专项提思维2 动态电路综合计算-【一战成名新中考】2025广西中考物理·一轮复习·分层作业本优质课件PPT（练册）（新题型版）

物理 1 专项提思维2 动态电路综合计算 （北部湾6年3考） 2 不涉及电路安全的滑片移动类计算 （1）明确在串联电路中，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流 最小，阻值最小时，电路电流最大； （2）灵活利用不变的量列式，如定值电阻的阻值、电源电压； （电源电压未知时优先考虑联立方程） （3）涉及图像时，能将图像上的特殊点（如端点）与滑动变阻器的滑片 位置对应． 3 例1 如图甲所示电路，当滑动变阻器R的滑片从a端滑到b 端时，电压表、 电流表示数的I−U 图像如图乙所示．求： （1）电源电压为___V ； （2）电压表示数范围为______V ； （3）电流表示数范围为________A； （4）定值电阻R0的阻值为___ ； （5）滑动变阻器的使用范围为______ ； （6）电路的功率范围为________W ； （7）当滑动变阻器滑片在a 端时，通电10 s电路消耗的电能为___J . 例1题图 3 0.5~3 0.1~0.6 5 0~25 0.3~1.8 3 4 变式1题图 变式1 如图甲所示的电路中，R1 为定值 电阻，R2 为滑动变阻器，电源电压不 变．闭合开关S后，滑片P从a端移动到b 端，电流表示数I与电压数示数U 的变化 关系如图乙所示．则电源电压为___V ， R1的阻值为___；R1 的功率变化范围为________W ；当滑动变阻器滑片在 中点时，电路的总功率为____W ． 6 5 0.8~7.2 3.6 5 变式1题图 【解析】由图甲可知，、串联，电 压表测量 两端的电压，电流表测量电 路中的电流；当滑片P处于a 端时，滑动 变阻器 接入电路中的电阻为零，电压 表被短路，电路中只有电阻 工作，根 据图乙知，此时电路中的电流：=1.2 A ， 由可知，电源电压：U==1.2 A×⋯①，当滑片P处于b 端时，滑 动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此 6 时电路中的电流：=0.4 A ，滑动变阻器两端电压=4 V，由 可 知，电源电压U=+⋯② ，联立①②式解得，U=6 V， ； 当滑片P从a 端移动到b 端时，根据图乙知，电路中电流值的变化范围为 0.4～1.2 A，则 的电功率的最小值： ， 的电功率的最大值： ， 所以，电路中 的电功率的变化范围为0.8～7.2 W ；由图乙可知，当滑动 变阻器接入电路中的阻值最大时，两端的电压为4 V时，通过电路中的电流 为0.4 A ，滑动变阻器的最大阻值： ，当滑动变阻 器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路中的阻值 ，根据串联电路 的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：， 此时电路中的电流： ，电路的总功率P=UI=6 V×0.6 A =3.6 W ． R0的电阻为____，R的最大电阻为____ ；电路的最大功率为____W ． 第1题图 1. 如图甲所示，电源电压保持不变，闭 合开关S，滑动变阻器滑片P从b 点滑向 a 点的过程中，两个电压表示数随电流 表示数变化的图像如图乙所示.则图线 “dc ”是电压表____的示数变化的图像； V2 10 50 3.6 9 2.［多选］如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S ，将滑动 变阻器的滑片P从b端向a 端移动，直至小灯泡正常发光，电流表示数与滑 动变阻器R 接入电路中电阻值关系如图乙所示．已知小灯泡的额定电压为 6 V ，下列对于这一过程的说法正确的是( ) 第2题图 A. 灯泡L 灯丝的阻值保持不变 B. 灯泡正常发光时电功率为3 W C. 整个电路最小电功率为3.75 W D. 滑片在b端时L与R阻值之比为1∶2 √ √ 10 【解析】由图甲可知，小灯泡L 与滑动变阻 器串联，电压表测量小灯泡两端的电压， 电流表测串联电路中的电流.闭合开关S ， 由图乙可知，当滑动变阻器接入的阻值为 时，电路中的电流为0.5 A ，此时灯泡 正常发光，小灯泡的额定电压为6 V ，则此 时小灯泡的电阻：， 根据 串联电路电压的特点，电源电压： ，当滑动变阻器的滑片P在b 端时，滑动变阻 器阻值最大，此时电路中电流最小，为0.25 A ，此时滑动变阻器的阻值 为 ，根据欧姆定律和串联电路电阻的特点，此时灯泡的阻值： ，因此灯泡的电阻是变化的， 故A错误； 第2题图 11 灯泡的额定电压为6 V ，额定电流为0.5 A ，则灯泡的额定功率：==6 V×0.5 A=3 W ，故B正确；当滑动变阻器的滑片P在b 端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的 电流最小，由图乙可知最小电流为0.25 A ，电路消耗的最小电功率为： =U=7.5 V×0.25 A=1.875 W ，故C错误；由上述可知，当滑动变阻 器的滑片P在b 端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则此时L与R 阻 值之比为 ，故D正确．