电功率综合计算(动态电路)
电功率的动态电路、图像问题
B
A.灯泡亮度变暗 B.电压表示数变小 C.电路总阻值变大 D.电路总功率变小
类型3 开关状态改变型
▶ 方法指导 开关的断开与闭合 元件的连接方式改变 电阻如何变化 灯泡亮度、电表示数、电功率的变化
总功率为 时,小灯泡 的实际功率为_ _______。
类型3 滑动变阻器的 图象
6.如图甲所示的电路中, 为定值电阻, 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 后,滑动变阻器 的滑片 从最左端移动到最右端的过程中,电流表的示数 与电压表的示数 的变化关系如
【补充设问】 电路的最小总功率为_ _____ 。
1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 ,当滑动变阻器的滑片 向右移动时( )
B
A.电压表的示数不变,电路的总功率变小B.电流表的示数变大,电路的总功率变大C.电压表的示数变大,灯的亮度变暗 D.电流表的示数变小,灯的亮度变暗
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 后,当滑动变阻器的滑片 自右向左滑动时( )
7.如图所示的电路中,当开关 由断开到闭合时( )
D
A.电压表的示数变小,电流表的示数变大,电路的总功率变小B.电压表的示数不变,电流表的示数不变,电路的总功率变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大,电路的总功率变大D.灯泡不亮,电压表的示数变大,电路的总功率变大
8.(多选)如图所示的电路中,甲、乙两灯分别标有“ ”和“ ”的字样,电源电压恒为 。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
。 调节滑动变阻器 ,当其连入电路的阻值为_____ 时,小灯泡 的实际功率为 。
电功率之动态电路的分析和计算乐乐课堂
电功率之动态电路的分析和计算
乐乐课堂
电功率之动态电路的分析
专题概述
有关电功率的动态电路的定性分析是河北省初中毕业生升学文化课考试物理部分常考的最后一道多项选择题,分值是3分.
解决动态电路类的问题的基本思路如下:
(1)若有实物图,应先根据实物图画出对应的电路图.
(2)结合电路图明确各电阻和小灯泡的串、并联关系.
(3)确定电路中电压表、电流表分别测哪个用电器的电压和电流,注意若电压表和电流表测的是定值电阻电压和电流时,则两表示数的比值是不变的;若测的是滑动变阻器的电压和电流时,则比值随滑动变阻器的阻值变化而变化.
(4)明确滑动变阻器滑片移动时阻值的变化,和开关闭合断开时电路的变化,根据串、并联U、I、R关系规律、欧姆定律以及电功率的公式进行分析、解答.。
中考物理一轮复习 电功率之动态电路计算(有简单答案)
学员姓名:年级:初三辅导科目:物理授课日期授课时段授课主题电功率之动态电路计算一、单选题1.如图甲所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 3W”,R0为定值电阻。
闭合开关S,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,将滑动变阻器的滑片P由某一端点移动到某一位置过程中,U2与U1的变化关系如图乙所示,滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等。
下列判断正确的是()A.电源电压12VB.滑动变阻器的最大阻值为28ΩC.R在上述端点时消耗的功率为7WD.电路允许消耗的最大功率为9.5W2.如图所示,电源电压恒为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“15Ω 2A”,小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样(灯丝电阻不变)。
在电路安全的情况下,下列说法正确的是()①电流表示数的最小值为0.25A ①滑动变阻器阻值的变化范围为3~20Ω①小灯泡电功率的变化范围为0.375~1.5W ①电路消耗的最大电功率为3.375WA.①①B.①①C.①①D.①①3.如图所示,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“00.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。
不考虑灯丝电阻变化,保证电路安全,闭合S,则()ΩΩA.S1、S2都断开,变阻器接入电路阻值范围是420B.S1、S2都断开,电路消耗最大功率是3.6WC.S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4WD.S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω4.创建生态文明城市需要我们共同关注环境。
我县某兴趣小组为了检测空气质量指数,设计了甲图所示的检测电路。
R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压6V保持不变,R0=10Ω,当电压表示数为4V时,下列说法错误..的是()A.通过R的电流为0.4A B.电阻R的电功率为1.6WC.此时空气质量指数为50 D.气敏电阻R的电阻为5Ω5.某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热,以增强人体舒适度。
