2024广西中考物理二轮重点专题研究 微专题 图像、应用类动态电路计算（课件）

图像、应用类动态电路计算微专题广西近年真题及拓展2重难点突破1重难点突破方法指导(1)针对与图像结合的动态电路计算，理解图像是关键．可按以下步骤进行分析：①明确图像纵、横坐标所表示的物理量；②判断图像的表示对象，寻找纵轴与横轴物理量的关系；③结合电路图，分析图像初末位置时的电路状态．(2)针对实际应用类题目，题干较长，所涉及的信息较多，因此怎样读题、审题，从题干提取有用信息是关键，因此在练习此类题目时，可以按以下步骤：①明确装置的工作原理；②判断电路的连接方式(情况复杂的可先画出简化电路图)；③根据所求问题梳理已知条件；④灵活应用公式，代入数值作答．例1如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示．则电阻R1的阻值为________Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为________W.0.110图像分析①纵轴：电流表的示数，即通过________的电流；②横轴：电压表的示数，即________两端的电压；③表示R1两端电压与通过R1电流的关系，可计算出R1＝______Ω；④R1两端的电压最______，通过电路的电流最______，此时滑动变阻器的滑片位于_____端，电路的连接方式是：________________，可知电源电压为_____V；电路R110大大bR1单独接入电路3⑤R1两端的电压最______，通过电路的电流最______，此时滑动变阻器的滑片位于______端，由P＝UI可计算出此时R1消耗的功率为______W.0.1小小a例2如图甲是某个实验小组设计的光照自动控制系统，已知控制电路的电源电压U1＝6V，滑动变阻器R1的最大阻值为80Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计，当通过线圈的电流达到0.1A时电磁铁恰好能吸合衔铁，R2是光敏电阻，它与光照强度E的关系如图乙所示(光照强度E的单位是：勒克斯，符号Lx；光越强，光照强度越大)；工作电路电源电压U2＝12V，定值电阻R＝10Ω，指示灯L上标有“12V

6W”字样．求：(1)指示灯L正常工作时的电流；甲乙解：指示灯L正常工作时的电流思路点拨图像分析：E增强→R2________，E与R2的关系式：________工作原理：L减小吸合R断开(2)闭合开关S1，滑片P移到变阻器中点，电磁铁恰好吸合衔铁时的光照强度E0；解：闭合开关S1时，R1、R2串联接入电路，滑片P移到变阻器中点，电磁铁恰好吸合衔铁，故电路中的电流I＝0.1A，电路总电阻R2＝R总－

R1max＝60Ω－×80Ω＝20Ω对照图乙可知，光照强度E0＝1.5Lx乙(3)调节变阻器R1的电阻为50Ω，闭合开关S1，若光照强度保持4Lx不变，求工作电路通电10s消耗的电能．解：根据图乙数据可知光照强度E与R2的阻值的乘积是定值为30，则光照强度E＝4Lx时，R2的阻值R2′＝7.5Ω此时控制电路电流

≈0.104A>0.1A，衔铁吸合，只有R接入工作电路工作电路消耗的电能

乙命题点1基础小练结合图像类(5年4考，除2020年外，其余年份均有考查)1.如图甲所示，电源电压一定，已知定值电阻R0＝10Ω.闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中，电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示，则图乙坐标值I1＝______A；当电流表示数I＝0.2A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为______Ω，整个电路消耗的最大电功率为______W.0.150.9广西近年真题及拓展2.如图甲所示，铅笔芯与滑动变阻器串联在电源电压恒为6V的电路中．闭合开关，把滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图乙所示．由图像可知，当滑动变阻器两端电压为1V时，滑动变阻器消耗的功率为______W，此时，铅笔芯两端的电压是______V，铅笔芯的电阻是______Ω.0.55103.如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数，

当电流表开始有读数时，才闭合开关S1，此时电压表的示数为2.5V．电流表读数I与滑片P滑动距离s的关系如图乙所示．求：(1)当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；解：由图乙可知，当s＝2cm时，电流表开始有读数此时电路中的电流I1＝0.2A，电压表示数为2.5V由

