苏科版初中九年级物理专项素养综合练(十七)与电功率相关的动态电路分析课件

专项素养综合全练（十七）与电功率相关的动态电路分析类型一由滑动变阻器滑片引起的动态电路分析1.(新课标·科学推理)(2023宁夏中考)如图是“测量小灯泡电阻”的实验电路图,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列选项正确的是

(

)A.电压表示数变小,电流表示数变大,灯丝的电阻变小B.电压表示数变大,电流表示数变小,灯丝的电阻不变C.电压表示数变大,电流表示数变大,灯丝的电阻变大D.电压表示数变小,电流表示数变小,灯丝的电阻变大C解析由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电

流,电压表测小灯泡两端电压;滑动变阻器的滑片P向左滑动,

滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压

U不变,由欧姆定律可知电路电流变大,电流表示数变大;由串

联电路的分压规律知,灯泡两端的电压变大,电路电流I变大,

根据P=UI知小灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,灯丝的温

度升高,电阻变大,故C正确。2.(新课标·科学推理)(2023辽宁鞍山中考)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动,下列分析判断正确的是(

)

A.电流表A1和电流表A2示数均变小B.电压表V与电流表A2的示数乘积变大C.电流表A与电流表A1的示数之差保持不变D.电压表V与电流表A1的示数之比保持不变C解析由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R2与滑动变阻器R1并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A测通过干路电流,

电流表A1测通过R1所在支路的电流,电流表A2测通过R2所在

支路的电流。由电源电压保持不变可知,滑片移动时电压表

V的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所

以,滑片移动时通过R2所在支路的电流不变,即电流表A2的示

数不变,电压表V与电流表A2的示数乘积不变,故B错误;将滑

动变阻器的滑片向右缓慢移动,滑动变阻器接入电路中的电

阻变大,由I=

可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1的示数变小,所以电压表V与电流表A1的示数之比变大,

故A、D错误;由于电流表A与电流表A1的示数之差就是通过

定值电阻R2的电流,通过R2所在支路的电流不变,所以电流表

A与电流表A1的示数之差不变,故C正确。3.(新课标·科学推理)(2023辽宁营口中考)如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是(

)

A.小灯泡亮度变暗

B.电压表示数变大C.电流表示数不变

D.电路总功率变小D解析由图可知,灯泡与滑动变阻器并联在电路中,电压表测

电源电压,电流表测通过滑动变阻器的电流;因电源电压保持

不变,闭合开关后,滑片向右移动时电压表的示数不变,故B错

误;滑片由中点向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电

阻变大,根据I=

可知,通过滑动变阻器的电流减小,即电流表的示数减小,故C错误;由于并联电路中各支路互不影响,所

以通过灯泡的电流不变,其两端的电压也不变,由P=UI知小

灯泡的实际功率不变,则灯泡的亮度不变,故A错误;由并联电

路的电流特点可知干路中的电流变小;因电源电压不变,根据P=UI可知,电路的总功率减小,故D正确。4.(2024江苏南京南师附中树人学校期末)如图所示的电路中,电源电压为6V并保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω

0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω

1A”字样,若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片P移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是(

)

A.电流表示数的变化范围是0.2~0.6AB.电压表示数的变化范围是1.5~3VC.电路总功率的变化范围是1.2~3WD.滑动变阻器允许调节的范围是2~10ΩD解析由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电

流表测电路中的电流。分析题意知,电路中允许通过的最大

电流I大=0.5A;此时R2两端的电压最大,电路的总功率最大,滑

动变阻器接入电路中的电阻最小,由I=

可得,R2两端电压:U2大=I大R2=0.5A×10Ω=5V;电路的最大功率:P大=UI大=6V×0.5

A=3W;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动

变阻器两端的电压:U1=U-U2大=6V-5V=1V,所以电压表的最

小示数为1V,则滑动变阻器接入电路中的最小电阻:R1小=

=

=2Ω;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R2两

端的电压:U2=U-U1大=6V-3V=3V,所以电压表示数的变化范

围是1~3V,故B错误;电路中的最小电流:I小=

=

=0.3A,则电流表示数的变化范围是0.3~0.5A,故A错误;电路的最小

功率为:P小=UI小=6V×0.3A=1.8W,电路总功率的变化范围是

1.8~3W,故C错误;滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R1大=

=

=10Ω,所以,滑动变阻器连入电路的阻值范围是2~10Ω,故D正确。5.(跨学科·数学)(2022陕西中考)如图甲所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图乙所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等,则电源电压为

