26 重难专项七 动态电路的定量计算-【智乐星中考·中考备战】2026年山东省中考物理全练本PPT课件（沪科版 六三制）

1 2 重难专项七 动态电路的定量计算 建议用时：20分钟 3 1.(2025·聊城莘县一模)如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡电阻不随温度而变化，当滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，电流表和电压表的示数变化如图乙所示，则(　　) A.电压表测量灯泡两端的电压 B.滑片向右滑动时电压表示数变小 C.电源电压为6 V D.滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω 1 3 5 7 题序 2 4 6 4 2.(2025·淄博沂源二模)如图甲所示电路，电源电压恒为9 V，灯泡L的额定电压为6 V，电流表量程为0～0.6 A，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像如图乙所示。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列分析正确的是(　　) ①滑片向左移动，L的实际功率减小 ②电路消耗的最大功率为5.4 W ③R接入的最小阻值为5 Ω ④L的实际功率为0.75 W时，通电1 min电阻R的产生的热量为90 J A.只有①④正确 B.只有②④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确 1 3 5 7 题序 2 4 6 5 3.(2025·重庆)科技小组的同学按图甲所示的电路研究自制小台灯的调光效果，灯泡L标有“2.5 V”字样，电源电压恒为4.5 V，电压表测量范围为“0～3 V”，电流表测量范围为“0～0.6 A”。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，最大范围移动变阻器的滑片P，观察灯泡L的亮暗，绘出灯泡L的I-U图像如图乙所示。下列分析正确的是(　　) A.灯泡正常发光时的电阻值为5 Ω B.灯泡随滑片P向b端移动而变亮 C.变阻器接入电路的阻值范围为8～40 Ω D.电路消耗的最大电功率为0.625 W 1 3 5 7 题序 2 4 6 6 【解析】A.由图乙可知，灯泡电压为2.5 V时，电流为0.25 A，则灯泡正常发光时电阻RL===10 Ω，故A错误。 B.分析电路可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流。滑片P向b端移动时，变阻器接入电路的阻值变大，则电路的总电阻变大，根据I=，电路中电流变小，由图乙可知，灯泡两端电压变小，根据P=UI，灯泡实际功率变小，灯泡变暗，故B错误。 1 3 5 7 题序 2 4 6 7 C.由图乙可知，灯泡电压为2.5 V时，电流最大为0.25 A，此时变阻器阻值最小R滑小===8 Ω，灯泡电压为0.5 V时，电流最小为0.1 A，此时变阻器阻值最大，R滑大===40 Ω，所以变阻器接入的阻值范围为8～40 Ω，故C正确。 D.电流最大为0.25 A，则电路消耗的最大电功率P大=UI1=4.5 V×0.25 A=1.125 W，故D错误。 1 3 5 7 题序 2 4 6 8 4.(2025·广安)如图所示，电源电压为4.5 V，灯泡L标有“3 V　1.8 W”字样(不考虑灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R的规格为“20 Ω 0.5 A”，电流表的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～3 V。保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片过程中，下列说法正确的是(　　) A.电压表的示数变化范围为1.5～3 V B.电流表的示数变化范围为0.3～0.6 A C.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4～20 Ω D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45～1.25 W 1 3 5 7 题序 2 4 6 9 【解析】ABC.由图可知该电路为串联电路，电压表的量程为0～3 V，则电压表最大示数为3 V，小灯泡两端的电压UL=U-UR=4.5 V-3 V=1.5 V，小灯泡电阻RL===5 Ω，电路中最小电流Imin===0.3 A，此时滑动变阻器接入电阻最大，最大阻值为10 Ω，小灯泡的额定电流为0.6 A，滑动变阻器R的规格为“20 Ω　0.5 A”，电流表的量程为0～0.6 A，则电路中最大电流为0.5 A，电路中最小的总电阻为9 Ω，则滑动变阻器接入最小电阻为4 Ω，电压表示数最小为2 V。综上可得，电压表的示数变化范围为2～3 V；电流表的示数变化范围为0.3～0.5 A；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为4～10 Ω，故ABC错误。 1 3 5 7 题序 2 4 6 10 D.灯泡L 的最大电功率Pmax=RL=(0.5 A)2×5 Ω=1.25 W，灯泡L的最小电功率Pmin=RL=(0.3 A)2×5 Ω=0.45 W，即灯泡L的电功率的范围为0.45～1.25 W，故D正确。 1 3 5 7 题序 2 4 6 11 5.(2025·广安)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为 6 V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中， 小灯泡L的U-I关系图像如图乙所示，则电源电压为_____V，滑动变阻器 的最大阻值为______Ω。  