第十七章 电流做功与电功率 小专题9 电功率之动态电路的分析与计算-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

小专题九　电功率之动态电路的分析与计算 1 1．多开关或滑动变阻器引起电功率变化的动态电路分析与计算： 首先要弄清每种状态下电路的连接方式，并认清电路中电流表、电压表的测量对象；其次弄清开关通断或滑动变阻器的滑片移动时，电阻的变化情况；最后结合串、并联电路的特点、欧姆定律、电功、电功率的公式进行计算。 开关引起电功率变化的动态电路 1．如图所示，电源电压恒定，闭合开关S1，小灯泡发光，再闭合开关S2，则 ( ) A.小灯泡变亮 B．电流表示数变小 C．电压表示数变大 D．电路的总功率变大 D 2．如图所示电路，R1、R2阻值相等，电源电压为6 V，当开关S闭合、S1断开，电流表示数为0.6 A；再把开关S1闭合，电流表的示数增加_______A，电路的总功率增加_______W。 0.6 3.6 [变式题](2024·山东济宁)在如图所示的电路中，电源电压为6 V，当开关S闭合后，电路总功率变化了1.8 W，则电流表示数变化了_______A，电阻R＝_____Ω。 0.3 20 滑动变阻器引起电功率变化的动态电路 3．(2024·甘肃兰州)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中，下列说法中正确的是 ( ) A．电流表 的示数变小 B．电压表 的示数变大 C．电压表 与电流表 的示数之比变大 D．滑动变阻器R2消耗的功率变大 D 4．如图所示电路是某物理兴趣小组自制的肺活量比较装置，吹气时，气球胀大，隔板向上运动。此过程中，下列说法正确的是 ( ) A．总电阻变大 B．电压表示数变大 C．电流表示数变小 D．电阻R1的功率变大 D 5．(贵州模拟)如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电流表示数为0.6 A；滑片滑到b端时，电流表示数为0.2 A，电压表示数为4 V，此时R1的功率为_____W。 0.4 敏感电阻类引起电功率变化的动态电路 6．(2025·黔东南模拟)如图所示是烟雾浓度检测仪的电路原理图，电源电压为6 V保持不变，R0为定值电阻，R1为气敏电阻，阻值随烟雾浓度的增大而增大。闭合开关S，某时刻电压表的示数为3 V，此时R1的功率为P1；当烟雾浓度增大时，电压表的示数为2 V，此时R1的功率为P2，则P1∶P2＝________。 9∶8 电功率的极值问题 7．(贵阳模拟)如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( ) A．R1的最大功率为0.1 W B．该电路的最小功率为3.6 W C．滑片移至中点时，R1与R2的功率之比为2∶5 D．电压表示数为2 V时，R1与R2消耗的功率相同 C 8．(多选)(遵义一模)如图所示，电源电压恒为9 V，灯泡标有“3 V　1.5 W”字样，滑动变阻器的规格为“24 Ω　0.8 A”，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。闭合开关，在保证电路安全的情况下，则下列说法中正确的是(不考虑灯丝电阻的变化) ( ) A．允许滑动变阻器接入电路的阻值范围是0～24 Ω B．电流表示数的变化范围是0.3～0.5 A C．电压表示数的变化范围是1.8～3 V D．灯泡的最小功率是0.54 W BCD 9．(2024·贵阳期末)如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，电流表量程为0～0.6 A。当开关S1、S2同时闭合时，小灯泡正常发光，则小灯泡正常发光时的电阻RL为_____Ω；保持开关S1始终闭合，通过调节电路，电路消耗的最大功率为______W。 12 6.6 10．在如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R2标有“20 Ω　3 A”。闭合开关S，电流表的示数为0.3 A。求： (1)R1的阻值。 (2)R2允许接入电路的最小阻值。 (3)整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。 2．关于电功率极值的计算： 只要根据电路、用电器中各自最大(小)物理量值即可求得： (1)已知最大(小)电压值、电流值，则有P最大/最小＝UI。 (2)已知最大(小)电压值、电阻值，则有P最大/最小＝。 (3)已知最大(小)电流值、电阻值，则有P最大/最小＝I2R。 解：由图可知，闭合开关S，电阻R1与滑动变阻器R2并联，U＝U1＝U2＝6 V。 (1)电流表测通过R1的电流，即I1＝0.3 A，根据欧姆定律可知，R1的阻值R1＝＝＝20 Ω； (2)滑动变阻器R2标有“20 Ω　3 A”，表示允许通过的最大电流I2＝3 A，根据欧姆定律可知，R2允许接入电路的最小阻值R2＝＝＝2 Ω； (3)由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电流最大，电路的最大总电流I大＝I1＋I2＝0.3 A＋3 A＝3.3 A，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电流最小，通过滑动变阻器的最小电流I2′＝＝＝0.3 A，电路的最小总电流I小＝I1＋I2′＝0.3 A＋0.3 A＝0.6 A，由P＝UI得，当电压相同时，电功率之比等于电流之比，整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比P大∶P小＝I大∶I小＝3.3 A∶0.6 A＝11∶2。 $$