V。小灯泡正常工作时的电流为

A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为

Ω,电路的总功率为

W。0.753

0.25

2

甲

乙解析由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小

灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流

表测电路中的电流;根据图乙可知,当电流表示数为0.2A时,

电压表V1的示数为U1=1.5V,由题意可知,此时两电压表的示

数相等,即U2=U1=1.5V,由串联电路的电压特点可知,电源电

压:U=U1+U2=1.5V+1.5V=3V;小灯泡在额定电压下正常发

光,因此小灯泡正常发光时其两端的电压UL=U额=2.5V,由图

乙可知此时通过小灯泡的电流为IL=0.25A,由串联电路的电流特点可知,此时电路中的电流:I=I滑=IL=0.25A,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V,由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑=

=

=2Ω,电路的总功率:P=UI=3V×0.25A=0.75W。类型二由敏感电阻引起的动态电路分析6.(跨学科·物理学与社会发展)(2023甘肃兰州中考)小明设计的质量测量仪如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是

(

)

A.不放重物时,小灯泡L的亮度最暗B.与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯C.重物的质量越大,电流表示数越小,电压表示数也越小D.重物的质量越小,电路消耗的总功率越小B解析由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量

电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;不放重物时,

滑片在最上方,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路的总电

阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,根据P=I2R可

知,小灯泡的实际功率最大,小灯泡L的亮度最亮,故A错误;重

物的质量变大,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据串联

电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表示

数变大,此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小;与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故B正确、C错

误;同理可知,重物的质量越小,电路中的电流越大,根据P=UI

可知,电路消耗的总功率越大,故D错误。7.(跨学科·物理学与社会发展)(2023湖北随州中考)某科技小组设计了一个地磅,地磅内部简化电路如图。其工作原理是车辆开上地磅会压缩弹簧(弹簧处于弹性限度内)引起滑片P移动,当电路的电流I≥I0(I0为某一定值)时,电路中电铃会发出警示声(电铃可视为一个小电阻),表明车辆超重了。圆圈处是电压表可反映车辆的重量,R0为保护电阻,电源电压不变。下列说法正确的是(

)A.车辆越重,弹簧的弹性势能越小B.车辆越轻,电压表的示数越小C.车辆越重,电压表的示数越小D.当地磅上无车辆时,电路消耗的总功率最大B解析车辆越重,弹簧的弹性形变程度越大,弹性势能越大,

故A错误;根据电路图可知,R、电铃和R0串联在电路中,电压

表测量R0两端的电压;车辆越轻时,对弹簧的压力越小,滑片会

向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路的总电阻越

大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,根据U=IR可知,定

值电阻R0两端的电压越小,电压表示数越小;同理可知,车辆越

重时,电压表示数越大,故B正确、C错误;当地磅上无车辆时,

滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,根据欧

姆定律可知,电路中的电流最小,由P=UI可知,电路消耗的总功率最小,故D错误。类型三由开关引起的动态电路分析8.(2023山东菏泽中考)在如图所示的电路中,电源的电压保持不变。先闭合开关S1后,再闭合开关S2,电流表的示数

,灯泡L1的电功率

。(选填“变大”“变小”或“不变”)

不变变大解析由电路图可知,开关S1闭合、S2断开时,电路为L1的简

单电路,电流表A测通过L1的电流,电压表测量电源电压;开关

S1、S2都闭合时,两灯泡并联,电流表A测干路电流;因并联电

路中各支路独立工作、互不影响,所以闭合开关S2前后,通过

L1的电流不变,由P=UI知小灯泡L1的电功率不变;因并联电路

中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A的示数变

大。9.(2024江苏南京金陵汇文学校月考)如图所示电路中,电源

电压恒定,灯泡L标有“4V

2W”字样,定值电阻R0为60Ω,

滑动变阻器R标有“30Ω

0.5A”字样,两个电流表的量程

均为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,不考虑温度对灯丝电

阻的影响。

(1)当S闭合,S1、S2断开,将滑片P移到滑动变阻器某一位置

时,灯泡L恰好正常发光,电压表示数为5V,求电路消耗的总

功率。(2)当S、S1、S2都闭合,为保证电路安全,求滑动变阻器R能接

入电路的阻值范围。解析

(1)当S闭合,S1、S2断开时,滑动变阻器和灯泡串联,电

流表A测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。

将滑片P移到滑动变阻器某一位置时,灯泡L恰好正常发光,

根据P=UI可知电路电流I=IL=

=

=0.5A;电压表示数为5V,根据串联电路的电压特点可知电源电压U=UL+UV=4V+5

V=9V,电路消耗的总功率P=UI=9V×0.5A