湖南省2020年中考物理一轮复习 专题十一 电学微专题 微专题8 动态电路计算课件

栏目导航湖南6年中考真题精选重难点突破微专题8动态电路计算考向1简单电路类(郴州2考，岳阳2017.12，益阳2考)1.(2018常德16题3分)如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“－”、“0.6”、“3”)，闭合开关后，调节滑片P，使两电流表指针所指位置相同．下列说法正确的是()A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4B.通过R0与R1的电流之比为4∶1C.R0与R1两端的电压之比为1∶4D.R0与R1的阻值之比为4∶1湖南6年中考真题精选D命题点动态电路计算第1题图2.(2015株洲12题2分)如图，电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，R阻值一定但未知，当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)，电压表示数为2.0V．若掷向b(同时与a断开)，电压表示数可能为()A.3.0VB.2.5VC.2.0VD.1.5VB第2题图3.(2016永州24题2分)如图所示的电路中，电源电压恒定，R2＝10Ω，开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.4A；开关S闭合，开关S1断开时，电流表示数变为0.3A，则电源电压为______V，电阻R1的阻值为______Ω.330第3题图4.(2015郴州23题4分)如图所示的电路，电源电压保持不变，R1的阻值为15Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S1，电流表的示数变为0.5A，则此时电路的总功率为________W，R2的阻值是________Ω.1.5第4题图10考向2极值、范围类(郴州3考，岳阳2018.12)5.(2019岳阳12题3分)如图所示，电源电压恒定不变．闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知()A.电源电压为7VB.R1的阻值为20ΩC.电路消耗的最小功率为1.2WD.滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12JC第5题图6.(2017永州22题2分)如图所示，已知灯L的规格为“6V6W”，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，当开关S闭合，滑片P置于a端时，灯L正常发光．假设电源电压恒定不变，灯泡L的电阻不变．当滑动变阻器的滑片P处于不同位置，以下数据正确的是()A.电源电压是10VB.电流表的最大示数是1.5AC.电压表的示数变化范围是0～3.75VD.灯泡消耗的最小电功率是0.1WC第6题图7.(2018郴州18题2分)如图所示，电源电压为4.5V，小灯泡规格为“3V0.6W”(灯泡电阻不变)，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“50Ω2A”．保证电路元件安全，下列分析正确的是()A.电流变化范围是0～0.2AB.滑动变阻器变化范围是7.5Ω～30ΩC.小灯泡功率变化范围是0.2W～0.6WD.电路的最小总功率是0.225WB第7题图8.(2016娄底16题4分)如图所示电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，当开关S闭合，滑片P由最右端向最左端滑动的过程中，电流表示数________(选填“变小”“变大”或“不变”)，在此过程中电压表示数的变化范围是________V.变大第8题图2～69.(2019郴州23题4分)如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为______J，R3的电功率的最大值为________W.第9题图0.96第10题图10.(2014郴州29题7分)如图所示，灯泡L标有“8V4W”的字样．开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)．求：(1)灯泡的电阻RL；(2)电源电压U源；(3)滑动变阻器的最大阻值R.解：(1)由P＝可得RL的电阻为(2)当电压表示数为4V时，灯泡正常工作，它两端的电压为8V电源电压U源＝UL＋UP＝8V＋4V＝12V(3)电路中的电流滑动变阻器连入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值为R＝2RP＝2×8Ω＝16Ω2UR11.(2017怀化34题10分)如图所示，电源电压U保持不变，定值电阻R1的阻值是30Ω，滑动变阻器R2最大阻值为50Ω.当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.2A；当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.1A．(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：(1)电源电压U.(2)灯泡L的阻值．(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比．第11题图解：(1)开关S、S1闭合，S2断开时，电路为只有R1的简单电路，U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V(2)当S、S2闭合，S1断开，R2的滑片在b端时，L与R2串联，I＝0.1A，灯泡L的阻值RL＝R串－R2＝60Ω－50Ω＝10ΩR串＝UI＝6V0.1A＝60Ω(3)当S、S1、S2闭合，R2的滑片滑到a端时，R1与L并联，电路中电阻最小，电流最大，则Pmax＝UImax＝6V×0.8A＝4.8W当S、S2闭合，S1断开，R2的滑片滑到b端时，电阻最大为50Ω，R2与L串联时，电路中电阻最大，电流最小，Pmin＝UImin＝6V×0.1A＝0.6W，电路消耗的最大功率与最小功率之比为Imax＝UR并＝6V10×3010＋30Ω＝0.8AImin＝UR串＝6V10Ω＋50Ω＝0.1A考向3实际应用类的相关计算(郴州2016.29，益阳2019.27)12.(2019益阳27题9分)洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节．为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘机．它的电路图如图甲所示，为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度(水蒸气含量)的变化而改变，且能满足实际需要．