故选BD ． 涉及电路安全的最值、范围计算 （1）试题当中，经常考查的就是电压、电流、电阻、电功率这四个物理 量的极值（或者范围），四个物理量中，电阻是关键，电流是突破口． <m>I</m>、<m>U</m>、<m>P</m>的变化都是由<m>R</m>的变化引起的；电路元件是否安全，由电流决定， 所以要想求<m>U</m>、<m>R</m>、<m>P</m>的极值，先得找到电流极值． 13 （2）判断题目中最大电流、最小电流方法如下： a.最大电流→ 最小电阻 b.最大电阻→ 最小电流 14 例2 ［一题多设问］（2023达州改编）如图所示，灯泡规格为“5 V 2.5 W ” （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“0～0.6 A”，电压表所选量程为“0～3 V”，电源电压恒为9 V ，闭合 开关，在保证电路中各元件安全的情况下，请写出： 例2题图 （1）电流表示数的变化范围是__________A； 0.15～0.3 （2）滑动变阻器两端电压变化范围是_______V ； 6～7.5 （3）滑动变阻器接入电路的阻值范围是________ ； 20～50 （4）电路总功率的变化范围是__________W . 1.35～2.7 15 为保证电路安全，移动R2的滑片P的过程中，R2的电功率与R1 的电功率的 最大比值为______；若要使R2 能够调节的阻值范围缩小，可采取的措施是 _______________________． 第1题图 1.［多开关+滑片移动］如图所示电路，电源电压恒定， 电流表量程为0～0.6 A，小灯泡L标有“6 V 3 W ”字样， R1的阻值为 ，滑动变阻器R2标有“ ”字 样．只闭合开关S2，R2的滑片P 移至最左端，电流表的 示数为0.5 A，则电源电压为___V；闭合开关S1、S2和S ， 6 2∶1 减小定值电阻R1的阻值 16 第1题图 【解析】只闭合开关，的滑片P 移至最左端，滑动 变阻器接入电路的电阻为零，电路为灯泡L 的简单电路， 电流表测电路中的电流，由P=UI可得，灯泡L 的额定电 流： ，因此时电路中的电流为 0.5 A，即通过灯泡L的实际电流等于额定电流，所以灯泡L 两端的实际电 压也等于灯泡L的额定电压，因此电源电压：U==6 V；闭合开关、 和S，滑动变阻器、电阻 并联，电流表测干路电流，因为电流表的量 程为0～0.6 A，所以干路的最大电流为0.6 A，此时通过 的电流： 17 ，由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的 最大电流：=−=0.6 A−0.2 A=0.4 A，由P=UI可知，的电功率 与 的电功率的最大比值： ；由前面分析可知， 若要使 能够调节的阻值范围缩小，最大阻值符合要求，应增大滑动变 阻器接入电路的最小电阻从而缩小 能够调节的阻值范围，减小电路中 通过滑动变阻器的最大电流，即增大通过 的电流，可采取的措施是减 小定值电阻的阻值． 第2题图 2.［涉及图像］（2024重庆A卷）如图甲所 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 ，定值电 阻R1大于 ，滑动变阻器R2 的规格为 “”，小灯泡L 的电流随其两端电压 4.5 40 变化的图像如图乙所示．若闭合开关S,S1 接1，在电路安全的情况下，变阻 器R2允许接入电路的最大阻值为 ，则电源电压为____V ；若闭合开关 S,S1 接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的 1.5倍，则电阻R1的阻值为____ ． 19 第2题图 【解析】当闭合开关S, 接1，灯泡和变 阻器串联，电压表测量变阻器两端电压， 根据串联分压知识可知，变阻器阻值越 大，分压越多，电压表量程为0～3 V ， 则变阻器最大分压为3 V ，故变阻器两端电压为3 V ，通过变阻器的电流 ，由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2 A时，其两 端的电压为1.5 V ．则电源电压U=+=3 V+1.5 V=4.5 V ；若闭合开关 S, 接2，定值电阻和变阻器串联，电流表接“0～0.6 A ”量程， 20 由滑动变阻器的规格可知，通过电路的最大电流为0.6 A，或最大电流为 ，当滑动变阻器接入电路电阻最大时，通过电路的电流最小， 最小电流为 ，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流 恰好是最小电流的1.5倍，分两情况讨论：①最大电流0.6 A ，最小电流为 ，则 ，解得 （舍去）；②最大电 流为，最小电流为 ，则，解得 ， 故的阻值为 ． $$