内容正文:
模块一 电学、电磁学
大单元2 电路分析与计算
广西物理
物理
1
命题点 6 动态电路综合计算(北部湾6年3考)
考向 1 不涉及电路安全的综合计算
考向 2 涉及电路安全的综合计算
2
不涉及电路安全的综合计算
第1题图
1. [2020北部湾经济区]某实验小组利用电源、电流表、电
压表、滑动变阻器 、开关及导线若干测量定值电阻
阻值,所有元件均完好.按图连接电路(其中电压表未画
出),进行实验,闭合开关后,将滑动变阻器滑片从一端
移动到另一端的过程中,发现电流表示数的变化范围为
,电压表示数相应的变化范围为 .求:
返回
3
(1)当 接入电路为最大阻值时,若通电 时间, 消耗的电能;
解:由题可知 与 串联,当滑动变阻器接入电路的阻
值最大时,其两端电压最大,为 ,
电路中电流最小,为 ,
通电 , 消耗的电能
;
返回
4
(2) 的阻值;
解:当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,
由 得,电源电压: …①,
当滑动变阻器接入电路阻值最大时,
…②,
由①②解得 ;
返回
5
(3)若将 与 并联在原电源两端时,电路消耗的最小电功率.
与 并联时,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,
电路消耗的电功率最小,通过滑动变阻器的电流: ,
电路中最小电流: ,
电路消耗的最小电功率: .
解:电源电压: ,
滑动变阻器最大阻值: ,
返回
6
2. 如图甲所示,电源电压恒定, 是定值电阻, 是滑动变阻器,闭合开关 ,移动滑动变阻器的滑片,当滑片滑到正中央时,电压表示数为 .已知两个电阻的 图像如图乙所示.求:
第2题图
返回
7
(1)电源电压;
解:滑片 从右端到左端的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,
电路中的电流变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器 两端的电
压变小,由于电源电压不变,则 两端的电压变大,
所以通过 的电流随其两端电压的减小而增大,通过 的电流随其
两端电压的增大而增大;
当滑片滑到正中央时, 、 两端的电压均为 ,
电源电压: ;
8
(2)当滑动变阻器滑片在最右端时电流表的示数;
解:滑片滑到正中央时,定值电阻 的阻值:
,
滑动变阻器 接入电路的阻值:
中 ,
则滑动变阻器的最大阻值: 中 ,
当滑动变阻器滑片在最右端时,总电阻值:
,
通过电流表的电流: ;
9
(3)滑动变阻器电阻保持 不变,通电 ,电流通过电路做的总功.
解:滑动变阻器电阻保持 不变 时,
总电阻值: ,
电路的电流: ,
电流通过电路做的总功: .
10
涉及电路安全的综合计算
3. 基本模型 [2023达州改编]如图所示,灯泡规格为“ ”(灯丝电
阻不随温度变化),滑动变阻器规格为“ ”,电流表所选量程为
“ ”,电压表所选量程为“ ”,电源电压恒为 ,闭合开
关,在保证电路中各元件安全的情况下,请写出:
第3题图
(1)电流表示数的变化范围是_ ___________A;
(2)滑动变阻器两端电压变化范围是_ _______ ;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值范围是_ ________ ;
(4)电路总功率的变化范围是_ ___________ .
11
第4题图
4. [2023荆州]如图所示电路,电源电压保持不变,定值
电阻 的阻值为 ,小灯泡 标有“ ”
(电阻不随温度而变化),滑动变阻器 标有“ ”,
电流表的量程为 .当 闭合, 、 断开,滑片
移到距 最右端 处时,小灯泡正常发光. 求:
(1)小灯泡的电阻 ;
解:小灯泡正常发光时的电阻 ;
返回
12
(2)通电 电路消耗的电能;
解:当 闭合, 、 断开时,滑动变阻器 和
灯泡 串联,滑片 处于距 最右端 处, 接入电路
的阻值: ,
滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相同,故 ,
则电源电压: ,
串联电路的电流: ,
通电 电路消耗的电能: ;
13
(3)在保证电路安全的前提下,任意调整开关 、 、 的开闭状态,
并移动变阻器的滑片 ,电路消耗总功率的最小值与最大值之比.
解:要保证电路安全,分析电路可得,当闭合开
关 、 和 时,滑动变阻器 与定值电阻 并联,
灯泡 被短路,当通过滑动变阻器的电流为 时,干路电流最大,
此时通过 的电流: ,
干路的最大电流: ,
电路消耗的最大功率: ;
14
当 闭合, 、 都断开时,滑动变阻器