2025版中考物理复习课件 31 专项8 实际应用类动态电路计算

专项8实际应用类动态电路计算第1部分依“标”据“本”全面复习例1

（2021河南，5题改编）图1为一款养生壶的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡，电源电压为220V，电热丝R1、R2的阻值分别为44Ω、356Ω。开关S1闭合、S2断开时，养生壶处于_______挡；养生壶在“加热”挡工作时，电功率为________W。现将壶内1kg的养生茶从20℃加热至75℃，加热过程中若不计热量损失，则所需时间为______s；养生茶的内能增加是通过_________的方式实现的。[c养生茶＝4.2×103J/（kg·℃）]类型多挡位用电器的实际应用类计算（10年3考）图1保温1100210热传递例2图2为某饮水机的电路原理图，该饮水机加热挡的功率为550W，保温挡的功率为110W。当闭合开关S1、断开开关S2时，饮水机处于_______挡，电热丝R2＝______Ω；当同时闭合开关S1、S2时，饮水机处于_______挡，电热丝R1＝______Ω。若该饮水机的加热效率为84%，则该饮水机在加热挡工作5min，可将水箱中质量为1kg、初温为20℃的水加热至_____℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]图2保温440加热110531．（2024自贡改编）图3甲是琪琪家某型号电热加湿器的电路图，该电热加湿器的额定电压为220V，R1、R2为发热电阻，“高挡”时的发热功率为484W，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为开关，1、2、3为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换。

（1）开关S接触点____时，电热加湿器处于高挡。图33（2）求R1和R2的阻值。（3）求电热加湿器处于“低挡”时的发热功率。图3（4）图乙是某次使用该电热加湿器正常工作20min的P－t图像，求该过程中发热电阻产生的热量。由题图乙可知，高挡工作时间为5min，低挡工作时间为15min，则正常工作20min发热电阻产生的热量W总＝P高t高＋P低t低＝484W×5×60s＋121W×15×60s＝2.541×105J图3（5）用电高峰时，琪琪关闭家中其他用电器，使电热加湿器在高挡下工作15min，电能表（如图丙）的指示灯闪烁了300次，此时琪琪家的实际电压是多大？图3①求电热加湿器消耗的电能：②求电热加湿器的实际功率：例3

（2024商水二模改编）为设计电子拉力计，小硕将电流表改装为拉力计的表盘，拉力计的电路原理图如图4甲。AB是一根长为6cm的均匀电阻丝，其阻值为24Ω，弹簧右端与金属滑片P固定在一起，金属滑片P与电阻丝R1接触，且接触面光滑（弹簧的电阻不计）。定值电阻R0＝6Ω，电源电压U＝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。类型含滑动变阻器的实际应用类动态电路计算（10年1考）图4已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。请回答下列问题：图4（1）当拉力增大时，电流表的示数_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。增大（2）拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处？（3）闭合开关，水平向右用力拉拉环，此时电流表的指针指在0.3A处，则作用在拉环上的拉力为多少？图4（4）在电流表量程不可改及电阻丝不可更换的情况下，若要该装置所能测量的最大拉力为600N，请通过计算，说出两种可行的方法。（要求每种方法只更换一个元件）图4解：（4）由题图乙可知，该拉力计的最大测量值是600N时，弹簧伸长量ΔL＝6cm，电流表示数恰好达到最大值0.6A。方法①：若保证电源电压不变，此时定值电阻的阻值图4即可将定值电阻换为阻值为10Ω的电阻。方法②：若保证定值电阻R0阻值不变，此时的电源电压U′＝ImaxR0＝0.6A×6Ω＝3.6V即可将电源换为电压为3.6V的电源。2．图5是课外活动时同学们设计的电子身高测量仪的电路原理图，已知电源电压为20V，定值电阻R1＝20Ω，R2是竖直放置的均匀电阻棒，总长L＝50cm，标有“100Ω