动态电路中的电功率计算
动态电路中的电功率计算
动态电路是指电流和电压随时间变化的电路。
在动态电路中,电功率的计算相对复杂,需要考虑电流和电压随时间的变化情况。
首先,电功率的定义是电流乘以电压,即P=I*V。
在直流电路中,电流和电压都是恒定的,因此电功率也是恒定的。
但在动态电路中,电流和电压随时间变化,因此电功率也是随时间变化的。
计算动态电路中的电功率的方法有两种:瞬时功率和平均功率。
1.瞬时功率:瞬时功率是指其中一时刻的功率值。
在动态电路中,电流和电压都是时间的函数,因此瞬时功率可以表示为P(t)=I(t)*V(t)。
瞬时功率可以通过测量电流和电压并相乘得到。
2.平均功率:平均功率是在一定时间段内的功率平均值。
平均功率可以通过积分来计算。
对于一个时间段[t1,t2],平均功率可以表示为:P_avg = (1 / (t2 - t1)) * ∫[t1->t2] (I(t) * V(t))dt
其中,∫[t1->t2]表示从t1到t2的积分。
除了计算瞬时功率和平均功率,还可以计算最大功率和最小功率。
最大功率和最小功率是一些时间段内功率的最大值和最小值。
在计算电功率时,需要考虑动态电路的电流和电压之间的相位角差。
如果电流和电压是同相的(相位差为0),则功率是正的,表示由电源向电路传输能量。
如果电流和电压是异相的(相位差为180°),则功率是负的,表示电路向电源传输能量。
在实际应用中,动态电路中的电功率计算可以用来评估电路的性能、计算电路的发热情况、控制电路的负载等。
中考物理动态电路中电功率计算解题方法研究
中考物理动态电路中电功率计算解题方法研究前言:动态电路是中考物理中的一个重要部分,掌握电功率计算方法对于正确解答动态电路计算题目至关重要。
本文将详细介绍中考物理动态电路中的电功率计算解题方法,并提供例题分析,希望能对同学们的复习有所帮助。
一、动态电路中电功率的定义电功率是指单位时间内电能的消耗或转换率。
在动态电路中,电功率的计算公式为P=U×I,其中P表示电功率,U表示电压,I表示电流。
二、电功率计算公式的推导动态电路中,电压和电流一般都是随时间而变化的。
因此,我们需要通过对电路进行功率分析,从而得到电功率计算公式。
首先,我们可以根据欧姆定律,得到电路中某一时刻的电流和电压:I=U/R其中,R为电路中的电阻。
然后,我们根据功率的定义公式,得到电路中某一时刻的电功率:P=U×I=U^2/R综上所述,我们可以得到动态电路中电功率的计算公式:P(t)=U(t)×I(t)=U^2(t)/R三、电功率计算实例分析例1:如图所示,电路中的电源电压为12V,电阻为2Ω,求电路中电流、电阻、电功率的大小以及各自随时间的变化情况。
解:首先,根据欧姆定律,得到电路中电流I=U/R=12/2=6A。
电阻为2Ω,不随时间变化。
然后,根据电功率计算公式,得到电路中电功率P=U^2/R=12^2/2=72W。
得出电流为6A、电阻为2Ω、电功率为72W的结果之后,我们可以根据题目要求,画出各自随时间的变化情况的图表。
例2:如图所示,电路中的电源电压为10V,电阻为2Ω,求电路中电流、电阻、电功率的大小以及各自随时间的变化情况。
解:根据欧姆定律,得到电路中电流I=U/R=10/2=5A。
电阻为2Ω,不随时间变化。
由于电路中的两个电阻分别为2Ω和4Ω,因此,我们需要分别计算它们在电路中所消耗的电功率。
对于2Ω的电阻,根据电功率计算公式,得到消耗的电功率为P=U^2/R=10^2/2=50W。
对于4Ω的电阻,同样根据电功率计算公式,得到消耗的电功率为P=U^2/R=10^2/4=25W。
2014电功率复习
第八章
电功率
知识点清单
1.电能 知识点1:知道电能的转化和电能表的读数方法. 2.电功率 知识点2:知道什么是电功率及额定功率和额定电压, 会用电功率公式进行简单的计算; 知识点3:知道如何测量小灯泡的电功率. 3.电热 知识点4:知道什么是电流的热效应,理解焦耳定律 的内容,会用焦耳定律公式进行计算. 4 .生活用电 知识点5:家庭电路 知识点6:安全用电
定 功 220v: 表示此用电器的额定电压. 表示此用电器的额定功率 . 40 w : 率
(3)、某用电器标有“220v 40w”,含义是:
(4)、灯泡的亮度取决于它的实际功率
1、某用电器标有“220v 40w”,,那么这个 用电器的额定电流和电阻分别是多少?
解: I额 = P额 = 40W ≈ 0.18A U额 220V
基础回顾
电功率
(1)电能的单位是 焦耳 ,还有“度”,它的学名叫 千瓦 时 ,符号是__kW·h .常用来测量消耗电能多少的仪表是 电能表 .电流做功或用电器消耗电能计算:W=UIt (2) 电功率 是用来表示消耗电能快慢的物理量,计算公式是 P=W/t ;用电器正常工作时的电压叫做 额定电压 ,用电器 在额定电压下的功率叫做 额定功率 ,用电器铭牌上标的电 压一般就是该用电器的 额定电压 ,标的功率就是该用电器 的 额定功率 .(试试将公式变形) (3)在测量小灯泡的电功率时,要测出小灯泡两端的 电压 和 通过小灯泡的 电流 ,根据公式 P=UI 计算出小灯泡的电 功率. (4)电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫做电流的 热效 应 ;电流通过导体产生的热量跟电流的 二次方 成正比, 跟导体的电阻成 反比 ,跟通电时间成 正比 ,这个规律 叫做焦耳定律,可用公式 Q=I2Rt 表示.
