2023年中考物理复习 电功率动态电路分析及计算

电功率动态分析及计算 相信自己 挑战自己 战胜自己 单县一中附属学校:王凤荣 电能和电热有何关系? 电能(电功)/W 电热/Q 计算公式 W=UIt Q=I2Rt 快慢程度 P电=UI P热=I2R 关 系 在纯电阻电路中,W=Q,P电=P热 在非纯电阻电路中,W>Q,P电>P热 串、并联电路中常用的电功、电功率公式有哪些? 串联电路 并联电路 W总=W1+W2 P总=P1+P2 W总=W1+W2 P总=P1+P2 W=I2Rt P=I2R 一、电功率动态分析 若滑片P向右滑动,则R滑_ 电流: I( A )_ 变大 变小 电阻增大,电流减小 大电阻分大电压 小电阻分小电压 电压: U定(V1)_ U滑(V2)_ 变小 变大 电路的总功率:_ 定值电阻的电功率:_ 滑动变阻器的电功率:_ P总=U总I 变小 P定=I2R定 I变小 变小 R滑=R定时,P滑最大) 先变大后变小 U总不变 I变小 R定不变 P定=U定I U定变小 I变小 P滑最大 例题1:如图所示,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时: 电流表示数:_;电压表示数:_ 灯泡亮度:_;电路总功率:_ 解析: ①P向左,RP变小 R总变小 A 示数变大 U总不变 串联分压 阻小压小 V 示数即UP变小 U总不变 UL=U总-UP UL变大 ②灯泡亮度由实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮。 PL=ULI UL变大 I变大 PL变大 灯泡变亮 ③电路总功率:P总=U总I U总不变 I变大 P总变大 例2:在如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,电源电压保持不变.当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3 A,则电源电压为_V.当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为_A,电路总电功率为_W.当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为_A,当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为_A. 6 0.3 1.8 0.2 0.9 例3.如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关S处于闭合状态,R0 是定值电阻,R为感光电阻,光照越强,阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )。 A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变小 C.电压表与电流表的示数之比不变 D.电压表与电流表的示数之比变大 D 1.根据交通部门统计,我国每年的交通事故中很多都是酒驾所造成的,所以现在交警加大了对酒驾的打击力度。图甲是酒精浓度测试仪的原理图,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压不变。当被检测者酒精浓度增加时( ) A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大 C.电路总电阻增加 D.电路总功率减小 B 巩固练习 2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是( ) A.电压表示数变大 B.电流表示数变小 C.灯L的亮度不变 D.电路的总功率变小 A 3.如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,灯泡L发光,电压表有示数;再闭合开关S2,电路中出现的情况是( ) A.电压表的示数变小 B.电路的总电阻不变 C.灯泡L的亮度不变 D.电路的总功率变大 D 二、电功率范围与极值计算 电路中的总功率:P总=U总I U总不变,主要看I 最大值:电流最大,即滑变阻值最小时 最小值:电流最小,即滑变阻值最大时 定值电阻R1的总功率:P1=I2R1 R1不变,主要看I 最大值:电流最大,即滑变阻值最小时 最小值:电流最小,即滑变阻值最大时 例题1:如图所示,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻的规格为“10Ω 1A”,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,闭合开关,为了保证电路安全,在滑动变阻器滑片移动过程中,求: ①电流表示数变化范围; ②滑动变阻器接入电路的阻值变化范围; ③电阻R1消耗功率的变化范围; ④电路消耗总功率的变化范围。 解:①由图知,R1和R2串联,V 测R1两端电压 当R2阻值最大,即R2=20Ω时,电路中电流最小 当 V 示数最大,即UR1=3V时,R2阻值最小,电路中电流最大 所以电流表的 示数变化范围为: 0.2A~0.3A ②电路中电流最大,即I大=0.3A时,R2阻值最小 UR2=U总-UR1=6V-3V=3V 所以滑动变阻器R2的变化范围为: 10Ω~20Ω ③P1大=I大2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W P1小=I小2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W 所以电阻R1消耗功率的变化范围为:0.4W~0.9W ④P总大=U总I大=6V×0.3A=1.8W P总小=U总I小=6V×0.2A=1.2W 所以电路消耗总功率的变化范围为:1.2W~