1.动态电路和电学中的最值问题专项练习-2024年浙江省科学中考一轮复习

中考科学专题——动态电路和电学中的最值问题 考点一　电功 1．物理意义：度量电能转化为其他能量多少的物理量。 2．定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 3．公式：W＝UIt＝Pt(适用于所有电路)。 4．单位：焦耳，简称焦，符号为J，常用单位：千瓦时(kW·h)，俗称“度”。 1度＝1千瓦时＝1 kW·h＝3.6×106 J 5．公式拓展：对于纯电阻电路可推导出：W＝I2Rt＝ ①串联电路中常用公式：W＝I2Rt　 W1∶W2＝R1∶R2 ②并联电路中常用公式：W＝　 W1∶W2＝R2∶R1 ③无论用电器串联或并联，计算在一段时间内所做的总功都可用公式：W＝W1＋W2。 考点二　电功率 1．物理意义：描述电流做功快慢的物理量。 2．含义：电功率是电流在单位时间内做的功。 3．公式：P＝＝UI＝I2R＝。 (1)串联纯电阻电路中常用公式：P＝I2R　 P1∶P2＝R1∶R2 (2)并联纯电阻电路中常用公式：P＝　 P1∶P2＝R2∶R1 (3)无论用电器串联或并联，计算总功率可用公式：P＝P1＋P2。 4．单位：瓦特，简称瓦，符号为W，常用单位：千瓦(kW)。 考点三 动态电路问题 第一种类型：滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化 第二种类型：开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化 第三种类型：解由滑动变阻器的滑片P的位置的变化和开关的断开与闭合引起电路中电学物理量的变化的相关综合计算题。 注：①并联电路中，总电阻小于支路中任意一个电阻（如1欧与100欧并联，总电阻小于1欧） ②不论串联还是并联电路，电路中有一个电阻阻值增大，总电阻也增大。 考点四　电学计算——电学中的最值问题（求W、P、R滑、I以及电表的最大值与最小值） 1、在一些情况下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围并不是由0至其最大阻值，而是受到用电器额定电流、电表所选量程等多种因素的影响，为了保护电路安全，我们必须对它连人电路的最大阻值与最小阻值进行限制。 2、解类似题的关键根据用电器的“电流”确定滑动变阻器的阻值范围． （1）、首先确定最大电流，当用电器串联时，且它们允许通过的最大电流（一般是指额定电流）不同，为了保证电路安全及各用电器不被损坏，应选择较小的“最大电流”作为电路中允许通过的最大电流，此时计算对应的滑动变阻器接入电路中的阻值即为它连入电路中的最小阻值，进一步可以求出最大电功和最大电功率 （2）分类讨论：①.当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，从而确定最小电流，； 另外，若是电路中存在电流表或电压表，还要考虑电表的安全，需要结合电表所选的量程来确定滑动变阻器接人电路中的阻值范围． ②.当在滑动变阻器两端时，由于串联电路电阻大分压也大，当滑动变阻器分压最大时即的量程，此时滑动变阻器接入阻值最大，对应电路中的电流最小，进一步可求出最小电功和最小电功率。 3、求整个电路的最大或最小功率问题，用公式P=UI或P=U2/R；而求某一定值电阻的最大或最小功率问题，关键是找到定值电阻的最大或最小电流，再用公式P=I2R。当然还是要具体问题灵活运用电学公式进行分析和计算。 例题讲解 1、动态电路问题 例1、如图所示电路，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（ ） A．当滑片移到a端时，电流表示数为0．2 AB．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V C．电压表示数与电流表示数的比值不变 D．电压表的示数减少 （例1）（例2） 例2、在如图所示电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，各电表示数变化正确的是（ ） A．A1、A3示数不变，A2、V示数变小 B．A1、V示数不变，A2、A3示数变大 C．A1、A2、V示数不变，A3示数变小 D．A2、V示数不变，A1示数变小，A3示数变大 例3、如图所示，电源电压不变，R1=6Ω，R2=4Ω． (1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路总电阻是________Ω，电源电压为________ V． (2)当开关S1、S2和S3都闭合时，电流表示数为l.5A，此时通过R1的电流是________A，10s内电流通过灯泡L做的功为________J． 3．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是（　　）