专题强化六:动态电路中的电功率的分析、图像和计算(原卷版)
专题强化六动态电路中的电功率的分析、图像和计算【题型归纳】题型一:动态电路电功率的分析1.(22·23下·合肥·三模)如图电源电压不变,闭合开关S,滑片P从中间向左移动的过程中,则()A表示数变小,A表示数不变B.V表示数变小,小灯泡变暗A.1A表示数的乘积变大D.V表示数与A表示数的比值变大C.V表示数与12.(22·23下·抚顺·模拟预测)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是()A.电压表V示数变小B.小灯泡L的实际功率变大C.电压表V与电流表A2示数的比值变大D.A2和A1的示数差不变3.(22·23下·葫芦岛·二模)小明连接了如图所示的电路,闭合开关后在电路元件安全的范围内向右移动滑动变阻器的滑片,关于该过程,下列说法中正确的是()A.电流表A2的示数变小,灯泡的亮度变暗B.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差变小C.整个电路的总功率变大D.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大题型二:动态电路的最值问题4.(22·23下·呼伦贝尔·一模)如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表与两电压表示数变化关系图象如图乙所示,则下列说法不正确的是()A .电源电压为9VB .滑动变阻器的最大阻值为40ΩC .此过程中灯泡的最小功率为1.2WD .灯泡的额定功率为4.2W5.(22·23下·二模)如图甲所示,电源电压恒定不变,1R 为定值电阻,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,滑动变阻器2R 上标有“120Ω 0.5A”。
在保证电路元件安全的情况下,小心移动滑片,2R 的电功率P 与电压表示数U 的部分关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )A .电压表的最小示数为6VB .滑动变阻器2R 的最小阻值为10ΩC .定值电阻1R 的最小功率为0.288WD .滑动变阻器2R 的电功率的最大变化量为1.8W6.(22·23下·大庆·三模)如图甲所示电路中,R 0为定值电阻,R 1为滑动变阻器。
电功率综合计算
电功率综合计算电功率是指单位时间内电路中各元件消耗或释放的电能大小,是电路运行状态的重要指标之一、动态电路中的电功率计算比较复杂,需要综合考虑电流、电压和时间的变化。
一、直流电路的电功率计算在直流电路中,电功率可以通过欧姆定律来计算。
根据欧姆定律,电功率可以表示为P=I×V,其中P表示功率,I表示电流,V表示电压。
对于一个简单的直流电路,如果已知电阻为R,电流为I,电压为V,则电功率可以表示为P=I×V=I^2×R=V^2/R。
如果电流和电压是随时间发生变化的,那么可以通过对时间取平均值来计算电功率。
例如,如果已知电流为I(t),电压为V(t),则在时间间隔Δt内的平均功率可以表示为:P_avg = (1/Δt) ∫[I(t) × V(t)] dt二、交流电路的电功率计算在交流电路中,电压和电流是以正弦波形式随时间变化的。
为了准确计算电功率,需要考虑电流和电压之间的相位差。
对于一个交流电路,电压和电流的波形可以表示为:V(t) = Vm sin(ωt + θv)I(t) = Im sin(ωt + θi)其中,Vm表示电压峰值,Im表示电流峰值,ω表示角频率,θv和θi分别表示电压和电流的相位角。
交流电路中的电功率可以表示为:P(t)=V(t)×I(t)= (Vm sin(ωt + θv)) × (Im sin(ωt + θi))= (Vm Im/2) [cos(θv - θi) - cos(2ωt + θv + θi)]可以看出,交流电路的电功率是随时间变化的,包含了两个部分:平均功率和交流功率。
平均功率是指在一个周期内电路吸收或释放的平均电能大小;交流功率是指电路在一个周期内往返传输的电能大小。
为了计算交流电路的平均功率,需要对上式进行时间平均,即:P_avg = (1/T) ∫[P(t)] dt其中,T表示一个周期的时间。
三、电功率计算的实例分析假设有一个简单的直流电路,包含一个电阻为10Ω的电阻器,电流为5A,电压为50V。
2023年中考物理复习《电功率动态电路解题技巧》
电功率动态电路解题技巧一、解题步骤1.识别电路,确定电路类型,分析各用电器的串并联情况。
复杂电路可以画等效电路图分析。
画等效电路图时电流表可视为导线,电压表可看作断路,直接去掉。
2.判断电表的测量对象:串联电路只需判断电压表,并联电路只需判断电流表。
3.动态分析:分析各个物理量的变化情况。
(1)串联电路分析思路:先电流后电压、先整体后部分;(2)并联电路分析思路:先电压后电流,先支路后干路。
二、基本方法1.程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻值变化部分入手,由串、并联规律判断R总的变化情况,再由欧姆定律判断I总和U总的变化情况,最后由部分电路欧姆定律确定各部分的变化情况:如:R局↑(↓)→R总↑(↓)→I总↓(↑)→U定↓(↑)→I分、U分、P分的变化情况。
2.结论法:根据“串反并同”结论来判断:(1)若电路中某电阻(或电器)与电阻R x串联,则U、I、P均与电阻R x的变化趋势相反;(2)若电路中某电阻(或电器)与电阻R x并联,则U、I、P均与电阻R x的变化趋势相同。
