专题49 计算题——变化电路（三） 备战2023年中考物理重难点题型专题突破

专题49 计算题——变化电路（三） 本专题涉及的考点及公式 1.串联电路 （1）电流：串联电路电流处处相等。即：。 （2）电压：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即：。 （3）电阻：串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。即：。 （4）功率：串联电路的总功率等于各部分电路消耗的功率之和。即：。 （5）分压原理：串联电路中各部分两端的电压与电阻成正比。即：或。 2.并联电路 （1）电流：并联电路中总（干路）电流等于各支路电流之和。即：。 （2）电压：并联电路的各支路两端的电压等于总电压。即：。 （3）电阻：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。即：。 （4）功率：并联电路的总功率等于各支路消耗的功率之和。即：。 （5）分流原理：并联电路中各支路的电流与电阻成反比。即：或。 3.欧姆定律及变形式：，，。 4.电功：（普适式），（适用于任何电路），（适用于纯电阻电路）。 5.电功率：（定义式），（普适式），（适用于纯电阻电路）。 6.电热：（定义式），（适用于纯电阻电路），非纯电阻电路。 7.滑动变阻器引起的动态电路分析 （1）含滑动变阻器的串联电路： 滑动变阻器滑片移动时的电阻变化→引起电路总电阻变化→由欧姆定律可得电流的变化→从而引起定值电阻两端的电压变化→由串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压变化。 （2）含滑动变阻器的并联电路： 滑动变阻器滑片移动时的电阻变化→本支路电路总电阻变化→在电压不变时由欧姆定律可得本支路电流的变化→由并联电路的电流关系得出电路中干路电流的变化。 一、计算题 1．（2022·内蒙古通辽·统考中考真题）如图所示，电源电压恒定，R1=12Ω，R2=5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表的量程是0～3A，电压表的量程是0～15V。 （1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表的示数为0.8A时，电压表示数为8V，求电源电压。 （2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，在1min内R1产生多少热量？ （3）闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少？ 2．（2022·山东滨州·统考中考真题）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，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。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； （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？ 3．（2022·广西百色·统考中考真题）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能； （3）电源电压； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 4．（2022·四川成都·统考中考真题）如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。 （1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率； （2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。 5．（2022·山东聊城·统考中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求： （1）小灯泡的额定功率； （2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压； （3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。 一、计算题 1．（2023春·安徽淮北·九年级淮北市西园中学校考阶段练习）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，电压表使用的是0~15V量程，小灯泡上标有“10V；10W”字样（灯丝电阻不随温度改变），滑动变阻器上标有“100Ω；1A”字样。求： （1）闭合开关，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻和电路消耗的功率； （2）移动滑动变阻器的滑片，在保证电路元件安全的情况下，滑动变阻器的最大值。 2．