内容正文:
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2
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第一部分
中考重难题突破
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计算重难题
专题二 电学计算
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题型2 动态电路相关计算
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1
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刷模型
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1.滑片移动[2023安徽一模] 如图甲所示,电源电压为 ,小灯泡标有“ ”
字样(忽略灯丝电阻的变化),滑动变阻器上标有“ ”字样,电压表的量程
为 。闭合开关 ,移动滑动变阻器的滑片,得出滑动变阻器的电功率 与其
接入电路的阻值 之间的关系如图乙所示。
甲
乙
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(1)求灯泡正常发光时的电流。
【答案】
【解析】 小灯泡标有“ ”字样,灯泡正常发光时的电流:
;
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(2)求当滑动变阻器连入电路的阻值为 时,滑动变阻器的功率 。
【答案】
【解析】 由欧姆定律可得,灯泡的电阻: ;因串联电路中
总电阻等于各分电阻之和,所以当 时,电路中的电流:
,滑动变阻器的电功率:
;
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(3)如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 、 时,滑动变阻器的
功率均为 。则在保证电路各元件都安全时, 的最大阻值为多少?
【答案】
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【解析】 由电路图可知,闭合开关,灯泡 与滑动变阻器 串联,电压表测 两端
的电压。
当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 、 时,电路中的电流分别为:
, ,因当滑动变阻器接入电路的阻值分别为 、 时,滑动
变阻器的电功率均为 ,所以由 可得 ,即
,整理可得: ,由
可知, 。根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入
电路的阻值越大,电压表示数越大,电压表的量程为 ,电源电压为 ,
故电压表不会超量程,所以滑动变阻器可接入电路的最大阻值为 ;灯泡正常
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发光时,通过电路的电流最大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知,此时滑
动变阻器接入电路的电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为
,当 最小时 有最大值,则 的最大阻值为
。
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2.多开关[2022山东菏泽中考] 如图所示为某用电器的内部简化电
路, 和 为定值电阻, 。现将该用电器接入电
压为 的电路,当 断开、 接 时,用电器消耗的电功
率为 。求:
(1)只闭合 时,流过 的电流;
【答案】
【解析】 由电路图可知,只闭合 时,电路为 的简单电路,此时流过 的电
流: ;
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(2)电阻 的阻值;
【答案】
【解析】 当 断开、 接 时, 和 串联,由公式 可知,此时电路中
的总电阻: ,由串联电路的电阻特点可知,电阻 的
阻值: ;
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(3)该用电器的最大电功率。
【答案】
【解析】 由公式 可知,电源电压一定时,电路中的电阻越小,电功率越大,
根据串、并联电路的电阻特点可知,两电阻并联时电路中的总电阻最小,此时
和 的电功率分别为 , ,
因此该用电器的最大电功率: 。
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甲
3.多开关+滑动变阻器的滑片移动[2023重庆渝北区模拟] 某用
电器可以实现照明和加热功能,电路图如图甲所示,小灯泡
标有“ ”字样,电流表有 和 两个量
程,电压表接 量程, 为阻值未知的定值电阻,滑
动变阻器 上标有“ ”字样,电源电压恒为 ;小
灯泡电阻随温度的改变而改变。
(1)求小灯泡 正常发光时的电阻;
【答案】
【解析】 根据欧姆定律得,小灯泡正常发光时的电阻 ;
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(2)求开关 断开, 、 闭合,移动滑片,当 接入电路的阻值为 时,
的功率为 ,这种状态下小灯泡的实际电功率;
【答案】
【解析】 开关 断开, 、 闭合时,小灯泡与 串联,当 接入电路的阻值
为 时, 的功率为 ,电路中的电流 ,小灯泡
两端的电压 ,小灯泡的实际电功率
;
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乙
(3)若保持电压表接 量程不变,电流表可以改变
量程,开关 断开, 、 闭合,移动滑片,发现在电路
安全的前提下电流表示数能够达到的