13.动态电路计算（讲义）-备战2023年中考科学二轮复习讲练课堂

浙教版中考科学二轮复习--动态电路分析 动态电路、滑动变阻器最大功率与取值范围 【知识点分析】 一.动态电路 1.类似电路，在滑动变阻器移动的过程中，唯一不变的量是电源电压可通过用电器电压之和等于电源电压，得出等式进行计算。 2.电路的动态发生可能由于断路、短路的发生导致电流电压的变化。 二．滑动变阻器接入电阻的范围 1.最大阻值：首先应先进行分析，若随着变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求变阻器允许的最大阻值，即Rmax=U电压表max/I 2.最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是：电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=(U电源-U额)/Imin 三．电路的电流、电压的极值 1.电路电流的极值： a.电路最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定，取两者中的最小值作为电路的最大电流值； b.电路最小电流：依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定，此时电路中的总电阻最大，由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流：Imin=U电源/R总最大 2.用电器两端电压的极值 a.最大电压：依据用电器的额定电压，电压表的量程来决定，取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值； b.一般是求滑动变阻器的最小电压：此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，此时要注意电路安全问题，即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。 四．电路、用电器消耗电功率的极值： 根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。 1.最大（小）电压、电流值，则有P=UI 2.最大（小）电压值、电阻值，则有P=U²／R 3.最大（小）电流值，电阻值，则有P=12R 4.滑动变阻器的功率图像 （1） 当滑动变阻器可取值定值电阻阻值时功率最大 （2） 小于定值电阻阻值时增加，大于定值电阻阻值时功率减小。 （3） 证明求值：P = UI-I2R 由二次函数的最大值可得，I=U/2R时电路的功率最大。即滑动变阻器阻值等于定值电阻时功率最大。 【例题分析】 一、单选题 1．如图所示电源电压为 4.5V，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A” ，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（ 灯丝电阻不变）。电流表量程为“0~0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列正确的是（   ） A．电流表示数变化范围是0.18A~0.5A B．电压表示数变化范围是0V~3V C．该电路功率变化范围是1.35W~2.7W D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω 2．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．R 1的阻值为16Ω B．R 2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变 C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大 D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量是32J 3．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当开关S闭合，滑片P由最右端向最左端移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．滑动变阻器R2的最大功率是1.8W B．电压表示数与电流表的示数之比变大 C．当滑片移到中点时，电压表示数为1V D．当滑片移到最左端时，电流表示数为0.24A 4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（　　） ①滑动变阻器的最大阻值是20Ω ②电源电压为8V ③滑动变阻器消耗电功率最大，变阻器阻值是20Ω ④整个电路消耗的最大电功率为14.4W A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④ 5．如图所示实验，电源电压恒定为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器“20Ω；1A”，灯泡“3V；1.5W”（忽略灯丝电阻变化），在保证电路安全工作的前提下，以下判断不正确的是（　　） A．灯泡正常发光时，变阻器连入电路阻值为3