第31讲 动态电路与电池容量-【暑假自学课】2023年新九年级科学暑假精品课

第31讲 动态电路与电池容量 1. 动态电路的分析 2. 电池容量与非纯电阻的计算 一．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 二．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。 三．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 四.从元器件角度识别 日常生活中的电热毯、电烙铁、白炽灯、电炉子、电饭锅、电熨斗、转子被卡住的电动机等元器件都属于纯电阻，含这些元件的电路称纯电阻电路。电动机、电风扇、电吹风、电冰箱、电视机、电解槽、电脑、电磁炉、蓄电池(充电)等元器件在工作时都属于非纯电阻，含这些元件的电路称非纯电阻电路。它们在电路中的符号如下： (1)纯电阻： (2) 非纯电阻 五．从能量转化角度识别 (1)纯电阻电路：电能全部转化为内能 (2)非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能。其中：内能应只占少部分。 对于含电动机的电路，其它形式能为机械能；对于含电解槽的电路，其它形式能为化学能。 六.非纯电阻电路计算： 1.总功率：P总=IU 2.热功率：P热=I2R 七.电池容量的计算 1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以安培·小时为单位 2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。 考点一：动态电路的计算 【例1】图甲所示电路的电压表和电流表的示数变化如图乙所示，则（　　）      A．电源的电压为5V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．滑动变阻器的最大阻值为120Ω D．电路的最大总功率为1.5W 【例2】如图1所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为12 V，开关S闭合后，将滑片P由b端向a端移动，图2是此过程中小灯泡的I－U图像。下列说法正确的是（　　）    A．电源电压为18 V B．滑片移动过程中，电压表与电流表示数之比不变 C．电路中消耗的最小电功率为24 W D．滑动变阻器的最大阻值为9 Ω 考点二：滑动变阻器功率计算 【例1】如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω  1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　） ①滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 ②电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A ③滑动变阻器的阻值允许调节的范围是14~50Ω ④电路的最大电功率是2.5W    A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④ 【例2】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“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。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16V