人教题型29 动态电路简单计算-2020年中考物理倒计时冲刺32种题型全攻略.doc

专题29 动态电路相关计算
计算题解题思路
关键是分别抓住电路变化前后所处状态，分析电路中的变化量和不变量，运用有关电学规律和电路特点建立状态方程，联立求解。总之，只要掌握正确的解题思路和方法，常见电路的计算问题都能迎刃而解。解题思路如下结构图：
命题点一 滑动变阻器引起的动态电路问题
1．如图，电源电压为8V，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V．灯泡电阻不随温度变化，下列说法不正确的是（　　）
A．灯泡的电阻为12Ω
B．闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡的实际功率为0.75W
C．闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，滑动变阻器R的取值范围4Ω﹣7.2Ω
D．闭合S1、S2，移动滑动变阻器，电流表的示数变化范围0.25﹣0.6 A
【答案】D
A、∵P＝，
∴灯泡电阻为RL＝＝＝12Ω．此选项正确；
B、闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡和滑动变阻器串联。
电路总电阻为R＝12Ω+20Ω＝32Ω，电路电流为I＝＝＝0.25A。
灯泡的实际功率为P实＝I2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W．此选项正确；
C、闭合S1、S2，电流表允许通过的最大电流为0.6A，
当灯泡正常发光时，
∵P＝UI，
∴额定电流为I额＝＝＝0.5A，
∴电路最大电流为I最大＝I额＝0.5A，电路最小电阻为R总小＝＝＝16Ω，
滑动变阻器接入电路最小阻值为R0小＝R总小﹣RL＝16Ω﹣12Ω＝4Ω；
当电压表示数为U0＝3V时，
灯泡两端电压为U实＝U﹣U0＝8V﹣3V＝5V，
在串联电路中，∵，∴，
解得R0大＝7.2Ω。所以滑动变阻器的变阻范围为4Ω～7.2Ω．此选项正确；
D、当滑动变阻器接入电路电阻为7.2Ω时，
电路最小电流为I′＝≈0.42A；电路最大电流为I″＝IL＝0.5A，所以电流表示数变化范围为0.42A～0.5A．此选项错误。故选：D。
2．如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V．若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝　15　V。
【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，R0消耗的功率为2.5W，
根据P＝UI和串联电路的特点可知，
滑动变阻器消耗的功率：P滑＝P总﹣P0＝UI1﹣2.5W，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，
滑动变阻器消耗的功率：P滑′＝P总′﹣P0′＝UI2﹣10W，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则：
UI1﹣2.5W＝UI2﹣10W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
根据P＝I2R可得前后两次电路中电流之比：
＝＝＝＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由③④可得：UI2＝15W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④；
由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为5V。
则：P滑′＝U滑′I2＝5V×I2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
根据②⑤可知：UI2﹣10W＝5V×I2 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由④⑥可得：I2＝1A，U＝15V。
故答案为：15。
3．一学生按照图甲所示的电路图做实验。此时两表示数如图乙所示，电压表的示数为　2　V，则电热丝电阻Rx的阻值为　5　Ω．已知电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等，滑片P在b端时，电热丝的发热功率为Pb，滑片P在a端时，电热丝的发热功率为Pa，那么Pa：Pb＝　4：1　。（不考虑电热丝阻值随温度的变化）
【解答】（1）由图知，电压表使用的是0﹣3V量程，分度值为0.1V，示数为2V；
电流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，
由欧姆定律可得电热丝电阻Rx的阻值：
Rx＝＝＝5Ω；
（2）由题知，电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等，
当滑片P在b端时，滑动变阻器的电阻全连入，
则电路的总电阻Rb＝2Rx，电路中电流Ib＝＝，
电热丝的发热功率：Pb＝Ib2Rx＝（）2×Rx＝×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在a端时，滑动变阻器连入电阻为0，电路中电阻Ra＝Rx，
电热丝的发热功率：Pa＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②可得：
Pa：Pb＝：×＝4：1。
故答案为：2；5； 4：1。
4．如图所示，电路中定值电