资源简介

(共53张PPT)
解动态电路的相关计算的模板
考法①　动态电路的基础计算

第3课时　动态电路的相关计算
(2023·辽宁丹东)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；
(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；
(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。
1.(2023·泰安)如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V
1.25 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，定值电阻R1阻值为15Ω，
滑动变阻器R2的规格为“20 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表
量程为0～3 V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的
情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至
中点时，电流表示数为0.3 A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安
全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s
内产生的热量为Q。下列说法中(　　)
①U＝6 V ②R2′＝4 Ω
③P＝1.35 W ④Q＝27 J
A．只有①④正确 B．只有①③正确
C．只有②③正确 D．只有②③④正确
2．(2023·烟台)如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10 Ω，图
乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数
为2 V，通过小灯泡的电流为______A，电源电压为____V；当只闭合S2、S3
时，电压表示数为4 V，电路在1 min内消耗的电能为______J。
0.6
8
384
考法②　极值、比值、范围类相关计算
(2023·济宁)在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字
样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，定值电阻R0＝16Ω，
滑动变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1，滑动滑片P，使变阻器电阻
Rap＝ R，此时电压表示数为10 V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温
度的变化，求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)电源电压；
(3)只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的
电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功率范围。
3．(2023·四川泸州)如图所示，已知电源电压为3 V，小灯泡L的规格
“3 V　0.9 W”，滑动变阻器的规格“20 Ω　1 A”，电流表量程为0 ～
3 A，则小灯泡正常发光时阻值RL＝_____Ω。当开关S1、S2同时闭合，改变
滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 _____(选填“变亮”“变暗”
或“不变”)；保持开关S1始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率
为P1，最小功率为P2，则P1∶P2＝ ______。
10
不变
26∶3
4．(2023·潍坊)(多选)某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，
电压表量程为“0～15 V”，电流表量程为“0～0.6 A”，滑动变阻器规
格为“100 Ω　1 A”，小灯泡标有“6 V　3 W”字样。不考虑灯丝电阻
的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是(　 　)
A．电路允许通过的最大电流是0.5 A
B．电压表示数的变化范围是3～6 V
C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75 W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24～100 Ω
AC
5．(2023·聊城)如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6 V　1.2 W”字样，R0为10 Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■ Ω　1 A”字样(电阻值已模糊不清)，电压表使用的量程为0～3 V，电流表使用的量程为0～0.6 A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72 W。求：
(1)滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值；
(2)当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率；
(3)当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元
件的情况下，电路中允许通过的最大电流。
6．(2023·湖北荆州)如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R0的
阻值为10 Ω，小灯泡L标有“6 V　3.6 W”(电阻不随温度而变化)，滑动
变阻器R标有“30 Ω　1 A”，电流表的量程为0～3 A。当S闭合，S1、S2
断开，滑片P移到距R最右端 处时，小灯泡正常发光。求：
(1)小灯泡的电阻RL；
(2)通电10 s电路消耗的电能；
(3)在保证电路安全的前提下，任意调整开关S、S1、
S2的开闭状态，并移动变阻器的滑片P，电路消耗
