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2026年中考物理复习专题练习 动态电路计算 五 一、简单动态电路计算 定性分析 定量计算 审图 审题 原则 公式 将电流表看作导线,将电压表看作断路,判断电路连接方式,判断电表测量对象 提取题中已知量与所求量,分析它们之间的关系 变动为静 确定状态 选择公式计算 I=,R=,U=IR,P=I2R==UI,W=I2Rt=UIt=t 【滑动变阻器类】(串联式)如图所示,电源电压恒为3 V,小灯泡标有“2.5 V 1.25 W”字样(设小灯泡电阻不变),滑动变阻器的最大阻值为20 。 (1)小灯泡正常发光时的电流为 A。 (2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为 ,电路的总功率为 W。 (3)滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为 A,电压表的示数为 V。 (4)移动滑片使电压表示数为1.5 V时,与移动前相比各用电器两端电压变化量 UL ∶ UR为 ,滑动变阻器接入电路的电阻为 ,电路的总功率为 W。 0.5 1 1.5 0.12 2.4 1 ∶1 5 0.9 【思路点拨】小灯泡正常发光即在额定电压下工作;已知R两端电压,由串联分压可得小灯泡两端电压,结合欧姆定律求得通过R的电流,再作进一步计算。 变式:【改变连接方式】(并联式)如图所示,电源电压 为 6 V 恒定不变,R1阻值为 15 ,电流表量程为 0~0.6 A。 (1)闭合开关S时,若电流表刚好不超过量程,则变阻器 R2连入电路的阻值为 。 (2)移动滑片后,与移动前相比通过R2电流与A表示数的变化量 I ∶ IA为 。 (3)闭合开关S时,若电流表示数为0.5 A,则R2工作1 min产生的热量为 J。 30 1 ∶1 36 【思路点拨】判断电路连接方式,由欧姆定律计算电路的总电阻,最后由串、并联电路电流、电阻特点进行求解。 【多开关类】如图所示,电源电压保持不变,R2=30 ,R3=10 。 (1)当只闭合开关S,电压表的示数为4 V,电流表示数为 0.2 A,则R1的阻值为 ,电源电压为 V。 (2)当开关S、S1、S2都闭合时,则电路消耗的总功率为 W。 (3)当只闭合S、S1时,电流表示数为 A,R3工作1 min产 生的热量为 J。(保留2位小数) 【思路点拨】先画出三种开关状态下的等效电路图,再判断电路连接方式,再选择公式求出未知量。 20 6 3 0.27 44.63 【多开关与滑动变阻器综合类】如图所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R3最大阻值为20 ,将滑动变阻器的滑片调至最左端,当开关 S1、S2、S3都闭合,此时通过R3的电流为 0.5 A;则: (1)电源电压是 V。 (2)只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处的过程中,R1两端电压变化了4 V,则此时V2的示数是 V。 (3)若用小灯泡L替换电压表V2,将滑动变阻器滑片置于某位置,再闭合开关S1、S2、S3,此时R2 ∶R3=4 ∶1,当S2断开时,电流表A的示数变化了0.2 A,此时流过R3的电流是 A。 (4)在(3)的情况下,闭合开关S1、S2、S3,若电流表A与电流表A1的比值为7 ∶3,则小灯泡的实际功率是 W。 4 0.8 4 10 【思路点拨】根据开关闭合情况画出等效电路图,确定电路连接方式,判断电表测量对象,结合串、并联电路特点并利用比值关系和P=UI求解。 二、极值、范围类动态电路计算 【滑片移动类】(一题多角度)如图所示电路,电源电压恒为6 V,小灯泡L上标有“4.5 V 0.3 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。电流表量程选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,滑动变阻器R规格为“30 1 A”。闭合开关S,为保证电路安全。在移动滑片P的过程中: (1)小灯泡的最大电功率是 W。 (2)滑动变阻器连入电路阻值变化范围是 。 (3)电压表的示数变化范围是 V。 (4)该电路的最大总功率是 W。 【思路点拨】明确各元件参数限制,小灯泡额定值、电表量程、变阻器规格;分析滑动变阻器阻值变化影响,由P=UI,结合电源电压不变及电路允许通过的最大电流求总功率最大值。 0.6 15~30 2~3 1.2 变式1:(更改电表位置)把最大阻值为 60 的滑动变阻器R与标有“12 V 6 W”的小灯泡L按如图所示连接在总电压恒为24 V的电路中。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6 A”和“0~15 V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。 (1)电路允许通过的最大电流为 A。 (2)电路消耗总电功率的最大值为 W。 (3)小灯泡L消耗电功率最小值为 W。 (4)滑动变阻器R允许调节范围是 。 【思路点拨】分析滑动变阻器接入电路的最大值时,要注意其两端的电压最大值为15 V 。 