第十六章 电流做功与电功率专题训练（十一） 与电功率有关的动态电路分析与计算课件- 2023-2024学年沪科版九年级物理全一册

第十六章 电流做功与电功率 专题训练（十一） 与电功率有关的动态电路分析与计算 1 ▶类型一 开关引起的动态电路分析与计算 图ZT11-1 1.（2023包头）某电饭锅有加热和保温两 种功能，其简化电路如图ZT11-1所示， 、为加热电阻，为电源开关， 为温 控开关。闭合电源开关，温控开关 由闭 合到断开，下列说法正确的是( ) D A. 电饭锅进入加热状态 B. 电路总电压变小 C. 电路总电流变大 D. 电路总功率变小 2 2.如图ZT11-2所示电路，电源电压恒为 ，定值电阻 ，开关始终处于闭合状态，当开关 由断开到闭 合时，下列说法中正确的是( ) D 图ZT11-2 A. 小灯泡变亮 B. 电路消耗的总功率变小 C. 电流表的示数为 D. 电路消耗的总功率为 3 图ZT11-3 3.在如图ZT11-3所示的电路中，电源电 压为且恒定不变，当开关和 同时 闭合时，电流表的示数是 ；断开开 关和 ，将两电表位置互换后，再将 开关闭合、 断开，此时电流表的示 0.4 数是，则此时电阻消耗的电功率为____ 。 4 图ZT11-4 4.（2023苏州）如图ZT11-4 甲所示，的阻值为 ， 图乙为小灯泡的 图像。 闭合开关、，断开 ， 电流表示数为 ，再闭 合开关，电流表示数变为 。求： 5 （1）电源电压。 [答案] 闭合开关、，断开，灯泡短路，只有 接入电 路，电流表示数为 ， 由 可得，电源电压： 。 6 （2） 的阻值。 [答案] 再闭合开关，与 并联，根据并联电路的电流 规律知，中的电流： ； 由可得，的阻值： 。 7 （3）若只闭合，内电阻 产生的热量。 [答案] 若只闭合，灯泡与 串联，根据串联电路电流处 处相等可知，当通过的电流时， 两端的电 压： ，灯泡两端的电压为 ，恰好满足电源电压， 内电阻 产生的热量： 。 8 ▶类型二 滑动变阻器引起的动态电路分析与计算 5.（2023常州）如图ZT11-5所示的电路，电源电压恒定， 为定值电阻，为滑动变阻器（、 为其两端点）。闭 合开关，把滑动变阻器的滑片从端移到 端，电压表示 数的变化范围是 ，电流表示数的变化范围是 。下列说法中正确的是( ) 9 图ZT11-5 A. 电源电压为 B. 的阻值为 C. 的最大阻值为 D. 移动滑片 ，电路总功率的最小值 为 √ 10 图ZT11-6 6.（2022丹东）如图ZT11-6所示，电源电 压保持不变，小灯泡标有“ ”字样， 定值电阻的阻值为 ，滑动变阻器 的最大阻值为 。（不考虑温度对 灯丝电阻的影响） 11 （1）求小灯泡 的电阻。 [答案] 不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据 可知， 小灯泡的电阻： 。 12 （2）当开关、都闭合，滑动变阻器的滑片移到 端 时，小灯泡 恰好正常发光，求电流表的示数。 [答案] 当开关、都闭合，滑动变阻器的滑片移到 端时，滑动变阻器接入电路的阻值为 ，定值电阻和灯 泡并联，电流表测量干路电流。 13 小灯泡恰好正常发光，则电源电压 ， 通过灯泡的电流： ， 通过定值电阻的电流： ， 电流表的示数： 。 14 （3）求当开关断开、闭合，滑动变阻器的滑片 移到 端时，小灯泡 的电功率。 [答案] 当开关断开、闭合，滑动变阻器的滑片 移到 端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路中 的电流： 15 ， 小灯泡 的电功率： 。 16 ▶类型三 敏感电阻引起的动态电路分析与计算 图ZT11-7 7.（2022娄底）如图ZT11-7所示，小明同 学设计了一种烟雾报警装置， 的电阻 为 ， 为光敏电阻，其阻值随激光 光照强度的减弱而增大；当电路中电流小 于或等于时，烟雾报警器报警。开关 闭合后，当电路 中电流为时，光敏电阻的电功率为 。下列说法正 确的是( ) 17 A. 当 处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表的示数变大 B. 电源电压为 C. 当电压表的示数为 时，烟雾报警器报警 D. 当电路中电流为时，消耗的电功率为 √ 18 8.（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ZT11-8 甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻 ， 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 的量程为 ，踏板重力不计。 