注意:初中范围内此结论不适合于单纯并联的电路,也就是说,此结论适合于串联电路和混联电路。
三、分析小技巧1.电流表可视为导线,电压表可看作断路。
2.多个仪表时,一个一个单独分析。
3.元件断路或短路时可去掉。
4.同一根导线各处接线效果等同。
5.串联电路一般先分析电流,并联电路一般先分析电压。
【典例引领】类型1.开关通断引起的动态电路分析1——串联例1.如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关S由闭合到断开,电路中()A.L1变亮,电压表示数变小B.L1变暗,电流表示数变大C.L2亮起来,电压表示数变大D.L2亮起来,电流表示数变小解析:开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,L2被短路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关S断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测串联电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的总电阻变大,电源电压保持不变,由UIR可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,灯泡L1变暗、L2亮起来,由串联电路电压规律可知,电压表示数变小,故A、B、C错误,D正确。
中考物理电功率的计算重点题型及答案
电功率的计算专题概述:电功率的计算题电路复杂,类型众多,公式繁杂,解答较难。
对于初学者,应针对各种类型的试题,多加练习,熟练掌握。
基本技巧:电学计算有诀窍,画图标量不可少,量的关系仔细找,列式计算答写好。
常用公式:电流电压电阻串联电路I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2并联电路I=I1+I2U=U1=U21/R=1/R1+1/R2电功W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt电功率P=W/t=UI=U2/R=I2R类型1.铭牌型类型概述:电功率的计算题中常会出现“6 V 6 W”的字样,解题时,一般要利用公式R=U2/P求出用电器的电阻。
还需要注意用电器是否正常工作,若用电器正常工作,则其两端电压为额定电压。
数据型1.【中考·泉州】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,其电阻不随温度变化,R为定值电阻。
当开关S闭合时,小灯泡L正常发光,电流表的示数如图乙所示。
求:(第1题图)(1)小灯泡L的电阻。
(2)电阻R的阻值。
(3)电阻R消耗的电功率。
2.【中考·泰州】如图为某同学设计的调光灯电路,S为选择开关,当S接触a点时,小灯泡正常发光但不能调光;当S接触b点时,电路断开;当S接触c点时,电路可连续调光。
已知变阻器R1的规格为“10 Ω1 A”,小灯泡L上标有“6 V 3.6 W”字样,电源电压恒为9 V。
(1)求小灯泡的额定电流。
(2)求定值电阻R0的阻值。
(3)当S接触c点时,调节R1滑片至中点位置,电路中的电流为0.5 A,求此时小灯泡的实际功率。
(第2题图)表格型3.【中考·内江】2015年4月16日,我国首创的30 s级闪充电车在宁波正式上线。
这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备(电源),这种超级电容具有安全环保,反复充放电,使用寿命长等特点。
充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如下表所示。
则:充电时的输入电压电容存储设备的额定输出电压电容存储设备的额定输出功率每次充满时的能量每次充满的时间每次充满电正常行驶的距离380 V 700 V 92 kW 1.8×107 J 30 s 5 km(1)充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少?(2)电容存储设备正常工作时的电流多大?(3)如果电价按0.4元/(kW·h)计费,那么,电动汽车每行驶1 km需要花费多少钱?类型2.图象型类型概述:电功率的计算题常用图象来提供信息,解题时,应善于根据题中要求的问题,顺藤摸瓜,在图象中找到有用的解题信息。
电功的综合计算
电功的综合计算电功是指电流通过导体时所做的功,计算电功需要考虑电压、电流和时间等因素。
电功的公式为:功=电压×电流×时间。
下面我们将从不同的角度来综合计算电功。
1.根据电压和电流计算电功:如果已知电压和电流值,直接将它们代入电功的公式中即可计算出电功。
例如,如果电压为12伏特(V),电流为5安培(A),时间为2秒(s),则电功为:功=12V×5A×2s=120焦耳(J)。
2.根据电阻和电流计算电功:根据欧姆定律,电压等于电阻与电流的乘积:电压=电流×电阻。
将电压代入电功的公式中,可以得到电功的计算公式为:功=(电流×电阻)×电流×时间。
例如,如果电流为3安培(A),电阻为4欧姆(Ω),时间为5秒(s),则电功为:功=(3A×4Ω)×3A×5s=180焦耳(J)。
3.根据功率和时间计算电功:功率是指单位时间内消耗和转换能量的速率,功率的计算公式为:功率=电功/时间。
将功率代入电功的公式中,可以得到电功的计算公式为:功=功率×时间。
