内容正文:
专题提升Ⅳ 动态电路中电功电功率变化问题
学习目录
目录
模块一 知识掌握 1
知识点一、知识储备 1
知识点二、整体思路 2
知识点三、程序法分析 2
类型一、滑动变阻器引起的串联电路动态分析 2
类型二、滑动变阻器引起的并联电路动态分析 2
【巩固提高】 5
知识重点
模块一 知识掌握
知识点一、知识储备
串联
并联
电流I
I =I1=I2=…
I =I1+I2+…
电压U
U= U1+U2+…
U= U1=U2=…
电阻R
多个
R =R1+R2+…
R = 1/R1+1/R2+…
两个
R =R1+R2
R=(R1*R2)/(R1+R2)
等值
R =nR
R =R/n
比例
R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2
R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2
总结
等流分压阻大压大成正比
等压分流阻大流小成反比
欧姆定律:I=U/R 推导式:R=U/I U=IR
知识点二、整体思路
(1) 利用去表法分析电路连接方式:把电流表看做导线,把电压表去掉不看。
(2) 利用串联法分析电流表测量对象,去源法分析电压表测量对象。
(3) 明确电路中电阻变化的情况。(先开关后滑动变阻器,先串后并)
(4) 运用欧姆定律及串并联规律分析各个物理量变化。
知识点三、程序法分析
类型一、滑动变阻器引起的串联电路动态分析R总=R滑+R定
滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I总=U总/R总
U定= I定R定
电路总电阻改变 电路中电流(总电功率)改变 P定=I2定R定
P总=U总I总
U滑= U总-U定
定值电阻两端的电压(电功率)改变 滑动变阻器的电压改变(电功率不确定)
类型二、滑动变阻器引起的并联电路动态分析
滑动变阻器移动 R滑阻值改变
I支=U总/R支
本支路电阻改变 电路中电流(总电功率)改变
[例题1] (2022秋•武义县期末)如图所示,电源电压为4.5V,定值电阻R0为10Ω,滑动变阻器R的规格为“20Ω 2A”,电流表和电压表量程分别选择“0~0.6A”“0~3V”。闭合开关S,电路正常工作时,下列叙述正确的是( )
A.电流表示数最大值为0.6A
B.电压表示数范围为1.5~3V
C.滑动变阻器的功率可达0.6W
D.滑动变阻器的阻值变化范围为5~10Ω
[例题2] (2023•北仑区二模)如图甲所示,R1为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片从a端移动到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为15V
B.R1的阻值为25欧
C.R2的最大阻值为50欧
D.该电路消耗的最大电功率为4.8W
[例题3] (2023•鹿城区模拟)如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.R1阻值为1.8Ω
B.电路消耗的最小功率为0.2W
C.当 Rp总阻值的接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为5:6
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
[例题4] (2022秋•慈溪市校级期末)如图甲,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。图乙反映了开关由断开到闭合,再移动滑片P的过程中,ab两端电压U和通过的电流I之间的关系;图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系,则下列说法不正确的是( )
A.电源电压为50V
B.R1的阻值为5Ω
C.当R2的功率为120W时,电路消耗的总功率为200W
D.滑动变阻器连入阻值的范围为4~45Ω
[例题5] (2022秋•宁海县期末)超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成,原理如图甲中虚线框内所示。超导部件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示。已知电源电压为6V,且保持不变,限流电阻R2=15Ω,灯泡L上标有“6V3W”字样。
(1)此时灯泡L (选填“能”或“不能”)
正常工作,超导部件电阻R1为 。
(2)当灯泡短路时,电流表的示数为