总功率的最小值与最大值之比。
考法③　图像类相关计算
(2023·四川遂宁)如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电
阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120 Ω　0.8 A”的字样，电流表量程0～
0.6 A，电压表量程0～15 V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器
滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下
列说法正确的是(　 　)
A．电源电压为16 V
B．R1的阻值为25 Ω
C．电路总功率的最大变化量为10.8 W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10～100 Ω
D
7．(2023·四川凉山)如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻
器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如
图乙所示。则该过程中电路的总功率最大值为_____W。
36
8．(2023·滨州)某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻R3(标有2.5 V字样)进行了测量。电源电压恒定不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。当闭合S和S1、断开S2，将滑动变阻器R2的滑片P从一端移至另一端，测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图像A所示。当把电压表并联在R3两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得新材料电阻R3电流随电压变化情况如图乙中的图像B所示。求：
(1)新材料电阻R3正常工作时的电功率。
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
(3)电源电压。
(4)在图甲电路中，电压表并联在R2两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
考法④　实际应用类动态电路计算
(2023·泰安)2023年3月27日是第28个全国中小学生安全教育日，某校开展了安全创意设计比赛活动，物理兴趣小组利用磁性开关S2设计了烟雾报警与自动喷淋联动模拟系统，当烟雾达到一定浓度时触发自动报警喷淋，防范火灾发生。图甲为该模拟系统示意图，RC为气敏电阻。控制电路中的电流I控≥0.02 A时，磁性开关S2动触片被电磁铁吸引与触点a接触，安全指示灯L熄灭，报警喷淋系统同时工作；控制电路中的电流小于0.02 A时，动触片被释放，与触点b接触，安全指示灯亮，报警喷淋系统停止工作。已知控制电路电源电压U控大小可调节，电磁铁线圈电阻不计，气敏电阻RC的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示，R0为定值电阻。工作电路电源电压U＝36 V，报警电铃标有“36 V　18 W”字样。
(1)安全指示灯L标有“0.9 W　10 Ω”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)，要使灯L正常工作，则保护电阻R′的阻值为多大？
(2)报警电铃响时电流表示数为2.5 A，喷淋系统工作20 s消耗的电能是多少？
(3)通过调节U控大小，可改变该装置对烟雾探测的灵敏度。调至U控1时，触发报警喷淋的最低烟雾浓度C1＝8%，电阻R0的功率为0.012 W，控制电路消耗的总功率为P控1；将电压增大调至U控2，触发报警喷淋时的最低烟雾浓度为C2，控制电路消耗的总功率为P控2，P控1∶P控2＝25∶31。求U控1、U控2和C2的大小。
9．(2023·烟台)在实践活动中，物理小组计划制作一个水位显示仪，用电流表或电压表来显示蓄水池水位的高低。小组选用了电压恒为6 V的电源、最大阻值为20 Ω的均匀弧形电阻片R、多个定值电阻、量程为0～0.6 A的电流表、量程为0～3 V的电压表以及滑杆、细杆、浮子等器材。设计要求是：①电流表或电压表示数越大，表示水位越高。②当滑片滑动到电阻片的一端时，电流表或电压表示数要恰好达到满偏(量程的最大值)，指针位置表示蓄水池规定的最高水位；当滑片滑动到电阻片的另一端时，电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。
小明利用电流表设计了一个符合要求的装置，其中滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动，另一端通过轻质细杆连接一个浮子，如图甲所示。求：
(1)当水位最高时，滑片应该滑到a端还是b端？小明选用的定值电阻R0的阻值为多少？
(2)当水位最低时，电流表的示数为多少？此时电路中R0消耗的功率为多少？
(3)另一个同学想用电压表显示水位高低，他拆下装置中的电流表，将电压表连接到电路中，如图乙所示。请分析说明他的设计是否符合要求？如果符合，说明理由；如果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法。
10．(2023·日照)为了节约能源，我市一些公共场所改用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线如图甲所示。光的照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯(lx)。
某学校科学探究小组的同学设计了图乙所示的电路，利用图甲特性的光敏电阻RG测量光的照度。图乙中定值电阻R0＝ 20 kΩ。
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端。
(2)开关闭合后，读取电压表V1、V2的示数分别为3.0 V、4.2 V。求：
①定值电阻R0的电功率；
②光敏电阻RG中的电流。
(3)该科学探究小组的同学通过共同研究，利用该光敏电阻RG进一步设计了图丙所示的照明系统控制电路，电源电压为12 V。当天色渐暗，照度降低至1.0(lx)时控制开关会自动启动照明系统，此时光敏电阻RG两端的电压等于2 V。
①请分析此控制电路中电流与光的照度的变化关系；
②求电路中定值电阻R的阻值。

展开更多......

收起↑