例如,如果功率为100瓦特(W),时间为8秒(s),则电功为:功=100W×8s=800焦耳(J)。
4.根据电功和时间计算电能:电能是指电功的累积值,电能的计算公式为:电能=电功×时间。
例如,如果电功为200焦耳(J),时间为10秒(s),则电能为:电能=200J×10s=2000焦耳(J)。
5.根据电能和电路效率计算电功:电路效率是指输出功率和输入功率的比值,电路效率的计算公式为:电路效率=输出功率/输入功率。
将电路效率代入电功的计算公式中,可以得到电功的计算公式为:功=电能/(电路效率×时间)。
例如,如果电能为5000焦耳(J),电路效率为0.8,时间为6秒(s),则电功为:功=5000J/(0.8×6s)=1041.67焦耳(J)。
动态电路电功率的计算
动态电路电功率的计算在动态电路中,电功率的计算需要考虑两个方面:电流和电压。
电流和电压是动态电路中重要的变量,通过它们可以计算电功率。
首先,考虑电流的功率计算。
电流的功率表示为P=VI,其中P表示功率,V表示电压,I表示电流。
电流和电压的关系可以用欧姆定律表示,即V=IR,其中R表示电阻。
将电压的表达式代入到功率的表达式中可得P=I²R。
其次,考虑电压的功率计算。
电压的功率表示为P=VI,其中P表示功率,V表示电压,I表示电流。
电流和电压的关系可以用欧姆定律表示,即I=V/R,其中R表示电阻。
将电流的表达式代入到功率的表达式中可得P=V²/R。
对于包含电感和电容的动态电路,功率计算需要考虑它们的响应特性和相互作用。
在电感元件中,电压和电流的相位差导致了功率的变化。
具体来说,电感元件会储存能量,并将其反馈到电路中。
因此,功率的计算需要考虑这种能量传输和变化。
在电容元件中,电压和电流的相位差也会导致功率的变化。
电容元件可以储存和释放能量,因此功率的计算需要考虑这种能量的转换和变化。
对于动态电路中的电力计算,可以使用瞬时功率的概念。
瞬时功率是指其中一时刻动态电路中的功率值。
通过对整个时间进行积分,可以得到电路中的平均功率。
总之,动态电路电功率的计算需要考虑电感和电容元件以及电流和电压之间的相互作用。
电功率的计算对于电动力学和电路分析至关重要,其可以帮助我们更好地理解和分析动态电路的行为和性能。
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结
高中物理关于闭合电路欧姆定律的动态电路分析习题知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一 ) 部分电路欧姆定律1.电流(1) 电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。
形成电流的条件是:①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。
(2) 电流强度:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度。
①电流强度的定义式为:l=q/t②电流强度的微观表达式为:I=nqSvn 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。
(3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。
2.电阻定律(1) 电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:R=U/I。
(2) 电阻定律:公式:R=ρL/S,式中的ρ为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。
纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。
(3) 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。
(4) 超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。
电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。
3.部分电路欧姆定律内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
公式:I=U/R适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。
欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。
伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。
若U-I图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件;若u-i图线为曲线叫非线性元件。
(二)电功和电功率1.电功(1) 实质:电流做功实际上就是电场力对电荷做功,电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。
专题五 动态电路计算
已知电源电压恒定,
定值电阻R0=5Ω,R
为压敏电阻,其阻值
与所受到的压力关系
如图乙所示,电流表
量程为0~0.6A,踏板
重力不计。
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为
0.12A,电源电压为多少?
