知灯泡两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故A正确;
电压表V1与灯泡并联,电压表V1突然短路,灯泡也被短路,故灯泡不发光,故D错误。
A
命题点2:变阻器类型动态电路
题5.(2022滨州)如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”,滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=20Ω。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数;
命题点2:变阻器类型动态电路
解:(1)当滑片P位于最左端时,只有R2接入电路,电流表的示数I1=U/R2=6V/20Ω=0.3A;
(2)P向右移动20cm,滑动变阻器的接入的阻值R1=10Ω,
此时总电阻为30Ω,电路中的电流为I1=U/R总=6V/30Ω=0.2A,
电压表的示数为U1=I2R1=0.2A×10Ω=2V;
题5.(2022滨州)如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”,滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=20Ω。求:
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于多少?
命题点2:变阻器类型动态电路
解:(3)若既能保证电路各元件的安全,要求滑片P移动到最右端,此时滑动变阻器的接入的阻值最大为15Ω;
根据串联分压,电阻越大,其两端的电压也越大,而根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,则电阻R2最小分担3V,根据串联分压,此时R2两端的电压是最小值;
此时R2的阻值也是最小值,故电阻R2的最小值为15Ω。
题6.(2020眉山)如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:电源电压。
解:串联电路,电压表测变阻器的电压,滑片P在a端时,只有定值电阻连入电路中,此时的电流最大;
由图乙知:I1=0.6A,电源电压U=I1R1=0.6A×R1①;
滑片在b端时,变阻器最大电阻与定值电阻串联,电路的电流最小;
由图乙知,I2=0.2A,电压表示数为UV=2V;
串联电路中电源电压U=I2R1+UV=0.2A×R1+2V②
由①②得R1=5Ω,代入①得电源电压U=3V。
命题点2:变阻器类型动态电路
题7.(2020呼和浩特)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,电源电压恒定为12V,电压表量程为0~ 15V,电流表量程为0 ~ 0.6A,滑动变阻器规格为“44Ω,1A”,灯泡L标有“8V ,0.5A”字样,不考虑灯丝电阻的变化,电路中各元件都在安全的条件下,求:
(1)灯泡L的电阻值;(2)滑动变阻器允许的取值范围;
解:(1)RL=U/I=8V/0.5A=16Ω;
(2)滑动变阻器接入阻值变小时,电流增大,Imax=IL=0.5A,因此总电阻最小为24Ω;
R滑最小=R总-RL=24Ω-16Ω=8Ω;
滑动变阻器接入阻值变大时,电压表和电流表示数都变小,无安全隐患,故可取44Ω;
故滑动变阻器接入的范围为8Ω~44Ω。
命题点2:变阻器类型动态电路
题7.(2020呼和浩特)用如图所示的电路测量小灯泡的功率,电源电压恒定为12V,电压表量程为0~ 15V,电流表量程为0 ~ 0.6A,滑动变阻器规格为“44Ω,1A”,灯泡L标有“8V ,0.5A”字样,不考虑灯丝电阻的变化,电路中各元件都在安全的条件下,求:
(3)电流表示数的变化范围;(4)电压表示数的变化范围。
解:(3)滑动变阻器接入阻值最小时,电流最大,Imax=0.5A;
滑变接入阻值最大时,电流最小,Imin=U/R总=U/(RL+R滑最大)=12V/(16Ω+44Ω)=0.2A;
(4)电压表测量灯泡的电压,灯泡电阻不变;
故Umax=Imax×RL=0.5A×16Ω=8V;Umin=Imin×RL=0.2A×16Ω=3.2V;
综上,电流表示数变化范围为0.2A~0.5A,电压表示数变化范围为3.2V~8V。
命题点2:变阻器类型动态电路
题8.(2019安徽)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8V,额定电流0.32A),电压表(量程3V,内阻3000Ω),电流表(量程500mA,内阻0.5Ω),定值电阻R0(限值1000Ω),按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V ,电流表的示数为315mA.求此时:
(1)小灯泡两端的电压; (2)通过小灯泡的电流;(3)小灯泡的阻值。
解:这是一个混联电路,电压表和定值电阻R0串联后,分别和小灯泡L以及滑动变阻器R的右半部分并联后,又与滑动变阻器R的左半部分串联;
电流表是测小灯泡L所在支路和电压表及定值电阻R0所在支路两条支路的总电流。
命题点2:变阻器类型动态电路
题8.(2019安徽)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8V,额定电流0.32A),电压表(量程3V,内阻3000Ω),电流表(量程500mA,内阻0.5Ω),定值电阻R0(限值1000Ω),按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V ,电流表的示数为315mA.求此时:
(1)小灯泡两端的电压; (2)通过小灯泡的电流;(3)小灯泡的阻值。
解:(1)电压表和定值电阻R0串联,RV=3000Ω,电压表的示数为2.7V,I0=IV=UV/RV=2.7V/3000Ω=0.9mA;U0=I0R0=0.9mA×1000Ω=0.9V;
所以小灯泡两端的电压UL=UV+U0=3.6V;
(2)IL=I干-I0=315mA-0.9mA=314.1mA;
(3)RL=UL/RL≈11.46Ω。
命题点2:变阻器类型动态电路
题9.(2022扬州)在如图所示的电路中,电源电压6V,R1=12Ω。电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,电压表的示数为___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数___________,电压表示数与电流表A1示数的比值___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为___________Ω。
解:由图可知,电压表测电源电压,而电源电压恒定为6V,所以电压表示数为6V;
并联各支路互不影响,故移动滑片电流表A1的示数不变;当滑片P向左移动时,滑动变阻器阻值变小,通过滑动变阻器的电流要变大,所以干路上电流表A的示数也要增大;
6
变大
命题点2:变阻器类型动态电路