19 图ZT11-8 20 （1）闭合开关 ，当体重计空载时，电路中的电流为 ，求电源电压。 [答案] 由图甲可知，闭合开关，定值电阻与压敏电阻 串 联，由图乙可知当体重计空载时， ，则电源电压： 。 21 （2）求当体重计示数为时， 消耗的电功率。 [答案] 由图乙可知，当体重计示数为 时，压敏电阻的 阻值 ，此时电路中的电流： ； 定值电阻 消耗的电功率： 。 22 （3）求此体重计所能测量的最大体重。 [答案] 已知电流表的量程为 ，当电路中的电流最 大为 时，体重计测量的体重最大，此时压敏电 阻的阻值： ， 由图乙可知，所能测量的最大体重为 。 23 相关解析 30 1.D　[解析] 当S、S1都闭合时,R1、R2并联,电路中的电阻最小,电功率最大,电饭锅为加热状态;当S1断开、S闭合时,电路为R1的简单电路,电饭锅为保温状态;因此闭合电源开关S,温控开关S1由闭合到断开时,电饭锅进入保温状态,故A错误;并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压,因为电源电压不变,所以电路总电压不变,故B错误;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路总电流变小,故C错误; 由P=UI知电路总功率变小,故D正确。 2.D　[解析] 开关S始终处于闭合状态,当开关S1断开时,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测量定值电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当开关S1闭合时,灯泡L短路,不发光,电路为定值电阻R的简单电路,即电路的总电阻变小,由P=可知,电路消耗的总功率变大,故A、B错误。当开关S1闭合时,电流表的示数:I===1.5 A,故C错误。电路消耗的总功率:P=UI=6 V×1.5 A=9 W,故D正确。 3.0.4　[解析] 当开关S1和S2同时闭合时,R1和R2并联,电流表测量的是通过R1的电流,即I1=0.3 A,R1两端的电压U1=U总=3 V,所以R1的电阻:R1===10 Ω; 断开开关S1和S2,将两电表位置互换后,再将开关S2闭合、S1断开,此时R1和R2串联,通过R1的电流:I1'=I=0.2 A,此时R1的功率: P1=U1I1'=I1'2R1=(0.2 A)2×10 Ω=0.4 W。 5.C　[解析] 把滑动变阻器的滑片P移到A端时,电路是R0的简单电路,故电压表测电源电压,所以电源电压为3 V,故A错误; 当电压表的示数为3 V时,电流表的示数为0.6 A,根据欧姆定律可知,R0的阻值为R0===5 Ω,故B错误; 当把滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数为0.12 A,变阻器两端的电压为U2=U-U0=3 V-0.6 V=2.4 V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值:Rx===20 Ω,故C正确; 当滑动变阻器的滑片移到B端时,此时电路的总电阻最大,总功率最小,最小为P=UI0=3 V×0.12 A=0.36 W,故D错误。 7.C　[解析] 由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测量光敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。已知光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,则当R处的烟雾浓度逐渐增大时,光照强度减弱,R的阻值变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故A错误。 因为串联电路中各处的电流相等,且I=0.5 A时,PR=4 W,则光敏电阻的阻值:R===16 Ω, 电源的电压:U=I(R+R0)=0.5 A×(16 Ω+40 Ω)=28 V,故B错误。 当电压表的示数为16 V时,R0两端的电压:U0=U-UR=28 V-16 V=12 V, 此时电路中的电流:I0===0.3 A, 已知当电路中电流小于或等于0.3 A时,烟雾报警器报警,则此时烟雾报警器报警,故C正确。 当电路中电流为0.4 A时,定值电阻R0两端的电压:U0'=I'R0=0.4 A×40 Ω=16 V, 此时R两端的电压:UR'=U-U0'=28 V-16 V=12 V, 则R消耗的电功率: PR'=UR'I'=12 V×0.4 A=4.8 W,故D错误。 $$