2024年中考山东专用物理一轮知识点梳理复习微专题(七)　动态电路的计算

第一编　教材知识梳理 微专题(七)　动态电路的计算 1 类型1　开关型动态电路的计算 1.（2023·江西吉安模拟）如图所示，电源电压保持不变， 小灯泡的规格是“3 V　1.5 W”，R1＝10 Ω，滑动变阻器 R2上标有“20 Ω　1 A”，电压表选用0～3 V量程。断开 S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求： (1)电源电压； 2 (2)小灯泡正常发光时，通电10 s滑动变阻器R2产生的热量； (3)断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率。 3 2.（2023·聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯 丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6 V　1.2 W” 字样，R0为10 Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上 标有“■ Ω　1 A”字样（电阻值已模糊不清）， 电压表使用的量程为0～3 V，电流表使用的量程为 0～0.6 A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时 滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72 W。求： (1)滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； 4 (2)当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率； 5 (3)当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。 6 类型2　滑动变阻器型动态电路的计算 3.（2023·湖南永州）如图所示，电源电压恒为3 V，小灯泡标有“2.5 V　1.2 W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20 Ω。 (1)求小灯泡正常发光时的电流； (2)求小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； (3)求小灯泡正常发光时电路的总功率； (4)在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑 片P至某一位置，此时滑动变阻器的功率最大， 求滑动变阻器的最大功率。 7 8 9 4.（2023·河北）如图1所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器R的规格为“50 Ω　2 A”，灯泡L的额定电流为0.3 A。图2是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5 V和0.25 A。 (1)求电源电压。 (2)在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的最小功率是多少？ (3)用定值电阻R1替换灯泡L，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3 A，这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50 Ω，求定值电阻R1的可能值。 10 11 12 类型3　敏感电阻类动态电路的计算 5.（2023·枣庄）体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5 Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6 A，踏板重力不计，求：(1)闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12 A，电源电压为多少； (2)当体重计示数为600 N时，R0消耗的电功率为多少； (3)此体重计所能测量的最大体重为多少。 13 14 15 1．解：(1)由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流 IL＝ eq \f(PL,UL)＝ eq \f(1.5 W,3 V)＝0.5 A， 由图知，断开S2，闭合S和S1时，变阻器与灯泡串联，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光，由串联电路电流规律知，I2＝IL＝0.5 A，由串联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压 U＝U2＋U额＝I2×0.5R2＋U额＝0.5 A×0.5×20 Ω＋3 V＝8 V。 (2)小灯泡正常发光时，通电10 s钟滑动变阻器R2产生的热量 Q2＝I22×R2中t＝(0.5 A)2×0.5×20 Ω×10 s＝25 J。 (3)断开S1，闭合S和S2，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，为保证电路安全，R1两端电压最大为3 V，电路中电流最大I最大＝ eq \f(U1大,R1)＝ eq \f(3 V,10 Ω)＝0.3 A＜1 A，滑动变阻器安全，所以电路消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝8 V×0.3 A＝2.4 W。 解：(1)由图可知，闭合所有开关，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表测量通过滑动变阻器的电流；根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UR＝UL＝6 V；此时滑动变阻器的滑片在最右端，接入电路的阻值最大，由P＝ eq \f(U2,R)可知，滑动变阻器的最大阻值R＝ eq \f(UR2,PR)＝ eq \f((6 V)2,0.72 W)＝50 Ω，即滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值为50 Ω。 (2)