题9.(2022扬州)在如图所示的电路中,电源电压6V,R1=12Ω。电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,电压表的示数为___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数___________,电压表示数与电流表A1示数的比值___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为___________Ω。
解:由于电流表A1的示数和电压表的示数将不变,所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变;
当干路电流取到对应量程3A时,对应R2的电阻最小,I1=U/R1=0.5A;
此时I2=I干-I1=3A-0.5A=2.5A,R2=U/I2=6V/2.5A=2.4Ω;
△注意:I1的示数不变,取不到满量程值0.6A。
不变
2.4
命题点2:变阻器类型动态电路
题10.如图所示的电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于a,R3的滑片P置于最右端,此时电压表V1示数为8V,电流表A示数为0.4A。调节滑片P至最左端,发现电压表V1示数为2V,电流表A示数为0.1A,然后保持滑片P位置不变,再闭合开关S1,并将开关S2调至b,此时电流表A的示数为0.08A。求:
(1)电源电压和R1的阻值;(2)R3和R2的阻值。
解:(1)闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于a,R3的滑片P置于最右端时,R2被短路,R3电阻为零;
所以电路中只有R1,则电源电压等于电压表的示数8V;
故R1的阻值R1=U/I=8V/0.4A=20Ω;
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
题10.如图所示的电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于a,R3的滑片P置于最右端,此时电压表V1示数为8V,电流表A示数为0.4A。调节滑片P至最左端,发现电压表V1示数为2V,电流表A示数为0.1A,然后保持滑片P位置不变,再闭合开关S1,并将开关S2调至b,此时电流表A的示数为0.08A。求:
(1)电源电压和R1的阻值;(2)R3和R2的阻值。
解:(2)调节滑片P至最左端,R3阻值最大,和R1串联,电压表V1示数为2V,所以R3的电压为U3=U-U1=8V-2V=6V;
所以R3阻值R3=U3/I3=6V/0.1A=60Ω;
再闭合开关S1,并将开关S2调至b,此时R1被短路,R2、R3串联;
电路中总电阻R总=U/I串=8V/0.08A=100Ω,R2=R总-R3=40Ω。
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
题11.(2022西安校考)如图所示电路,电源电压保持不变,已知定值电阻R2的阻值为10Ω,滑动变阻器R3上标有“30Ω 1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端,闭合开关S1、S2时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)定值电阻R1的阻值是多少?
(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,电压表的示数是多少?
(3)只闭合开关S2,电路中最大电流是多少?
解:(1)当滑片P调到最左端,闭合开关S1、S2时,电阻R1、R2并联;电压U1=U2=U=3V,电流表测量干路的电流,即I干=0.5A;
通过R2的电流I2=U/R2=3V/10Ω,I1=I干-I2=0.5A-0.3A=0.2A;
故R1的阻值R1=U/I1=3V/0.2A=15Ω;
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
题11.(2022西安校考)如图所示电路,电源电压保持不变,已知定值电阻R2的阻值为10Ω,滑动变阻器R3上标有“30Ω 1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端,闭合开关S1、S2时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)定值电阻R1的阻值是多少?
(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,电压表的示数是多少?
(3)只闭合开关S2,电路中最大电流是多少?
解:(2)只闭合开关S1,滑片P于最右端时,R1与R3的最大电阻串联,电压表测R1两端的电压,由串联分压知R1/R3=U1/U3;
即可求出R1两端的电压U1=U/3=1V;
(3)只闭合开关S2,R2与R3串联,当滑动变阻器的电阻最小为0时,电路的电流最大,最大电流为IMAX=U/R2=3V/10Ω=0.3A。
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
题12.(2019苏州校考)如图甲所示,小灯泡额定电压为3V,小灯泡的I-U图像如图乙所示,R2=3Ω,电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0-0.6A。
(1)小灯泡正常发光时的电阻多大?
(2)若只闭合开关S1、S2,小灯泡正常工作,求电源电压.
(3)只闭合开关S1、S3,要保证所有元件安全,滑动变阻器移动时允许的电阻范围.
解:(1)小灯泡额定电压为,根据图乙所示电压为3V时电流为0.5A,根据欧姆定律可知RL=UL/IL=3V/0.5A=6Ω;
(2)闭合开关S1、S2时,小灯泡与定值电阻串联,小灯泡正常工作,I2=IL=0.5A,此时R2的电压U2=I2R2=0.5A×3Ω=1.5V;
电源电压U=U2+UL=1.5V+3V=4.5V;
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
题12.(2019苏州校考)如图甲所示,小灯泡额定电压为3V,小灯泡的I-U图像如图乙所示,R2=3Ω,电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0-0.6A。
(1)小灯泡正常发光时的电阻多大?
(2)若只闭合开关S1、S2,小灯泡正常工作,求电源电压.
(3)只闭合开关S1、S3,要保证所有元件安全,滑动变阻器移动时允许的电阻范围.
解:(3)只闭合S1、S3,此时滑动变阻器与灯泡串联,当电流最大等于小灯泡额定电流,此时滑动变阻器阻值最小;
RMIN=(U-UL)/IL=(4.5V-3V)/0.5A=3Ω;
滑动变阻器最大分压等于3V时,此时滑动变阻器阻值最大,灯泡分压为1.5V,根据图乙可知此时电流为0.3A;
RMAX=UV/I=3V/0.3A=10Ω,综上变阻器电阻范围为3-10Ω。
命题点3:开关滑变组合类型动态电路
展开更多......
收起↑