(云南專版)2019屆中考物理 小專題(六)動態(tài)電路的計算習(xí)題

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1、 小專題(六) 動態(tài)電路的計算 類型1 變阻器型 1.(2017·云南)如圖所示,閉合開關(guān)S后,滑動變阻器的滑片置于最左端時電流表的示數(shù)I1=0.5 A,電壓表示數(shù)U1=6 V;滑動變阻器的滑片置于最右端時電流表的示數(shù)I2=0.25 A,若電源電壓不變,求: (1)待測電阻Rx的阻值; (2)滑動變阻器的滑片置于最右端時電壓表的示數(shù)U2; (3)滑動變阻器的滑片置于最右端時,待測電阻Rx消耗的電功率P2. 解:(1)滑動變阻器的滑片置于最左端時,電路為Rx的簡單電路,電壓表測Rx兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由I=可得,待測電阻Rx的阻值: Rx===12 Ω (2)

2、滑動變阻器的滑片置于最右端時,Rx與滑動變阻器的最大阻值R串聯(lián),電壓表測Rx兩端的電壓,此時電壓表的示數(shù)(即Rx兩端的電壓): U2=I2Rx=0.25 A×12 Ω=3 V (3)滑動變阻器的滑片置于最右端時,待測電阻Rx消耗的電功率: P2=U2I2=3 V×0.25 A=0.75 W 2.(2018·樂山)如圖所示電路中,燈泡L標(biāo)有“6 V 3 W”字樣(不計溫度對燈絲電阻的影響),當(dāng)開關(guān)S1閉合,滑動變阻器的滑片P在最左端時,燈泡L正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2 斷開,滑動變阻器的滑片P在中點時,電流表的示數(shù)是0.2 A.求: (1)電源電壓; (2)滑動變阻器R的

3、最大阻值; (3)整個電路的最小功率和最大功率. 解:(1)由題意可知,電源電壓:U=U額=6 V (2)當(dāng)S1閉合,S2斷開,設(shè)滑動變阻器接入電路的電阻為R1 燈泡電阻:RL===12 Ω 由歐姆定律:I= R1=-RL=-12 Ω=18 Ω 滑動變阻器的最大阻值:R=2R1=36 Ω (3)當(dāng)小燈泡L與滑動變阻器的最大阻值R串聯(lián)時,電路的電功率最?。? P小===0.75 W 當(dāng)小燈泡L與滑動變阻器的最大阻值R并聯(lián)時,電路的電功率最大: P大=+=+=4 W 3.(2018·孝感)某興趣小組在閱讀了半導(dǎo)體材料相關(guān)信息后,為了探究定值電阻R1的電流與其兩端電壓的關(guān)系,特

4、設(shè)計了如圖甲所示的電路:其中R2為多種半導(dǎo)體材料混合制成的電阻,其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將R2置于可調(diào)溫裝置中(不影響電路的連接),當(dāng)R2的溫度從最低25 ℃調(diào)至最高75 ℃的過程中,由電路中電流表與電壓表對應(yīng)的示數(shù)變化關(guān)系,得到此過程中R1的完整I-U圖象,如圖丙所示.求: (1)由乙圖可知,R2的阻值隨溫度的升高而__變小__;當(dāng)R2的溫度由最低25 ℃升高的過程中,電路中的電流__變大__;(填“變大”“不變”或“變小”) (2)定值電阻R1的阻值為多少; (3)當(dāng)R2的溫度為28 ℃時,電阻R2的電功率為多少. 解:(2)由R1的完整I-U圖象可知, 當(dāng)R1兩

5、端的電壓為:U1=1.0 V時,電路中的電流:I1=0.2 A 根據(jù)歐姆定律,定值電阻R1的阻值: R1===5 Ω (3)由圖乙、丙及題意知,當(dāng)R2取最大值為R2=17.5 Ω時,電路中有最小電流,I2=0.2 A,R2兩端電壓U2=I2R2=0.2 A×17.5 Ω=3.5 V 電源電壓:U=U1+U2=1.0 V+3.5 V=4.5 V 當(dāng)R2的溫度為28 ℃時,R′2=10 Ω 電路中電流:I′===0.3 A 電阻R2的電功率為 P2=I′2R2=(0.3 A)2×10 Ω=0.9 W 類型2 開關(guān)型 4.(2018·昆明官渡區(qū)二模)如圖所示,電源電壓保持

6、不變,電阻R1的阻值為6 Ω,電阻R2的阻值為12 Ω,求: (1)當(dāng)S1接a,S2斷開時,電流表示數(shù)為0.2 A,電源電壓; (2)當(dāng)S1接b,S2斷開時,通電5 min,電路產(chǎn)生的熱量; (3)當(dāng)S1接a且閉合S2時,請用兩種方法求解電流表示數(shù). 解:(1)當(dāng)S1接a,S2斷開時,只有R1接入電路, 電源電壓:U=IR1=0.2 A×6 Ω=1.2 V (2)當(dāng)S1接b,S2斷開時,R1與R2串聯(lián),電路產(chǎn)生熱量: Q=W=t=×300 s=24 J (3)當(dāng)S1接a,閉合S2時,R1與R2并聯(lián) 方法一:電路總電阻:R===4 Ω 電流表示數(shù):I===0.3 A 方

7、法二:由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律得U1=U2=U=1.2 V I1===0.2 A I2===0.1 A 電流表示數(shù):I=I1+I2=0.2 A+0.1 A=0.3 A 5.(2018·云大附中一模)如圖所示,R1=25 Ω,小燈泡L的規(guī)格為“2.5 V 0.5 A”,電源電壓保持不變,求: (1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻; (2)S1、S2都斷開時,小燈泡L正常發(fā)光,求電源電壓; (3)S1、S2都閉合時,電流表示數(shù)變?yōu)?.9 A,求R2的阻值; (4)此電路功率的最大值. 解:(1)由R=得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻: RL===5 Ω (2)S1、S2都斷開,則R1與L串聯(lián),此時L正常發(fā)光,則I=0.5 A 由U=IR得,電源電壓: U總=I(R1+RL)=0.5 A×(25 Ω+5 Ω)=15 V (3)S1、S2都閉合,則R1與R2并聯(lián),I′=0.9 A I′=I1+I2 I1===0.6 A 則I2=I′-I1=0.9 A-0.6 A=0.3 A R2的阻值: R2===50 Ω (4)由P=UI=可知,當(dāng)R最小電功率最大. ∴當(dāng)S1、S2都閉合時電路總功率最大,功率最大值: Pmax=U總I′=15 V×0.9 A=13.5 W 5

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