得，R1接入电路的阻值(2)当滑片P移到s＝2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量；解：R0的阻值当s＝2cm时，电阻R0在10s内产生的热量Q＝I12R0t＝(0.2A)2×10Ω×10s＝4J(3)当滑片P移到s＝6cm处时，R1消耗的电功率；解：由图乙可知，当s＝6cm时，I2＝0.4A此时R1两端的电压U1′＝U总－U0′＝U总－I2R0＝4.5V－0.4A×10Ω＝0.5VR1消耗的电功率P1＝U1′I2＝0.5V×0.4A＝0.2W(4)电压表的量程为“0～3V”，电流表的量程为“0～0.6A”．若R1未断路，为保护电路安全，R0电功率的变化范围．解：根据

可知，当电压表示数U＝3V时，R0的电功率最小根据P＝I2R可知，当R1＝0Ω时此时电路中电流最大，小于电流表最大测量值0.6A，R0的电功率最大Pmax＝Imax2R0＝(0.45A)2×10Ω＝2.025W则R0电功率的变化范围是0.225～2.025W命题点2基础小练实际应用类4．如图为一种握力计和它的工作原理示意图．电源电压恒定不变，握力显示表由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路的作用，其阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)．该握力计测量范围为0～300N，电路中电流变化范围为0.1～0.6A.则握力计工作电路的电源电压为_____V，R1连入电路阻值变化范围为________Ω，电路消耗的最大功率为______W.30～251.85．如图甲是一个油箱自动报警系统工作原理图．电源电压为24V保持不变，R1为定值电阻，R2为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，

为油量表(实质上是量程为0～0.6A的电流表)，油箱最大装油量为28kg.当通过油量表的电流等于或小于0.15A时，该系统自动报警，油量表警示灯亮起，提示需要添加汽油．R1的电阻为_____Ω，该系统报警时油箱内的油量最多为______kg，电路消耗的最小电功率是_____W．(不计油箱重力，g取10N/kg)2042.46.学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒．某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪．已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω

0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示．电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：(1)按要求，ρ>0.1g/m3才能达到消毒要求．当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；解：由图甲可知，定值电阻R0与过氧乙酸气体传感器Rt串联，电压表测定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，传感器两端的电压Ut＝U－U0＝6V－0.75V＝5.25V电路中的电流此时传感器的阻值由图乙可知，过氧乙酸气体的浓度明显大于0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒的要求(2)若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；解：定值电阻R0标有“2.5Ω0.4A”字样，则电路能通过的最大电流为0.4A由图乙可知，当过氧乙酸气体浓度升高时，Rt的阻值减小，电路总电阻减小，电路电流增大，则当电路电流为Imax＝0.4A时，对应的过氧乙酸气体浓度为电路能测量的最大浓度．此时电路消耗的电功率P＝UImax＝6V×0.4A＝2.4WR0工作500s消耗的电能W＝Q＝Imax2R0t＝(0.4A)2×2.5Ω×500s＝200J(3)若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻．解：若检测仪能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，由图乙可知，此时传感器的阻值Rt′＝5Ω，电压表指针刚到了最大刻度处，则R0两端的电压U0′＝3V由欧姆定律及串联电路的电流规律可得代入相关数值有解得R0′＝5Ω通过R0′的电流故需要重新选用“5Ω

0.6A”的定值电阻拓展训练7.如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA∶AB＝1∶4，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示．当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A．(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)求：(1)电源电压；解：由图甲可知，压力传感器R与R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当平板空载时，压力传感器的阻值R1＝50Ω，此时电路中的总电阻R总1＝R1＋R0＝50Ω＋10Ω＝60Ω由

可得，电源电压U＝I1R总1＝0.2A×60Ω＝12V(2)当电流表示数为0.4A时，物体的重力大小；解：当电流表的示数为0.4A时，由

可得，电路中的总电阻此时压力传感器的阻值R2＝R总2－R0＝30Ω－10Ω＝20Ω由图乙可知，压力传感器受到的压力FB＝30N，根据杠杆平衡条件，FB×OB＝G×OA，所以平板上物体的重力G＝FB×＝FB×＝FB×5＝30N×5＝150N(3)在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值；解：在电路安全的情况下，由P＝UI可知，当电路电流最大为Imax＝0.6A时，电路消耗的功率最大，压力传感器两端的电压UR＝U－U0＝U－ImaxR0＝12V－0.6A×10Ω＝6V，此时压力传感器消耗的功率P1＝URIma