0.5 12 3.375 24~40 变式2:(更改电路连接方式)如图所示,已知电源电压为 3 V,小灯泡L的规格为“3 V 0.9 W”,滑动变阻器的规格为 “20 1 A”,电流表量程为0~3 A,则小灯泡正常发光时 阻值RL= 。当开关S1、S2同时闭合,改变滑动变阻器 的接入电阻,小灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的最大功率为P1,最小功率为P2,则 P1 ∶P2= 。 【思路点拨】分别确定电路最大、最小总功率情况,最大时灯泡与滑动变阻器并联且变阻器电流最大,最小时S2断开,变阻器阻值最大。 10 不变 26 ∶3 【多开关类】如图所示,电源电压不变,R2=10 ,小灯泡L标有 “6 V 3 W”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当S1闭合、S2与a点连接时,小灯泡L恰好正常发光,且电流表的示数为0.8 A。则: (1)电源电压为 0V。 (2)R1的阻值为 。 (3)改变开关通断状态,电路消耗的最小电功率和最大电功率分别为 W 和 W。 【思路点拨】依据串、并联电路电阻特性,串联时电阻最大求得最小功率,并联时电阻最小求得最大功率。 6 20 1.2 4.8 【多开关与滑动变阻器综合类】如图是某同学设计的调光台灯电路图,电源电压为 9 V且保持不变,R0是定值电阻,灯泡L上标有“6 V 9 W”的字样,不考虑灯丝电阻受温度的影响。当S、S1闭合时,L正常发光;当S、S2闭合时,调节滑片P使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器总阻值的时,灯泡L的实际功率为3.24 W。 (1)小灯泡L正常发光时的电流为 A; (2)滑动变阻器的最大阻值为 ; (3)小灯泡L能调节到的最小电功率为 W。 1.5 12 1 【思路点拨】分析开关处于不同闭合状态时的电路连接情况,结合串、并联电路特点可得R0阻值和滑动变阻器的阻值;当电路中的总电阻最大时,电路中的电流最小,即当S、S2闭合时,小灯泡L能调节到最小电功率。 命题点1:滑动变阻器类 1. (2025•巴中18题2分)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.4 A, 小灯泡消耗的功率为0.4 W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化1.5 V, 此时小灯泡正常发光,且消耗的功率为1.5 W。下列说法中正确的是( ) A.电源电压为4 V B.小灯泡正常发光时的电阻为2.5 C.滑动变阻器最大阻值为15 D.滑片P 在中点时,变阻器消耗电功率为4.2 W C 2.(2025•眉山12题2分)如图所示,电源电压保持不变,R2的最大阻值为 10 。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在中点时,R1的功率为7.2 W;将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3∶4。此过程中,下列判断正确的是( ) A.电压表示数为9 V B.P在中点时A2的示数为0.6 A C.P在中点时,1 min内R2产生216 J的热量 D.电路的最小功率为10.8 W D 3. (2025•广安19题3分)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 。 6 20 命题点2:多开关类 4.(2025•达州23题6分)如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1= 28 ,灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化)。只闭合S1、S2,灯泡L正常发光;再闭合S3,电流表示数变化了0.25 A。请计算: (1)灯泡L正常发光时的电流; (2)电阻R0的阻值; (3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小功率。 解:(1)灯泡L正常发光时的电流: I额===0.5 A;(2分) (2)只闭合S1、S2,灯泡单独工作,电流表测电路电流,此时灯泡L正常发光,则电源电压:U=U额=6 V,再闭合S3,灯泡L和R0并联,电流表测干路电流,根据并联电路电流规律可知,通过R0电流为0.25 A,则电阻R0的阻值: R0===24 ;(2分) (3)灯泡L的电阻:RL===12 , 只闭合S1时,灯泡L和R1串联,此时总电阻最大,根据P=可知,整个电路消耗的最小功率: P小===0.9 W。(2分) 命题点3:滑动变阻器与多开关综合类 5. (2025•凉山州20题2分)在如图所示的电路中,电源电压恒定,电压表量程为0~15 V,定值电阻R1、R2的阻值分别为10 和20 。当只闭合开关S1,将滑动变阻器R的 阻值接入电路时,电压表示数为3 V,电阻R1的电功率为P1;当闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片P移到最左端时,定值电阻R2的电功率为P2。