解:由图甲可知,闭合开关S,定值电阻R0与压敏电阻R串
(1)当S1和S2都闭合时,电流表的示数分别为I1、I2,且I1
>I2,小灯泡L1恰好正常发光,求电源电压及小灯泡L1的
电阻值。
解:当开关S1、S2都闭合时,定值电阻R0和小灯泡L1并
联,一个电流表测量干路电流,另一个电流表测量通过R0
的电流。由于I1>I2,则干路电流为I1,通过R0的电流为
I2,电源电压U=U0=I2R0
时,求电路消耗的总功率。
解:当闭合S2,断开S1、S3时,L2、L3两灯串联。由于
L2、L3规格相同,根据串联电路的分压特点可知U2=U3=
U'= ×12V=6V
所以L2、L3两灯能正常工作,则总功率为P总=P2+P3=
12W+12W=24W
(3)闭合开关S2、S3,断开开关S1,调节电源电压为10V
由并联电路电流的规律可知,通过小灯泡L1的电流IL1=I1
-I2
小灯泡L1的电阻RL1=
=
=
- -
(2)当开关S1和S2都断开时,某个电表的示数为I3
(I3≠0),求电路的总功率。
解:当开关S1、S2都断开时,小灯泡L1和L2串联,电路中
的电流为I3。电路的总功率
与滑动变阻器R并联,电流表测量通过滑动变阻器的电
九年级物理动态电路知识点总结
九年级物理动态电路知识点总结动态电路知识点总结1. 电流和电压的关系在动态电路中,电流和电压是密切相关的。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R):I = V/R。
这意味着当电压增大时,电流也会增大,而当电阻增大时,电流会减小。
2. 串联电路和并联电路动态电路中常见的两种电路连接方式是串联和并联。
串联电路中,各个元件依次连接在一起,电流在各个元件之间保持不变。
而在并联电路中,各个元件并联在一起,电压在各个元件之间保持不变。
3. 电阻和电流的关系电阻是限制电流流动的因素。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻。
因此,电阻越大,通过电路的电流越小,反之亦然。
4. 电功率和电流的关系电功率是指单位时间内电路所转换或吸收的能量。
电功率(P)等于电流(I)乘以电压(V):P = IV。
这意味着功率随电流的增大而增大,随电压的增大而增大。
5. 电阻和电功率的关系电功率也可以表示为电流的平方乘以电阻:P = I^2 * R。
由此可知,当电流一定时,电阻越大,电功率就越小,反之亦然。
6. 电容器的充放电在动态电路中,电容器可以储存电荷并对电流产生影响。
当电容器与电源相连接时,电容器开始充电,电流逐渐减小。
当电容器与电源断开连接时,电容器开始放电,电流逐渐增大。
7. 二极管的特性二极管是一种电子器件,具有单向导电性。
正向偏置时,电流可以通过二极管;而反向偏置时,电流无法通过二极管。
8. 霍尔效应霍尔效应是指当一块导电材料中有电流通过时,垂直于电流方向的方向上会产生一定的电势差。
这个现象常用于磁场探测、磁场传感器等方面。
9. 电感和电流的关系电感是指导电材料对电流变化的阻力程度。
根据电感的特性,当电流变化率较小时,电感对电流几乎没有影响;而当电流变化率较大时,电感会对电流产生阻碍作用。
10. 电路中的能量转化在动态电路中,能量可以在不同的元件之间转换、传递和消耗。
例如,电源提供电能,电阻消耗电能,电容器储存电能等。
电功率计算专题
例题2:如图所示,电源电压不变, 例题 :如图所示,电源电压不变,滑动变阻器 R1的最大阻值为24 ,闭合开关S,当滑动变 的最大阻值为 闭合开关 , 阻器的滑片滑至最右端b点时 点时, 阻器的滑片滑至最右端 点时,电流表的示数 为0.5 A,电阻 2消耗的电功率为 ,电阻R 消耗的电功率为4W,求: , (1)R2的阻值为多大 的阻值为多大? (2)电源电压为多少 电源电压为多少? 电源电压为多少 (3)当滑片滑到最左端 点后,在10 s内R1与R2 当滑片滑到最左端a点后 当滑片滑到最左端 点后, 内 产生的热量各为多少? 产生的热量各为多少
例题3:如图所示,电源电压为 例题 :如图所示,电源电压为12V,且保持不变, ,且保持不变, 已知滑动变阻器的最大值为18 ,定值电阻RO 已知滑动变阻器的最大值为 定值电阻 小灯泡上标有“ 字样。 为24 ,小灯泡上标有“6V 3W”字样。求: 字样 (1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少? )灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少? 闭合, 都断开时, (2)S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发 ) 闭合 光,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大 都闭合时, (3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片 ) 、 到何处时,整个电路消耗的总功率最小? 到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最 小功率是多少? 小功率是多少?
例题4:如图是一个电热毯的简化电路图, 例题 :如图是一个电热毯的简化电路图,电源电 压为220V,R1是发热电阻,R2是阻值为 压为 , 是发热电阻, 是阻值为616 的 分压电阻, 是控制电热毯工作状态的开关 是控制电热毯工作状态的开关。 转 分压电阻,S是控制电热毯工作状态的开关。S转 到触点1为断开状态;S转到触点 为低温状态;S 到触点 为断开状态; 转到触点2为低温状态; 为断开状态 转到触点 为低温状态 转到触点3为高温状态 此时功率为100W。求: 为高温状态, 转到触点 为高温状态,此时功率为 。 转到触点3时 电热毯的发热电阻R (1)当开关 转到触点 时。电热毯的发热电阻 1 )当开关S转到触点 ?(2)当开关S转到触点 转到触点2时 是多少 ?( )当开关 转到触点 时,通过电 路的电流是多少安?发热电阻R 路的电流是多少安?发热电阻 1消耗的功率是多 少W? ?
