第五章 专题训练(九) 动态电路的计算（作业课件）-【黄冈金牌之路·练闯考】2023-2024学年九年级物理上册(教科版)

专题训练(九)　动态电路的计算 物理 九年级上册 教科版 练闯考 分类训练1　滑动变阻器类动态电路计算 1．如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R的阻值为10 Ω，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离，使变阻器阻值增加了5 Ω，电流表示数减少了0.04 A，则电压表示数的变化是 (　 　) A.增加了0.2 V B.减少了0.2 V C.增加了0.4 V D.减少了0.4 V C R1 0.6 R1、R2串联 0.2 2 R1、R2并联 0.6 3 3 30 0.3 B 2．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求： (1)滑动变阻器最大阻值。 (2)电源电压和R1的阻值。 (3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。 解： (1)当滑动变阻器滑片P在a端时，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2 A，电压表的示数U2＝4 V，由I＝ eq \f(U,R) 可知，滑动变阻器的最大阻值：R2＝ eq \f(U2,I小) ＝ eq \f(4 V,0.2 A) ＝20 Ω。 (2)当滑动变阻器滑片P在a端时，电源的电压：U＝I小R1＋U2＝0.2 A×R1＋4 V， 当滑动变阻器滑片P在b端时，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6 A， 则电源的电压：U＝I大R1＝0.6 A×R1， 由以上各式可得：R1＝10 Ω，U＝6 V。 (3)当滑片P滑到ab中点时，滑动变阻器接入电路中的电阻R2′＝ eq \f(1,2) R2＝ eq \f(1,2) ×20 Ω＝10 Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝ eq \f(U,R总) ＝ eq \f(U,R1＋R2′) ＝ eq \f(6 V,10 Ω＋10 Ω) ＝0.3 A，则电压表的示数：U2′＝IR2′＝0.3 A×10 Ω＝3 V。 分类训练2　开关类电路计算 【典例导练】如图所示电路，电源电压恒定为3 V，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω。 (1)当S1闭合，S2、S3断开时，电路是电阻 _____ 工作的简单电路，可求得电流表的示数为 _____ A。 (2)当S2闭合，S1、S3断开时，电路是一个 ___________ 电路，可求得电流表的示数为 _____ A，电压表的示数为 _____ V。 (3)当S1、S3闭合时，S2断开时，电路是一个 _____________ 电路，可求得电流表的示数为 ____ A，电压表的示数为 _____ V。 【变式】如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S1 闭合，S2 断开时，电压表示数为_____ V，电流表示数为0.4 A，电源电压为3V；电阻R1为_____ Ω；当S1 断开，S2闭合时，电流表示数为_____ A。 3．如图所示的电路，开关S处于闭合状态，电源电压保持6 V不变，已知电阻R1＝5 Ω。 (1)当开关S1、S2都断开，闭合S3时，电流表示数为0.3 A，求电阻R2的阻值大小。 (2)当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.5 A，求电阻R3的阻值大小。 (3)当开关S1、S2都闭合，S3断开时，求此时电流表示数。 解：(1)当开关S1、S2都断开，闭合S3时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流， 由I＝ eq \f(U,R) 可得，总电阻R总＝ eq \f(U,I) ＝ eq \f(6 V,0.3 A) ＝20 Ω， 电阻R2＝R总－R1＝20 Ω－5 Ω＝15 Ω。 (2)当开关S1、S2、S3都闭合时，R2被短路，R1与R3并联，电流表测干路电流，通过R1的电流：I1＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(6 V,5 Ω) ＝1.2 A；通过R3的电流：I3＝I′－I1＝1.5 A－1.2 A＝0.3 A，电阻R3的阻值：R3＝ eq \f(U,I3) ＝ eq \f(6 V,0.3 A) ＝20 Ω。 (3)当开关S1、S2都闭合，S3断开时，R1未接入电路，R2被短路，电路中将只有R3一个电阻，电流表测量电路电流，此时电流表示数： I″＝ eq \f(U,R3) ＝ eq \f(6 V,20 Ω) ＝0.3 A。 分类训练3　复杂电路计算 4．如图所示，电源两端电压保持恒定，R1、R2、R3为定值电阻，R1＝R2＝8 Ω。只闭合开关S1时，电压表V的示数为4.0 V；S1、S3闭合，S2断开时，电流表A2的示数为1.0 A。不考虑温度对定值电阻阻值大小的影响，下列分析中正确的是(　 　) A.R3的阻值为4 Ω B.S1、S2 闭合，S3断开时，电流表A1的示数为0.5 A C.S1、S2、S3都闭合时，电压表V的示数为12 V D.S1、S2、S3都闭合时，电流表A1的示数为2.0 A，电流表A2的示数为1.5 A 5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1为20 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60 Ω，电流表的量程为0～0.6 A或0～3 A。只闭合S2时，电流表的示数为0.4 A；只闭合S3且变阻器的滑片P刚好滑到变阻器的中点时，电流表的示数为0.3 A，不考虑温度对灯丝电阻的影响。求： (1)只闭合S3，且变阻器的滑片P在变阻器正中点时，R2两端的电压。 (2)小灯泡L的电阻和电源电压。 (3)当三个开关都闭合时，电流表换用0～3 A的 量程，为保证电路安全，变阻器R2接入电路的最小值。 解：(1)只闭合S3，变阻器R2和灯泡串联，电流表测量电路电流，变阻器的滑片P在变阻器正中点时，由I＝ eq \f(U,R) 可知，R2两端的电压：U2＝I1× eq \f(1,2) R2最大＝0.3 A× eq \f(1,2) ×60 Ω＝9 V。 (2)只闭合S2时，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，电源的电压：U＝I2(R1＋RL)＝0.4 A×(20 Ω＋RL)，只闭合S3，且变阻器的滑片P在正中点时，灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，电源的电压：U＝I1( eq \f(1,2) R2最大＋RL)＝0.3 A×( eq \f(1,2) ×60 Ω＋RL)，可得：RL＝10 Ω，U＝12 V。 (3)闭合S1、S2、S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，此时通过电阻R1的电流：I1′＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(12 V,20 Ω) ＝0.6 A，因为电流表选用0～3 A量程，则电流表示数最大为3 A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时通过滑动变阻器的电流：I2′＝Imax－I1＝3 A－0.6 A＝2.4 A；滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2″＝ eq \f(U,I2′) ＝ eq \f(12 V,2.4 A) ＝5 Ω。 $$