若P1 ∶P2=1 ∶8,则电源电压为 V,电路最小电功率为 W。 4 0.16 6. (2025•达州18题 4分)如图,电源电压恒为U。只闭合 开关S,滑片P移至a端,此时电压表示数为U1,电流表示 数为I1,R3消耗的电功率为P1;滑片P移至b端,电压表示 数为U2,电流表示数为I2,R3消耗的电功率为P2;开关S、S1和S2全部闭合,滑片P仍位于b端,R1消耗的电功率为P3,电流表示数为I3。已知I3= 1.4 A,P3=3.6 W,U1∶U2=5∶8,P1∶P2=25∶4。则电源电压U= V,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8 A,通过控制开关和移动滑片P,电路消耗最大功率和最小功率之比为 。 6 50∶3 7.(2025•乐山39题6分)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6 V 6 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20 。当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6 A。求: (1)电源电压; (2)定值电阻R1的阻值; (3)整个电路的最小电流。 解:(1)当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,L与R1并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的电压特点可知,电源电压:U源=UL=6 V;(2分) (2)灯泡的电阻:RL===6 , 通过灯泡的电流:IL===1 A,(1分) 通过R1的电流:I1=I-IL=1.6 A-1 A=0.6 A, R1的电阻:R1===10 ;(1分) (3)S、S1闭合,S2断开,变阻器滑片移至b端时,R与R1串联,此时电路总电阻最大,电流最小,则最小电流:Imin===0.2 A。(2分) 命题点4:极值范围类 8. (2025•广安12题3分)如图,电源电压为4.5 V,灯泡L标有“3 V 1.8 W”字样(不考虑灯丝电阻变化),滑动变阻器R的规格为“20 0.5 A”,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为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.变阻器允许接入电路阻值范围为4~20 D.灯泡L消耗电功率的范围为0.45~1.25 W D 9. (2025•广元17题4分)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,滑动变阻器R的规格为“90 2 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程均为0~3 A,灯的额定电压是18 V(其阻值不受温度影响)。先闭合开关S1、S2,再闭合开关S,灯L正常发光,调节滑动变阻器滑片使电流表A1、A2的示数分别为2.4 A、0.6 A,则灯L通电10 s产生的热量是 J;当先闭合开关S3,再闭合开关S,为确保电路安全,灯L的最大功率与最小功率的比值是 。 324 36∶1 命题点5:实际应用类 10.(2025•眉山17题4分)物理兴趣小组设计了一种超速自动报警装置,当车速过快时,提醒驾驶员需要减速。如图甲为该装置的简化电路图,电源电压为12 V,定值电阻R为10 ,Rv为速度传感器,其阻值随车速变化的关系图像如图乙。由图乙可知,当汽车的行驶速度逐渐增大时,电压表的示数 。若车速达到80 km/h时,提醒语音响起,观察到电压表示数为10 V;当电压表的示数为8 V时,汽车速度为 km/h。 增大 20 11.(2025•广元25题6分)某智能书桌台灯通过可变电阻R调节灯L的亮度,此电阻采用新材料,电阻值仅随光照强度增强(减弱)而增大(减小)。电路简图如图甲,电源两端电压恒为18 V,灯L的I-U曲线如图乙。当不使用智能调光功能时,S0、S闭合,灯L正常发光。 (1)闭合开关S0、S,求灯L的电阻; (2)闭合开关S0,断开开关S,当电流表的读数是0.5 A时,求可变电阻的阻值; (3)闭合开关S0,断开开关S,当灯的功率为8.4 W 时,求电路的总功率。 解:(1)由图甲,当S0、S闭合时,电路只有灯L工作且正常发光,其两端电压等于电源电压U=18 V,由图乙,此时通过灯L电流IL=0.8 A,则灯L的电阻:RL===22.5 ;(2分) (2)闭合S0,断开S时,灯L与R串联,电路中的电流I=0.5 A,由图乙,当电流I=0.5 A时,灯L两端的电压UL=6 V,根据串联特点可得,可变电阻R两端电压:UR=U-UL=18 V-6 V=12 V,则可变电阻阻值:R===24 ;(2分) (3)闭合S0、断开S,灯L与R串联,由图乙可知,当灯L的功率PL=8.4 W时,根据P=UI,结合图乙可知,此时灯L两端的电压UL′=12 V,通过灯L的电流I′=0.7 A,则电路的总功率: P=UI′=18 V 0.7 A=12.6 W。(2分) $