第18章 专题训练3 电功率之动态电路计算（作业课件）-【四清导航】2023-2024学年九年级物理下册（人教版 河南专用）

专题训练三　电功率之动态电路计算 物理 九年级下册 人教版 四清导航 D 2 1.2 6 45 3 4 5 C 6 7 8 9 10 0.5 0.75 11 12 13 类型一　滑动变阻器类 1．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表的示数为0.1 A，小灯泡的功率为0.3 W。移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的三分之一，电流表的示数为0.2 A，小灯泡恰好正常发光，且小灯泡的功率为1 W。下列计算结果错误的是( ) A.电源电压为9 V B．小灯泡正常发光时电阻为25 Ω C．滑动变阻器的最大阻值为60 Ω D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为4 W 2．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6 V。闭合开关S后，当滑片P从R的一端滑到另一端的过程中，小灯泡的I­U关系图象如图乙所示。则小灯泡的额定功率为________W，电源电压为________ V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω。 3.如图所示是某玩具灯内部电路图，L是“6 V　18 W”的灯泡，R1是阻值为10 Ω的定值电阻，R2是最大阻值为20 Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。 (1)开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，灯泡恰好正常发光，求此时通过R1的电流。 (2)闭合开关S，断开开关S1，当滑片P移到中点时，求电路的总功率。 解：(1)开关S、S1均闭合，滑片P移到最左端时，灯泡L与定值电阻R1并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡恰好正常发光，所以，电源电压：U＝UL＝6 V，此时通过R1的电流：I1＝ eq \f(U,R1) ＝ eq \f(6 V,10 Ω) ＝0.6 A。 (2)由P＝UI＝ eq \f(U2,R) 可得，灯泡的电阻：RL＝ eq \f(UL2,PL) ＝ eq \f(（6 V）2,18 W) ＝2 Ω，闭合开关S，断开开关S1，在滑片P移到中点时，灯泡L与R2串联，R2接入电路的阻值：R2＝ eq \f(20 Ω,2) ＝10 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总功率：P＝ eq \f(U2,R总) ＝ eq \f(U2,RL＋R2) ＝ eq \f(（6 V）2,2 Ω＋10 Ω) ＝3 W。 类型二　半导体材料类 4．(娄底中考)如图所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，R0的电阻为40 Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3 A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5 A时，光敏电阻R的电功率为4 W。下列说法正确的是( ) A.当R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24 V C．当电压表的示数为16 V时，烟雾报警器报警 D．当电路中电流为0.4 A时，R的电功率为6 W 5．(新乡模拟)甲醛对人体的危害非常严重，因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。小明同学设计了移动甲醛检测设备，原理如图甲所示。电源由三节新干电池串联组成，R0是标有“20 Ω　1 A”字样的滑动变阻器，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻。 (1)当R0的滑片滑到中点时，它两端的电压为1.5 V，此时污染指数是多少？ (2)当R0的滑片滑到中点，污染指数为50时，电路中的电流是多少？ (3)显示器由0～3 V的电压表改装而成，移动滑片位置，使其最大显示污染指数为250，此时电路的总功率是多少？ (4)电池使用一段时间后，电压会降低，电压表所测量的污染指数会__________(填“偏高”或“偏低”)。 解：(1)电源由三节新干电池串联组成，则电源电压：U＝3×1.5 V＝4.5 V；由图甲知两电阻串联，当R0的滑片滑到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为 eq \f(1,2) ×20 Ω＝10 Ω，它两端的电压为1.5 V，因串联电路中电流处处相等，则电路的电流：I＝I0＝ eq \f(U0,\f(1,2)R0) ＝ eq \f(1.5 V,10 Ω) ＝0.15 A，可变电阻两端的电压：UR＝U－U0＝4.5 V－1.5 V＝3 V，可变电阻R的阻值：R＝ eq \f(UR,I) ＝ eq \f(3 V,0.15 A) ＝20 Ω，由图乙知当可变电阻的阻值为20 Ω时，污染指数为150。 (2)由图乙知污染指数为50时，可变电阻R′＝50 Ω，此时R0的滑片滑到中点，则电路中的电流：I′＝ eq \f(U,R′＋\f(1,2)R0) ＝ eq \f(4.5 V,50 Ω＋10 Ω) ＝0.075 A。 由图乙知，甲醛污染指数增大时，可变电阻R的阻值减小，由串联分压的规律可知可变电阻R两端的电压减小，则R0两端的电压增大，即电压表示数增大(显示器由0～3 V的电压表改装而成)，所以污染指数越大时，电压表的示数越大；由图乙可知，使其最大显示污染指数为250时，可变电阻R的阻值为10 Ω，则由前面分析可知此时电压表的示数最大为3 V，因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以此时可变电阻两端的电压：UR′＝U－U0＝4.5 V－3 V＝1.5 V，则此时电路中的电流：I′＝ eq \f(UR′,R″) ＝ eq \f(1.5 V,10 Ω) ＝0.15 A，此时电路的总功率：P＝UI′＝4.5 V×0.15 A＝0.675 W。 偏低 类型三　开关动作类 6．如图所示的电路，电源电压不变，灯L1标有“6 V　3 W”字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。当S、S1均闭合时，L1正常发光，电流表的示数是________A。若闭合S、断开S1，电流表的示数是0.25 A，则L2的实际功率为________W。 7．(平顶山期末)如图所示的电路，电源电压保持不变，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～15 V，灯泡上标有“6 V　3 W”字样，R1＝18 Ω。当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光。当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3 A。求： (1)灯泡正常发光时的电阻多大？ (2)电源电压多大？ 解：(1)由P＝UI＝ eq \f(U2,R) 可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝ eq \f(UL2,PL) ＝ eq \f(（6 V）2,3 W) ＝12 Ω。 (2)当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡L与 eq \f(1,2) R2串联，电压表测 eq \f(1,2) R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I1＝IL＝ eq \f(UL,RL) ＝ eq \f(6 V,12 Ω) ＝0.5 A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL＋I1× eq \f(1,2) R2＝6 V＋0.5 A× eq \f(1,2) R2……①；当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，定值电阻R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝I2(R1＋R2)＝0.3 A×(18 Ω＋R2)……②；由①②可得：R2＝12 Ω，U＝9 V。 $$