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(共46张PPT)
微专题四　动态电路计算
一
考点突破 讲练互动
多开关类
[例1]　如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“6 V　3 W”的字样，定值电阻R1＝24 Ω，R2为滑动变阻器，标有“30 Ω　1 A”字样，电流表的量程为0～3 A，当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯L正常发光．求：
(1)灯泡正常发光时的电阻和电源电压；
[答案]　(1)12 Ω　18 V　
(2)当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器R2允许的取值范围；
[答案] (2)24～30 Ω
(3)当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率．
[答案] (3)31.5 W
[思路点拨]　(1)画出设问描述状态下的电路图：
①闭合开关S3，断开开关S1、S2，如图所示：
②闭合开关S1，断开开关S2、S3，如图所示：

③闭合开关S1、S2、S3，如图所示：
(2)在保证电路安全的情况下，求滑动变阻器的变阻范围或电路的功率的范围时，需考虑的因素有：
①灯泡两端的实际电压不能超过其额定电压；②通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流；③通过电流表的电流不能超过其所用的量程；④电压表两端的电压不能超过其所用的量程．
【跟踪练习】
1．(2020·江西)如图所示，电源电压恒定不变，已知定值电阻的阻值为R0，不考虑温度对灯丝电阻的影响．
(1)当S1和S2都闭合时，电流表的示数分别为I1、I2，且I1＞I2，小灯泡L1恰好正常发光，求电源电压及小灯泡L1的电阻值；
答案：见解析
(2)当开关S1和S2都断开时，某一电表示数为I3(I3≠0)，求电路的总功率．
答案：见解析
(2)当开关S1、S2都断开时，灯泡L1和L2串联，电路中的电流为I3，则电路的总功率为P总＝UI总＝I2R0I3＝I2I3R0.
2．(2018·江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6 V　6 W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6 V　12 W”的字样．(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
答案：见解析
(2)闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为12 V 时，求电路消耗的总功率；
答案：见解析
(2)闭合开关S2，断开开关S1、S3，电路为L2、L3的串联电路，由于两灯泡规格相同，故串联后分得的电压也相同为6 V，故此时两灯泡均正常发光，且消耗的电功率均为12 W，则电路消耗的总功率为P总＝P2＋P3＝12 W＋12 W＝24 W.
(3)闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为10 V时，求小灯泡L3的实际发光功率．
答案：见解析
(3)闭合开关S2、S3，断开开关S1，此时只有L3接入电路，灯泡两端的电压为10 V，远远大于灯泡的额定电压，灯泡L3烧坏，故此时灯泡的实际发光功率为0 W.
[例2]　如图所示，电源电压为12 V，滑动变阻器的规格为“50 Ω　2 A”，灯泡L1和L2分别标有“6 V　3 W”和“6 V　9 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(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，下列说法正确的是(　　)
A．L1不能正常发光
B．滑动变阻器连入电路的最小阻值是8 Ω
C．电流表示数的变化范围是0～0.5 A
D．电路消耗的最大功率是12 W
滑动变阻器类
B
规律方法　电学计算中极值的确定方法
1．电流最小值的确定
2．电流最大值的确定
【跟踪练习】
3．(2021·江西)小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2 V　2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0连接而成．小明同学将该元件接入如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2～1 A的范围内变化(小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好).求：
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻；
答案：见解析
(2)定值电阻R0与小灯泡的连接方式；
答案：见解析
(2)定值电阻R0与小灯泡串联．
(3)定值电阻R0的阻值；
答案：见解析
(4)滑动变阻器R的最大阻值．
答案：见解析
综合类
[例3]　(2019·江西)如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～15 V，R1＝20 Ω，滑动变阻器R2的规格为“100 Ω　1 A”．
(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4 A，求电源电压；
[答案]　见解析
(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电路中只有R1连入电路，电路中电流I＝0.4 A，
电源电压为U＝IR1＝0.4 A×20 Ω＝8 V.
(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4 V，求R3的阻值；
[答案]　见解析
(3)闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2阻值的取值范围．
[答案]　见解析
【跟踪练习】
4．(2017·江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V　0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程：0～0.6 A，电压表量程：0～3 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”．
(1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？
答案：见解析
(2)电源电压调至8 V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围．
答案：见解析
1.(2023·泰州)如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9 V，滑动变阻器R标有“20 Ω　1 A”的字样，电流表选用“0～0.6 A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光．已知小灯泡上标有“3 V　0.9 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响).为保证电路安全，下列选项正确的是(　　)
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20 Ω
B．定值电阻的阻值为20 Ω
C．电流表示数变化范围为0.225～0.3 A
D．小灯泡的最小功率为0.675 W
C
2．(2023·丹东)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，定值电阻R1阻值为20 Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18 Ω.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求：
(1)小灯泡L的电阻；
答案：(1)12 Ω
(2)当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；
答案：(2)0.8 A
(3)当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率．
答案：(3)0.48 W

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