2024江西中考物理二轮重点专题研究 微专题 动态电路计算(课件)

灯泡L的实际功率P实＝
UU2实实2 RRLL
＝(2.7 V)2 ＝1.215 W
6Ω
(5)为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围． 思路引导 (5)滑动变阻器接入电路的阻值变化范围 ①最小值→电路电流最大→不超过电流表量程、各用电器允许通过的最 大电流 ②最大值→滑动变阻器两端电压最大→不超过电压表量程
(3)调节电源电压为18 V，闭合开关S1、S3，断开 开关S2，求灯泡消耗的实际功率．
思路引导 1.画出设问描述状态下的电路简图
(1)闭合开关S1、S2、S3 (2) 闭合开关S1 ,断开S2 、S3 (3)闭合开关S1 、S3 ,断开S2
(1)
(2)
(3)
2. 求灯泡消耗的实际功率→比较灯泡此时两端电压与其额定电压的大小 ，判断此时灯泡是否会被烧坏
类型2 多开关类 例2 如图所示，电源电压可调，灯泡L标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝 电阻变化)，定值电阻R1的阻值为28 Ω. (1)闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压使灯泡正常发光，此时电流表的示 数为0.75 A，求电源电压和定值电阻R0的阻值； (2)调节电源电压为4 V，闭合开关S1，断开开关S2、S3，求电流表的示数 ；
微专题 动态电路计算
1 重难点突破 2 江西近年真题及拓展
动态电路计算
重难点突破
类型1 滑动变阻器类 例1 一题多设问 如图所示，电源电压为4.5 V保持不变，灯泡L标有 “3 V 1.5 W”字样，滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”字样，电流表的量程为 0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，不考虑灯丝电阻的变化．求：
当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，由题意可知，电 路中允许通过的最大电流为0.5A，此时电路中的总电阻R＝ U ＝4.5 V＝9 Ω
IL 0.5 A
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中
的最小阻值为R滑min＝R－RL＝9 Ω－6 Ω＝3 Ω 当电压表的示数为3 V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电
(3)只闭合开关S、S2，滑动变阻器R2与电阻R1串联，由于电流表的量程为
0～0.6 A，由P＝UI可得，在电源电压一定时，当电路中电流最大为I大＝
0.6 A时，电路消耗的功率最大，为P大＝UI大＝18 V×0.6 A＝10.8 W
(4)只闭合S、S1时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器 两端的电压，电流表测量电路中的电流
＝28 Ω＋12 Ω＝40 Ω
则电流表的示数I′＝
U' R总
＝
4V 40Ω
＝0.1 A
(3)闭合开关S1、S3，断开开关S2，电路为灯泡的简单电路，当调节电源
电压为18 V时，灯泡两端的电压远远大于灯泡L的额定电压，此时灯泡L
被烧坏，所以灯泡消耗的实际功率为0 W.
类型3 滑动变阻器与多开关结合类 例3 一题多设问 如图所示，电源电压恒为18 V，电流表的量程为0～ 0.6 A，电压表的量程为0～15 V，灯泡L标有“6 V 3 W”字样，滑动变阻器 R2标有“100 Ω 1 A”字样．只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2滑片P，使 电压表示数为3 V时，电流表示数为0.5 A，不考虑灯丝电阻的变化．求： (1)灯泡正常工作1 min消耗的电能； (2)电阻R1的阻值； (3)只闭合开关S、S2，在保证电路安全的条件下， 电路消耗的最大电功率；
3 W×60 s＝180 J
(2)只闭合开关S、S2，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻 器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由串联电路的电压规律可得，
电阻R1两端的电压为U1＝U－U滑＝18 V－3 V＝15 V
由I＝
U R
可得，R1的阻值为R1＝
U1 I
＝
15V 0.5A
＝30 Ω
(2)根据欧姆定律可知，灯泡L电阻RL＝
UL IL
＝ 3V 0.5 A
PL UL
＝6
＝1.5 W 3V
Ω
＝0.5
A
(3)灯泡正常发光时，电路消耗的总功率P＝UIL＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W
(4)电压表的示数为1.8 V时，灯泡L两端的实际电压
U实＝4.5 V－1.8 V＝2.7 V<3 V
解：(1)闭合开关S1、S2、S3，灯泡L与定值电阻R0并联，电流表测干路电 流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光
所以电源电压U＝UL＝6 V
由因并P＝联U电I可路得中，干灯路泡电正流常等发于光各时支的路电电流流I之L＝和UP，LL 所＝以36通WV 过＝R00.的5 A电流I0＝I－
(1)光时，电路消耗的总功率；
(4)调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为1.8 V，此时灯泡L的实际功率；
解：由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两
端的电压，电流表测电路中的电流
(1)根据P＝UI可得，灯泡L正常工作时的电流IL＝
路的总电压等于各部分电路两端电压之和可知，此时灯泡L两端的电压为
ULmin＝U－U滑max＝4.5 V－3 V＝1.5 V
电路中的电流为Imin＝
ULmin RL
＝1.5 V ＝0.25 A
6Ω
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为R滑max＝
U 滑 max Imin
＝ 3 V ＝12 Ω
0.25 A
则滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为3～12 Ω
(4)只闭合开关S、S1，为使小灯泡正常发光，滑动变阻器R2接入电路的阻 值； (5)只闭合开关S、S1，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器R2接入电路 的阻值变化范围； (6)闭合开关S、S1、S2，将滑动变阻器R2滑片P移至最左端，灯泡L的实 际功率．
解：(1)由W＝Pt可得，灯泡正常工作1 min消耗的电能为W＝P额t＝
IL＝ 0.75 A－0.5 A＝0.25 A
由I＝
U R
可得，定值电阻R0的阻值R0＝
U I0
＝
6V 0.25A
＝24 Ω
(2)灯泡的电阻RL＝
UL IL
＝
6V 0.5A
＝12 Ω
闭合开关S1，断开开关S2、S3，R1与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻R总＝R1＋RL