内容正文:
物 理
精 练 册
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小专题培优10 动态电路相关计算
(2023.29;北部湾6年5考)
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类型一 滑动变阻器类动态电路常规计算(北部湾2017.29)
1.(2022陕西改编)如图甲所示电路,电源电压不变, 是额定电压
为 的小灯泡, 为滑动变阻器。
闭合开关,滑片 在某两点间移动的
过程中,电流表A与电压表 的示数
变化关系如图乙所示。当电流表示数
为 时,两电压表的示数相等,
则小灯泡正常工作时滑动变阻器接入
电路的阻值为___ ,电路的总功率为_____ 。
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0.75
甲
乙
第1题图
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【解析】由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表 测小灯
泡两端的电压,电压表 测滑动变阻器 两端的电压,电流表测电
路中的电流;根据图乙可知,当电流表示数为 时,电压表 的
示数为 ,由题意可知,此时两电压表的示数相等,即
,由串联电路的电压特点可知,电源电压
;小灯泡在额定电压下正常发光,
因此小灯泡正常发光时其两端的电压 ,由图乙可知
此时通过小灯泡的电流 ,由串联电路的电流特点可知,
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此时电路中的电流 ,由串联电路的电压特点可
知,滑动变阻器两端的电压 ,
由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻
,电路的总功率
。
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2.(2023盘锦)如图所示电路,电阻 为 ,电源电压为
恒定不变,滑动变阻器 的最大阻值为 。闭合开关 ,求:
第2题图
(1)通过 的电流;
解:由图可知, 与滑动变阻器 并联,根
据并联电路的电压特点可知, 两端的电压
,通过 的电流
;
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(2)当干路电流为 时,滑动变阻器 消耗的功率;
解:根据并联电路的电流特点可知,当干路电流为 时,通过
滑动变阻器 的电流
,
滑动变阻器 消耗的功率
;
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(3)整个电路在 内产生的最少热量。
解:当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据欧姆定律可知,
通过滑动变阻器的电流最小,
通过滑动变阻器的最小电流
,
根据并联电路的电流特点可知,干路的最小电流
,
整个电路在 内产生的最少热量
。
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类型二 含敏感电阻的动态电路常规计算(2023.29;北部湾2021.29 、
2019.30)
3.(2023梧州二模)物理兴趣小组设计了一个水箱水位自动报警仪,
其电路图如图甲所示,电源电压保持 不变,其中定值电阻
, 是一个压敏电阻,用绝缘薄膜包好后放在一个硬质
凹形绝缘盒中,放入水箱底部,受力面水平,承受水压的面积为
,压敏电阻 的阻值随所受液体压力 的变化关系如图乙
所示,当电路中的电流为 时,报警器(电阻不计)开始报警。
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甲
乙
(已知水的密度是 , 取 )求:
第3题图
(1)当水箱未装水时,压敏电阻 的阻值;
解:当水箱未装水时,压敏电阻受到的压力为0,由图乙可知压敏电阻的阻值为 ;
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(2)当水箱未装水时,电流表的示数;
解: 由图甲可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过
电路的电流,当水箱未装水时,根据串联电路总电阻等于各部分电
阻之和可得,
总电阻 ,
则电流表的示数 ;
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(3)当报警器刚好开始报警时,水箱中水的深度。
解:当报警器刚好开始报警时,根据欧姆定律可知此时电路的电
阻 ,
此时压敏电阻的阻值 ,
由图乙可知此时压敏电阻受到压力为 ,
则水箱受到的压强 ,
则水箱中水的深度
。
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4.(2023遂宁)学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。
同学们被展厅自动大门所吸引,他们发现当人靠近大门时,大门自动
打开,如图甲所示。回校后,科技小组利用电磁继电器、人体红外传
感器,电动机等元件制作了模拟电路,部分电路如图乙所示。其中电
动机铭牌上标有“ ”的字样,控制电路的电源电压 为
, 为定值电阻,人体红外传感器的阻值 随人体到大门距离
的变化关系如图丙所示;当电磁铁线圈中的电流为 时,衔铁
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甲
乙
丙
刚好被吸下,触发电动机工作,大门打开。(不计电磁铁线圈