动态电路中的电功率计算
一、单选题 1.气敏电阻 R 的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示,闭合开关,当气体浓度增 大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数减小
B.电压表的示数增大
C.电路消耗的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功率减小
D.电路消耗的电功率增大
2.在探究“电功率与电阻关系”时,实验准备了阻值分别为 5 、15 的 A、B 两个灯
21.图甲是某品牌电热加湿器,图乙为其原理简化电路图。加湿器的额定电压为 220V, 最大功率为 20W,电热丝 R1 为定值电阻,气雾调节器 R2 的阻值范围为 0~999Ω。当闭 合开关 S,R1 将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出,增加空气的湿度,当空 气湿度达到标准值,气雾调节器 R2 自动将加热仓中的功率调至最小。某次,加湿器在 额定电压下工作,开机后,加热仓先以最大功率工作 10min,空气湿度达到标准值后,
试卷第 4页,共 8页
12.图是自制油量表示意图,电源电压恒为 12 V,R0=10 Ω,油量 V(L)与变阻器连入 电路的电阻 R(Ω)的关系满足 V=-0.3R+30。当油量为 30 L 时,电路的总功率为_______W, 电压表示数为 1.2 V 时,容器中的油量为_________L。
13.如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开 关 S 后,滑动变阻器的滑片 P 从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数 I 与电压表 示数 U 的变化关系如图乙所示,则 R2 的最大阻值为___________Ω,电路的最大总功率 为________W,滑动变阻器的最大功率为_________W。
17.如图电路,电源电压不变,闭合开关 S,当滑片 P 置于滑动变阻器 R2 的最右端 B 处时,电压表的示数为 4V,定值电阻 R1 的功率为 0.8W。当滑片 P 从 B 处移至滑动变 阻器 R2 的中点时,电压表的示数变化了 1V。则电源电压为______V,定值电阻 R1 的阻 值为______Ω。调节过程中 R2 的电功率最大值为______W。
2.5电能的量度-电功率动态电路定性分析(原卷版+解析)
(一)动态电路的概念在电路中,由于滑动变阻器滑片的移动、开关的开闭,敏感电阻阻值变化等,导致电路中电阻、电压、电流、电功率等发生重新分配,这种电路叫做动态电路。
动态电路中常考的问题有:电阻、电压、电流、电功率、电压与电流的比值(乘积)、用电器消耗的电能变化情况,小灯泡的亮度变化情况。
(二)串联电路动态电路分析➢滑片移动引起的动态电路分析(1)逻辑思路:注意:“先定后动”意思是先分析定值电阻的相关物理量的变化情况,在分析变化电阻的相关物理量的变化情况。
(2)电路图(3)串联电路动态电路分析过程:注意:①串联电路中也可依据串联分压原理,进行相关问题的分析与判断;①变化电阻消耗的电功率判断,属于不等式的极值问题,应通过不等式方式进行判断,方法如下:①对于定R IU=∆∆的理解,如图所示: 局部整体局部R 的变化R 总的变化、I 总的变化先定后动(U 、P 等)局部22222)(变变变变变变R RR R R U R R R U P ++=+=观察公式,得到:)2(12122222R R R R U R U R RR R P ++=++=变变变变变变因为 R R R R R R R 2222=⨯≥+变变变变当且仅当 时, 取得最大值变变R R R =2总P 即变R R =分析电路图可知,定值电阻两端电压增量(减量)等于变化电阻两端电压减量(增量),因为对于求解变化电阻两端电压变化量与电流变化量之比IU∆∆的问题,将变化电阻两端电压变化量等效于定值电阻两端电压变化量,因此得到定R IU=∆∆。
为什么变R IU≠∆∆。
在动态电路中,变化电阻或含有变化电阻的电路部分中,电压、电流和电阻均发生变化,不能只能直接用电压变化量与电流变化量相比等于某一状态下的变化电阻阻值,不满足比值定义法的条件(控制其中一个量不变)。
但对于电阻一定时,可用两端电压变化量和电流变化量比值表示定值电阻阻值大小。
总结:变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量等于其余定值电阻两端电压变化量,变化电阻或含有变化电阻的电路部分两端电压变化量与电流变化量之比等于与之串联的其余电阻阻值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电功率综合计算(二)
学习目标
1、滑动变阻器滑片移动引起电路电阻变化,电路电功率也随之变化问题。
考查电功、电功率、电能表综合计算。
2、巩固串、并联电路规律,考查学科间综合列一元一次方程和二元一次方程组解题。
典例
1、(2013四川自贡)如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器.R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻.(1)当开关同时闭合时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
2、(2013重庆)生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:
(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少?
(2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
3、(2013年福州)小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图19所示。
她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。
若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关s后。
问:(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?
4、(2013泰安市)如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为5Ω,小灯泡上标有“12V 6W”字
S 2
S 1 S
R
R
R 2
S R 1
样,闭合开关S ,
(1)当开关S 1、S 2都闭合,滑动变阻器的滑片P 移到最右端时,电流表的读数为1.7A ,小灯泡恰能正常发光,求滑动变阻器的最大阻值。
(2)当开关S 1、S 2都断开,滑动变阻器的滑片P 在最右端,求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。
5、(2013襄阳市)如图所示的电路中,灯泡L 上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R 1,电源电压保持不变。
当开关S 1、S 2、S 3都闭合时,灯泡L 正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S 1、S 2断开,S 3闭合时,改变滑片P 的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R 1和R1/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。
(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求:
(1)电源电压;(2)R 2的阻值;(3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少?
