第18章 专题2 动态电路的电功率分析与计算（教师用书）-【中考123】2025-2026学年九年级下册物理全程导练(人教版·新教材)

本初中物理讲义聚焦动态电路分析核心知识点，梳理开关通断、滑动变阻器调节、敏感电阻变化等情境下，串联并联电路中电阻、电流、电压及电功率的变化规律，以欧姆定律和电路特点为学习支架，构建从基础到综合的知识脉络。 资料特色为情境化题目设计（如天然气泄漏检测仪、推力电阻问题），融合科学思维中的模型建构与科学推理，通过分步解析示范电路分析方法。课中辅助教师突破教学难点，课后助力学生巩固物理观念，提升运用规律解决实际问题的能力。

[答案 P4] 开关类动态电路　　 1．如图所示，电源电压保持不变，闭合S1和S2，灯L正常发光，则断开S2时(C) 1题图 A．电流表示数变大，电压表示数不变，灯L变亮 B．电压表示数变大，电流表示数不变，灯L的实际功率变小 C．电流表示数变小，电压表示数不变，灯L仍然正常发光 D．电压表示数不变，电流表示数变大，电路的总功率变大 2．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20 Ω，R2的阻值为10 Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.4 A。 (1)求电源电压。 (2)当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.7 A，且小灯泡L正常发光，求小灯泡L的额定功率。 2题图 解：(1)当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知，电源电压： U＝I(R1＋R2)＝0.4 A×(20 Ω＋10 Ω)＝12 V； (2)当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，此时R1和L并联接入电路中，电流表测干路中的电流，此时的总电阻要小于R1， 当S闭合，S1、S2断开时，R1和R2串联接入电路中，此时的总电阻要大于R1， 所以，R1和L并联的总电阻小于R1和R2串联的总电阻，由欧姆定律可知，当S、S1、S2都闭合时，干路中的电流变大， 故并联后干路中的电流：I′＝0.4 A＋0.7 A＝1.1 A， 通过R1的电流：I1＝＝＝0.6 A， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，由并联电路的电流特点可得，通过L的电流： IL＝I′－I1＝1.1 A－0.6 A＝0.5 A， 则L的额定功率：P＝UIL＝12 V×0.5 A＝6 W。 答：(1)电源电压为12 V；(2)小灯泡L的额定功率为6 W。 滑动变阻器类动态电路　　 3．在如图所示的电路中，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法中正确的是(D) 3题图 A．灯泡L变暗 B．电压表示数变小 C．电流表A1示数变大 D．整个电路消耗的总功率变小 4．(内江中考)图甲是某物理兴趣小组设计的简易“坐位体前屈”测试仪，其简化原理如图乙。在测试中，测试的同学向前水平推动测试仪的滑块(相当于图乙中向右移动滑动变阻器的滑片P)，用电压表的示数来反映被测试者的成绩。电源的电压恒为6 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器R1标有“20 Ω　1.5 A”的字样，定值电阻R2＝10 Ω。闭合开关S，求： 4题图 (1)当滑动变阻器连入电路的阻值R1＝2 Ω时，电压表的示数。 (2)在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的最小值。 解：(1)由图乙可知，R1和R2串联，则总电阻： R＝R1＋R2＝2 Ω＋10 Ω＝12 Ω， 由欧姆定律得，电路中的电流：I＝＝＝0.5 A， 则R1两端的电压即电压表的示数： U1＝IR1＝0.5 A×2 Ω＝1 V； (2)由P＝UI可知，电源电压恒定，电流越小，电路总功率越小，所以滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小，则电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.2 A， 此时电压表的示数：U1′＝I最小R1最大＝0.2 A×20 Ω＝4 V， 4 V>3 V，超过了电压表所能测量的最大电压，电路不安全，因此电压表的最大示数为3 V，此时R2两端的电压： U2＝U－U1″＝6 V－3 V＝3 V， 则电路中的最小电流：I最小′＝I2＝＝＝0.3 A， 由P＝UI得，电路中的最小电功率： P最小＝UI最小′＝6 V×0.3 A＝1.8 W。 答：(1)电压表的示数为1 V；(2)在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的最小值是1.8 W。 敏感电阻类动态电路　　 5．学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示。其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻)，天然气浓度增大时，R减小。R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是(D) 5题图 A．显示仪一定是电流表 B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小 C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小 D．若要调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻 6．R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙所示的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20 Ω，电源电压恒为6 V，电流表量程为0～0.6 A。 6题图 (1)当推力为0时，电阻R的阻值为多少？ (2)用300 N的力推电阻，求R0的电功率(图乙)。 (3)图丙中，在保证电路安全的前提下，求推力F的最大值。 解：(1)由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40 Ω； (2)用300 N的力推电阻时，电阻R的阻值为10 Ω，电路中的电流：I0＝＝＝0.2 A， R0的电功率： P＝IR0＝(0.2 A)2×20 Ω＝0.8 W； (3)图丙电路中，通过R0的电流： I0′＝＝＝0.3 A， 电流表允许通过的最大电流为0.6 A，因为R与R0并联，则通过R的最大电流： I′＝0.6 A－0.3 A＝0.3 A， 根据欧姆定律可得此时R的阻值最小， R＝＝＝20 Ω， 由题图甲可知，此时的推力为200 N，随着推力的增大，R的阻值减小，干路电流增大，故最大推力为200 N。 答：(1)电阻R的阻值为40 Ω；(2)R0的电功率为0.8 W；(3)推力F的最大值为200 N。 综合类动态电路　　 7．(多选)如图所示，电源电压不变。下列说法正确的是(AD) 7题图 A．只闭合S1，将P向左移动一段距离，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变 B．只闭合S1，将P向左移动，R1的电功率变大 C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数变大，电流表的示数变小 D．开关都闭合，将P向左移动，L的电功率不变，R2的电功率变小 8．如图所示电路中，电源电压恒为6 V，小灯泡L正常工作时两端的电压为3 V，R0的阻值为10 Ω。闭合开关S，断开开关S1和S2，滑动变阻器R的滑片P移至b端时，电流表的示数为0.6 A，小灯泡L恰好正常工作。求： (1)小灯泡L正常工作时的电阻。 (2)闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器R的滑片P仍在b端时，电流表的示数和滑动变阻器R的电功率。 8题图 解：(1)闭合开关S，断开开关S1和S2，小灯泡L和滑动变阻器串联接入电路，电流表测得电路中的电流I＝0.6 A，小灯泡L正常工作，此时小灯泡L的电阻： RL＝＝＝5 Ω； (2)只闭合开关S，滑片P在b端时，滑动变阻器两端的电压：UP＝U－UL＝6 V－3 V＝3 V， 滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝5 Ω， 闭合开关S、S1、S2，滑片P仍在b端时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，电流表的示数： I总＝＋＝＋＝1.8 A， 滑动变阻器R的电功率：P＝＝＝7.2 W。 答：(1)小灯泡L正常工作时的电阻为5 Ω；(2)电流表的示数为1.8 A，滑动变阻器R的电功率为7.2 W。 学科网（北京）股份有限公司 $