0.5A”字样，滑片P与电阻棒R2构成一个滑动变阻器，R2下端到地面的距离h＝150cm。电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A。在保证电路安全的前提下，求：（1）滑动变阻器R2允许接入电路的最大阻值及此时测量的身高。（2）滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值及此时测量的身高。图5（1）学生的身高越高，电压表示数越_____，为了保证电路安全，电压表的最大示数（即R2两端的最大电压）为_____V。①依据上述最大电压，结合题干信息及欧姆定律，计算R2允许接入电路的最大阻值：图5大15②计算此时R2接入电路的长度及测量的身高：图5（2）学生的身高越低，电流表示数越_____，为了保证电路安全，电路中的最大电流为______A。

①依据上述最大电流，结合题干信息及欧姆定律，计算R2允许接入电路的最小阻值：大0.5②计算此时测量的身高：图5例4

（2023河南，21题）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图6甲所示，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0～3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问：（1）当检测板所受压力增大时，电压表的示数_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。含敏感电阻的实际应用类动态电路计算（10年3考）类型图6增大（2）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？图6（3）（最值计算）该装置所能测量的最大压力为多少？R的最小阻值R小＝R总小－R0＝40Ω－20Ω＝20Ω由题图乙可知，当R小＝20Ω时，F＝6×103N，即该装置所能测量的最大压力为6×103N。图6（4）（范围调整）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。解：（4）将定值电阻R0换为阻值较小的电阻方法指导1．含敏感电阻的电路计算思路（串联）（1）已知外界环境，计算电路信息，如上题（2）（2）已知电路信息，分析环境条件，如上题（3）3．（2017河南，21题）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图7甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB＝5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表的示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。图7已知电路中电源电压为8V，报警器R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而_______。图7减小（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向_____（选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。解：（2）依据空载时压力传感器R的阻值及串联电路特点计算：图7（3）①分析电路计算报警器报警时压力传感器R的阻值，得出R所受压力：图7②结合杠杆平衡条件计算此时踏板所受压力：设A处所受支持力大小为FA，B处所受压力大小为FB，由杠杆平衡条件得：FA×OA＝FB×OB则踏板设定的最大压力值：图7（4）依据方法指导中的等式分析，因电源电压变小，哪个量也会变，进而分析踏板的调整方向：

左若电源电压降低，此时电压表的示数减小。为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电压表的示数应为6V，此时应减小压力传感器R的阻值，可通过增大压力F来完成；由杠杆平衡条件判断出应增大OB，即踏板触点B应向左移动。例1

保温1100

210热传递例2

保温440加热110

53参考答案变式训练1．解：(1)3(4)由题图乙可知，高挡工作时间为5min，低挡工作时间为

15min，则正常工作20min发热电阻产生的热量W总＝P高t高＋P低t低＝484W×5×60s＋121W×15×60s＝2.541×105J例3解：(1)增大(2)当不拉拉环时，RAB＝24Ω，电流表的示数(3)电流表表盘示数为0.3A时，电路中的总电阻则电阻丝接入电路的电阻R′＝R总－R0＝20Ω－6Ω＝14Ω所以拉动拉环后电阻丝AB接入电路电阻的变化量ΔR＝24Ω－14Ω＝10Ω(4)由题图乙可知，该拉力计的最大测量值是600N时，弹簧伸长量ΔL＝6cm，电流表示数恰好达到最大值0.6A。方法①：若保证电源电压不变，此时定值电阻的阻值即可将定值电阻换为阻值为10Ω的电阻。方法②：若保证定值电阻R0阻值不变，此时的电源电压U′＝ImaxR0＝0.6A×6Ω＝3.6V即可将电源换为电压为3.6V的电源。变式训练

2．解：(1)大15①R1两端的电压U1＝U－U2＝20V－15V＝5V例4

解：(1)增大(2)由题图乙可知，当检测板不受压力时，力敏电阻R＝80Ω，电路中的总电阻R总＝R＋R0＝80Ω＋20Ω＝100ΩR0两端的电压U0＝IR0＝0.06A×20Ω＝1.2V即电压表示数为1.2V。R的最小阻值R小＝R总小－R0＝40Ω－20Ω＝20Ω由题图乙可知，当R小＝20Ω时，F＝6×103N，即该装置所能测量的最大压力为6×103N。(4)将定值电阻R0换为阻值较小的电阻变式训练

3．解：(1)减小(2)当踏板空载时，压力传感器R受到的压力为0，由题图乙可知R＝25Ω，此时电路中的电流电压表的示数U0＝IR0＝0.2A