6、(2013兰州市))如图所示,变阻器R 2上标有“20Ω 1A ”的字样。
只
S 1
P
V A 1
a b
闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流表A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为0.8W;闭合开关S1、S2,将变阻器滑片P移到a端时,灯泡正常发光,电流表A1示数为0.4A,此时电压表示数是多少?电阻R1的阻值是多少?灯泡L的额定功率是多少?(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
7、(2013青岛市).在如图所示的电路中,电源电压和各灯泡的阻值均保持不变。
电流表的量程为0--3A,灯泡L1的电阻R1=10Ω.请画出该题的各个等效电路图
(1)只闭合开关S1、S4时,电流表的示数为1A。
当将滑动变阻器滑片拨至中点处,再将S2闭合时,电流表的示数为1.5A,则在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为多少?
(2)只闭合S3时,电路消耗的最大功率为P1;只闭合S4、S5时,电路消耗的最小功率为P2;只闭合S2、S3、S5时,电路消耗的最小功率为P3。
已知P1:P2:P3=42:35:30,
则R2. R3的限值各为多少?
1、解:当开关同时闭合时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,
R1的阻值:R1=U/I1=12V/0.3A=40Ω,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,
R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W,
R2消耗的最小为P2=U2/R2=(12V)2/100Ω=1.44W,
电路的总功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W;
2.解:(1)当只闭合S3时,R1和R2串联在电路中
R串=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω
(2)当只断开S1时,只有R2接入电路中
(3)当R1和R2并联在电路中时,电路的总功率最大
当R1和R2串联在电路中时,电路的总功率最小
3
4
解:(1)当S闭合,S1、S2,滑动变阻器的滑片在中点时,电路由电阻R1、R2串联组成,
电路中的总电阻R=R1+R2/2=20Ω+40Ω/2=40Ω
电源电压:U=IR=0.3A ×40 Ω=12V
(2)电路中元件均为纯电阻用电器,由Q=I2Rt有Q=(U2/R)t可知,
只有当电路中电阻最小时,电路中产生的热量最多。
此时滑动变阻器的滑片应该滑到最左端,电路中只有电阻R1的,
则电路产生的最大热量:Q=(U2/R1)t=(12V)2×1×60s/20Ω=432J
(3)解:当开关S1、S2,滑动变阻器的滑片P移动到最右端时,电路中R1发生短路,电路是一个由灯L和滑动变阻器R2组成并联电路,最简化电路:
(4)在并联电路中,电流表测干路电流:I′=0.6A
通过滑动变阻器R2的电流:I2=U/ R2=12V/40 Ω=0.3A
通过灯泡的电流:I L= I ′- I2=0.9A-0.3A=0.6A
灯泡的电阻:R L=U/I L=12V/0.6A=20Ω
灯泡的额定功率:P=UI=U2/R L=(18V) 2/ 20Ω=16.2W
5
6.解:由题意可知:当闭合时在中点时:
滑动变阻器两端电压为
电源电压
即电压表示数为
当闭合.在点时
通过的电流为:
7解:(1)只闭合开关S1,S4时,等效电路图如图1所示:
根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=U1=I1R1=1A×10Ω=10V;
当将滑动变阻器拨至中点时,再将S2闭合时,等效电路图如图2所示:
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴此时通过灯泡L1的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R4的电流:
I4=I-I1=1.5A-1A=1.5A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴
1
2
R4=
U
I4
=
10V
0.5A
=20Ω,
滑动变阻器的最大阻值:
R4=2×20Ω=40Ω,
当滑片位于最右端时,滑动变阻器消耗的电功率最小,
P4min=
U2
R4
=
(10V)2
40Ω
=2.5W,
当电流表的示数为3A时,滑动变阻器消耗的电功率最大,
此时通过滑动变阻器的电流:
I4′=I′-I1=3A-1A=2A,
P4max=UI4′=10V×2A=20W,
∴
P4max
P4min
=
20W
2.5W
=
8
1
;
(2)只闭合S3且电路消耗的功率最大时,等效电路图如图3所示:
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴P1=
U2
R2+R3
------------------①
只闭合S4,S5且电路消耗的功率最小时,等效电路图如图4所示:
P2=
U2
R2+R4
------------------②
只闭合S2,S3,S5且电路消耗的功率最小时,等效电路图如图5所示:
P3=
U2
R3+R4
-----------------③
∵P1:P2:P3=42:35:30,
∴
P1
P2
=
R2+R4
R2+R3
=
42
35
=
6
5
,即5R4=R2+6R3----------④
P1
P3
=
R3+R4
R2+R3
=
42
30
=
7
5
,即5R4=7R2+2R3------------⑤
由④⑤两式可得:R2=20Ω,R3=30Ω.
答:(1)在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器可以消耗的最大功率与最小功率之比为8:1;(2)R2和R3的阻值分别为20Ω、30Ω.。