拔高学习11 电功率动态电路计算教科版物理九年级上学期

教科版九年级全拔高学习11 电功率动态电路计算[2024·成都期中改编]如图所示的电路中，电源电压保持不变，

R1＝10Ω。开关

S1

闭合，S2、S3

断开时，电压表的示数为

U1，

R2

消耗的功率为

P2；当开关

S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为

U1'，

R2

消耗的功率为

P2'，且电流表A1

的示数为

0.9A。已知

U1∶

U1'＝1∶6，

P2∶

P2'＝1∶9，求：

例典例讲解【思路引导】提取信息并初步处理：第1步：提取题干已知数据

R1＝10Ω，I1＝0.9A，U1∶U1'＝1∶6，P2∶P2'＝1∶9【思路引导】第2步：画等效电路图，判断电路结构，并在图中标出已知数据：开关S1

闭合，S2、S3

断开时，R1、R2、R3

串联，电压表测量R1

两端电压，等效电路图如图甲所示开关S1、S2、S3

都闭合时，R1、R2、R3

并联，电流表A1

测量通过R1、R2

的总电流，电流表A2

测量整个电路的电流，等效电路图如图乙所示【思路引导】

(1)R3

的阻值。

(2)开关S1、S2、S3

都闭合时，R2

消耗的功率。

(3)开关S1

闭合，S2、S3

断开时，电路消耗的总功率。

(4)开关S1、S2、S3都闭合时，电路消耗的总功率。

1.半导体温度计用于测量某些特定环境的温度，该温度计的工作原理如图甲所示，电源电压恒为12V，电流表的量程为0~0.6A，R2

为10Ω的定值电阻，R1是由半导体材料制成的温控传感器，其阻值随温度变化的关系图像如图乙所示。方法针对练闭合开关S，下列说法正确的是()A.温度升高，电流表示数增大，电压表示数减小B.当电流表示数为0.2A时，环境温度为40℃C.当环境温度为40℃时，电压表示数为8VD.当环境温度为100℃时，定值电阻R2

消耗的电功率为3.6W由图甲可知，闭合开关

S，

R1

与

R2串联，电流表测电路电流，电压表测

R2

两端的电压。由图乙可知

R1的阻值随温度的升高而减小。温度升高，

R1的电阻减小，总电阻减小，电源电压一定，根据欧姆定律可得，电路中的电流增大，即电流表示数增大，根据

U＝IR

可得，

R2

两端的电压即电压表的示数也增大，故A错误；【点拨】

【答案】DL1方法针对练2.

[2023•重庆]如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1

标有“5V0.25A”，白炽灯泡L2

标有“6V3W”，R

的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1

时，灯泡______更亮；只闭合开关S2

时，R的功率为_____W。0.4

【点拨】

方法针对练3.如图甲所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，电源电压恒为28V，R为光敏电阻，其阻值随激光光照强度变化的关系图像如图乙所示。当电路中的电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警。变大方法针对练开关S闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W；当R处的烟雾浓度逐渐增大时，电压表的示数_______(填“变大”“变小”或“不变”)；当电路中的电流为0.4A时，R、R0

的电功率之比为__________。3∶4 图甲中

R0与

R

串联，电压表测量

R

两端的电压，电流表测电路中的电流。当

R

处的烟雾浓度逐渐增大时，光照强度减小，根据图乙知，

R的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流减小，根据

U＝IR

知，定值电阻

R0

两端的电压减小，根据串联电路的电压规律知，电压表的示数变大。【点拨】

方法针对练4.

[2023·南充模拟]某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，如图甲是其原理图。弹簧的一端固定在水平地面上，另一端和金属滑片P

固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R2

接触良好且不计摩擦)。已知定值电阻R1＝6Ω，R2

是一根均匀电阻线(阻值与其长度成正比)，其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~0.6A。当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a

端。问：(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？

(2)闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R

2的电功率是多大？

方法针对练5.如图甲所示，电源电压保持不变，

R0为定值电阻，

R

为滑动变阻器。在滑片

P

由滑动变阻器b

端移动到

a

端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P

和电流

I

的关系图像，如图乙所示。求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值最大时，滑动变阻器两端的电压。

(2)R0的阻值和电源电压。

(3)R0

消耗的最小电功率和最大电功率。

方法针对练6.

[2023·葫芦岛期末]如图所示，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样(灯丝电阻不变)。定值电阻R1的阻值为20Ω，R2为滑动变阻器。求：(1)当开关S1、S2、S3

都闭合时，小灯泡L正常发光，求此时电流表的示数。

(2)断开开关S1

和S3，闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片调至阻值最大时，电压表示数为2V，求R2

的最大阻值。

(3)当电路中有电阻或小灯泡工作时，求整个电路的最小电功率。

方法针对练7.

[2023·长沙模拟]小明设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定，灯泡

L标有“5W”字样，其电阻随温度变化而变化，

R2

为定值电阻，电流表的量程为0~0.6A。闭合开关

S、S1、S2，滑动变阻器的滑片

P

由

b

端滑到

a点的过程中，电压表V的示数与电流表A的示数关系如图乙所示，但横坐标数字已模糊不清，已知：滑片在b

端时，电路的总功率为

Pb；滑片滑到

a

点时，灯泡

L正常发光，电路的总功率为

Pa，电压表V1的示数为

U1。求：(1)灯泡L正常发光时的电阻。

(2)Pb

∶Pa的值。解：滑片在

b

端时，由图乙可知，电路中的电流

Ib＝0.25A，则

Pb

∶

Pa＝UIb

∶

UIa＝Ib∶

Ia＝0.25A∶0.5A＝1∶2。

当电路电流为

Imax＝IL＝0.5A时，

电路的总功率最大，

则电路在100s内消耗的最多电能

Wmax＝UImaxt＝12