R0为10Ω的定值发热电阻．第12题图(1)若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？(2)相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示．当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？解：(1)由P＝UI可得，鼓风机正常工作的电流(2)由图乙可知，当相对温度为70%时，R＝1Ω则R0通过的电流为方法一：P0＝(I′)2R0＝(20A)2×10Ω＝4000W方法二：因为R0与R串联所以R0分得的电压为发热电阻R0的功率为P0＝UR0I′＝200V×20A＝4000WI鼓风机＝PU＝440W220V＝2AI′＝UR0＋R＝220V10Ω＋1Ω＝20AUR0＝1011×220V＝200V13.(2016郴州29题10分)热熔胶是常用的粘合剂，它在常温下为固体．图甲是热熔胶枪(简称“胶枪”)的外形，其内部有两只相同的PTC加热元件，电路如图乙所示，单只PTC加热元件的电阻与温度的变化关系如图丙所示．胶枪扳机松开时，开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通，若此时接通电源，胶枪就进入预热状态，约60s后热熔胶熔化成胶液，温度达到正常工作温度(150℃～180℃)．此后，若扣动板机，胶枪就进入正常工作状态：开关S1闭合，开关S2的触片与a触点接通，固体胶条向前挤压，枪口冒出温度为150℃～180℃的胶液．在近似计算时，可以认为胶液的温度与PTC加热元件的温度相同．问：(1)单只PTC加热元件在预热过程中的最小电阻为多少？(2)胶枪在预热过程中消耗的最大功率是多大？(3)接通电源60s后，假设胶枪在恒温为150℃的条件下正常工作100s，它产生热量的60%被胶条吸收，在这过程中胶条吸收了多少热量？第13题图解：(1)由图像可知，单只PTC在预热过程中的最小电阻为500Ω(2)当开关S1断开，开关S2的触片与b触点接通时，两电阻串联，其总阻值的最小值R串＝2×500Ω＝1000Ω.此过程消耗的最大功率P＝U2R串＝（220V）21000Ω＝48.4W(3)当开关S1闭合，S2与a接触时，两电阻并联，此时胶枪正常工作由图丙可知，在150℃时单只PTC的电阻为1200Ω，则，则胶枪产生的热量为胶条吸收的热量为Q胶条＝Qη＝R并＝1200Ω×1200Ω1200Ω＋1200Ω＝600ΩQ＝I2Rt＝U2tR并＝（220V）2×100s600Ω≈2.42×1043J2.42×1043J×60%＝4840J例1题图重难点突破一、动态电路引起的比例计算例1在如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表示数为2.4A，电压表示数为12V；滑片P移到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b端时，R1消耗的功率为P1′；P1：P1′＝25∶9，则滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为________．25∶18例2如图所示电路，电源电压为12V且保持不变．闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J．则R先后两次消耗的电功率之比为________，R1先后两次消耗的电功率之比为________．例2题图8∶916∶9例3(2018玉林)如图所示，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W.若只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1消耗的功率为P1;只闭合S2时，电流表的示数为I2，电路消耗的功率为P2；且R1∶R2＝2∶1，P1∶P2＝4∶9，则R＝________Ω，I1∶I2＝________．例3题图102∶3二、与滑动变阻器相关的极值、范围计算例4(单开关＋滑动变阻器)如图甲所示，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω0.5A”．闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图乙所示.在保证电路安全的前提下，求：(1)电源电压；(2)R1的阻值；例4题图思路点拨分析曲线图可知：滑动变阻器的滑片处在两个不同位置时的电流、电压分别为：U1＝5V，I1＝0.1A；U2＝3V，I2＝0.3A；可根据串联电路电流、电压规律列方程求解．解：(1)(2)由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流．由乙图的U－I图像可知：闭合开关S，根据串联电路的电压规律：U＝U1＋U2；当电路中的电流为0.1A时，电压表的示数为5V，则有U＝0.1A×R1＋5V①；当电路中的电流为0.3A时，电压表的示数为3V，则有U＝0.3A×R1＋3V②；联立①②式解得：R1＝10Ω，U＝6V(3)滑动变阻器的取值范围；(4)电路总功率的变化范围．思路点拨由“电流表量程”＋“R滑安全电流”→电路允许的最大电流Imax＋串联电路电压电流规律→滑动变阻器的最小阻值(3)(4)电流表的量程为0～0.6A，因滑动变阻器R2允许通过的最大电流为0.5A，故此时电路中的总电阻：R＝＝12Ω；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2min＝R－R1＝12Ω－10Ω＝2Ω，电路消耗的最大功率为：Pmax＝UImax＝6V×0.5A＝3W，当滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大为50Ω时电路中的电流最小值为：Imin＝＝0.1A电路消耗的总功率最小为：Pmin＝UImin＝6V×0.1A＝0.6W则滑动变阻器R2接入电路中的阻值变化范围为：2Ω～50Ω电路消耗的总功率变化范围为：0.6W～3WUImax＝6V0.5AUR1＋R2＝6V10Ω＋50Ω例5题图例5(多开关＋滑动变阻器)如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，小灯泡L标有“4V1.6W”字样，R1＝20Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：(1)小灯泡的电阻；(2)只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，求电源电压；(3)在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为3∶1,求R2的最大阻值；思路点拨①闭合所有开关，小灯泡短路，滑动变阻器R