6 20 1 3 5 7 题序 2 4 6 12 6.(2025·青海)随着人工智能的兴起，小文和屈原利用AI视频对话时，屈原问到“圜则九重，孰营度之？”随即“问天”兴趣小组畅想未来有一天人类能够登陆火星，他们为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图甲所示，若电源电压恒为 24 V，发热电阻R的阻值为6 Ω，小灯泡标有“24 V　12 W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。 1 3 5 7 题序 2 4 6 13 (1)通过发热电阻R的电流是多少？ (2)小灯泡的电阻是多少？ (3)发热电阻R的电功率是多少？ (4)为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50 lx时，开关会自动断开(光照强度是指单位面积上所接收可见光的光通量)。假设某时段火星表面的光照强度随时间的变化如图乙所示，则0～100 s内航天服消耗的电能是多少？ 1 3 5 7 题序 2 4 6 14 【答案】解：(1)由图甲可知，发热电阻R和小灯泡并联，根据并联电路的电压特点可知，U电源=UL=UR=24 V， 由I=可得，通过发热电阻R的电流：IR===4 A。 (2)由题意可知，小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，由P=UI=可得，小灯泡的电阻：RL===48 Ω。 (3)由P=UI可得，发热电阻R的电功率： PR=URIR=24 V×4 A=96 W。 1 3 5 7 题序 2 4 6 15 (4)由题意可知，0～40 s内，开关S1和S2闭合，小灯泡和发热电阻一起工作，40～100 s内，光照强度大于50 lx，开关S2断开，电路中仅有发热电阻R工作； 由W=Pt可得，0～40 s内航天服消耗的电能： W1=(PL+PR)t1=(12 W+96 W)×40 s=4 320 J， 40～100 s内航天服消耗的电能： W2=PRt2=96 W×60 s=5 760 J， 则0～100 s内，航天服消耗的总电能： W=W1+W2=4 320 J+5 760 J=10 080 J。 1 3 5 7 题序 2 4 6 16 7.(2025·福建)如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图，R0为定值电阻，RF为力敏电阻，RF置于圆柱体容器底部，可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空，装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔，且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6 V，R0=30 Ω，RF的阻值与压力大小F的关系为RF=1 030-2.5F，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。活塞横截面积为4×10-3 m2，忽略摩擦，不计活塞质量。查阅资料，大气压p与海拔h的关系如表所示。 1 3 5 7 题序 2 4 6 17 海拔h/m 0 100 200 300 400 大气压p/(×103 Pa) 101 100 99 98 97 海拔h/m 500 … 1 000 2 000 … 大气压p/(×103 Pa) 96 … 90 80 … 1 3 5 7 题序 2 4 6 18 (1)求h=0时活塞受到的压力。 (2)求h=0时通过R0的电流。 (3)求该装置能测量的最高海拔。 (4)指出该装置测量时的一项不足之处，针对该不足，就电源和电流表中任选1个，提出相应问题的解决方案，并说明理由。 1 3 5 7 题序 2 4 6 19 【答案】解：(1)由表格可知当h=0时，大气压p0=101×103 Pa，由p0=可知，活塞受到的压力： F0=p0S=101×103 Pa×4×10-3 m2=404 N。 (2)当h=0时，RF=(1 030-2.5F0)Ω=(1 030-2.5×404)Ω=20 Ω， 串联电路电流处处相等，则通过R0的电流： I0=I===0.12 A。 1 3 5 7 题序 2 4 6 20 (3)分析题意可知，选择电压表示数转换测出海拔。 当电压表示数为3 V时，所测的海拔最高为hmax， 则U0'=U总-UF'=6 V-3 V=3 V， 由I'==得，RF'=R0=×30 Ω=30 Ω， 又RF'=1 030-2.5F'，解得F'=400 N， 此时大气压：p===1.0×105 Pa， 查表可知hmax=100 m。 1 3 5 7 题序 2 4 6 21 (4)问题1：该装置所测的最高海拔太低。 方案：适当降低电源电压U总。 理由：根据欧姆定律和串联电路知识可知， ==，得RF=·R0。 ①当电源电压降低到3～6 V时，UF最大值为3 V不变，适当减小电源电压U总，可以增大RF，可测的气压减小，可测的海拔增加。 1 3 5 7 题序 2 4 6 22 ②当电源电压降低到3 V以下时，UF最大值小于3 V且在电压表量程内，可以继续增大RF，可测的气压减小，可测的海拔增加。 问题2：电流表指针偏转角度太小，测量误差大。 方案：将电流表换成适当小量程的电流表。 理由：由第(2)问计算可知，电路的最大电流为0.12 A，只占电流表量程(0～0.6 A)的五分之一，所以适当减小电流表量程(最大值不小于120 mA)以便减小测量误差。 1 3 5 7 题序 2 4 6 23 24 $