2024年中考物理动态电路的计算

中考物理动态电路的计算

类型一：伏安法电路

例1.按图示电源电压恒为6V,小灯泡标有“10Q0.5A”字样(忽略温度对电阻的影响)，滑动变阻

器的规格“20C1A"，电流表量程为“0〜0.6A”、电压表量程为“0~3V”，为了保证电路中各元件安全

工作，求：电流表变化范围、电压表变化范围、小灯泡电功率变化范围、滑动变阻器变化范围。

解题思路：先求电流表变化范围一其他物理量根据电流表变化范围选择含有电流的公式进行计算：

1.电流表变化范围

最大电流的求法：先根据各元件标志铭牌确定最大电流为0.5A-考虑电压表的安全

U=/R=10Qx0.5A=5V>3V—最大电流为/=U/R=3V/10C=0.3A

最小电流的求法：/=U//U=6V/(10Q+20Q)=0.2A(对于伏安法电路，滑动变阻器可以接入最大阻

值，因为滑动变阻器接入电路阻值越大，电流表和电压表越小，越安全)

电流表变化范围：0.2A〜0.3A

2.电压表变化范围

根据公式U=/R计算：0.2Axl0Q=2V,0.3Axl0Q=3V

电压表变化范围为：2V~3V

3.小灯泡电功率变化范围

根据公式PDR计算：(02A)2xl00=0.4W,(0.3A)2xl0Q=0.9W

小灯泡电功率变化范围为：0.4W〜0.9W

4.滑动变阻器变化范围

根据公式R.产U〃计算:6V/0.2A=公式30Q-I0Q=20Q；6V/0.3A=20式20Q-1()Q=1()Q

滑动变阻器变化范围为：10。〜20Q

类型二：电压表与滑动变阻器并联电路

例2.如图所示的电路中，灯L标有“3V0.9W”、滑动变阻器R上标有“30Q1A”的字样，电压表

量程为0~3V,若电源电压为4.5V,为了保证电路中各元件安全工作，求：电流表变化范围、电压表变化

范羽、小灯泡电功率变化范围、滑动变阻器变化范围。

解题思路：先求电流表变化他国一其他物理量根据电流表变化范围选择含有电流的公式进行计算

I.电流表变化范围

最大电流的求法：先根据各元件标忐铭牌确定最大电流为：/=P/U=0.9W/3V=0.3A-当电路中电流最

大时，电压表最小，不需要考虑电压表的安全—最大电流为0.3A

最小电流的求法：灯的电阻为：R=U2/P=（3V）2/0.9W=10Q

当电压表为3V时灯泡两端电压为：电一UR=4.5V—3V=1.5V

电流为：/=U/R=1.5V/I0CR.15A（对于该电路，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最

大，此时电流最小）

电流表变化范围：0/5A~0.3A

2.电压表变化范围

根据公式计算:O.15AxlOQ=1.5V,4.5V-1.5V=3V；O.3AxlOQ=3V,4.5V-3V=1.5V

电压表变化范围为：1.5V~3V

3.小灯泡电功率变化范围

根据公式人尸计算：（O15A）2X10Q=0.225W,0.32AX10Q=0.9W

小灯泡电功率变化范围为：0.225W~0.9W

4.滑动变阻器变化范围

根据公式/?总=。〃计算：4.5V/O.I5A=3OQ,30Q-10Q=20Q；4.5V/0.3A=15Q,15。-10。=5。

滑动变阻器变化范围为：5C~20Q

类型三：真实情景

例3.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，握力显示表是由电流表改装而成,

定值电阻&，起保护电路作用，其电阻值为5C,弹簧一端的滑片P在电阻尺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,电路中电流变化范荆0.1〜0.6A。

则下列判断正确的是（）

A.握力300N时电路中电流为0.6AB.握力计工作甩路的电源电压为3V

CR连入电路阻值变化范围为0〜30QD.&消耗的最小功率为0.5W

握力方向

TTP

f

弹蓍u

片

连i

rx

&

解题思路：去情景（握力计相当于一个滑动变阻器）一知识迁移（握力计示数越大，滑变R接入电

路阻值越大，电流表示数越小）~解决问题

A.当握力计为300N时对应电流0.1A

B.当握力计为0N时对应电流0.6A,电路只有私，所以U『S=0.6Ax5a=3V

C.根据公式根据公式R.户U//计算：3V/0.1A=30d30。-5C=25Q

R连入电路阻值变化范围为0~25c

D.根据公式六尸氏计算&消耗的最小功率为：（（）J）2X5Q=O.（）5W

练习1.小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电源电压恒为4.5V,电压表的量程为。〜3V,电流表

的量程为0〜0.6A,滑动变阻器的规格为“20C1A”，灯泡标有“2.5VL25W”字样。若闭合开关，两

电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正

确的是（）

A.电流表示数的变化范围是0--0.5AB.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5-20c

C.灯泡的最小功率是0.162WD.该电路的最大功率是2.7W

L

2.小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，她使用的电流表量程为0〜0.6A,电

压表的量程为O~3V,电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10。，允许消耗的最大电功率为

0.9W。滑动变阻器Ro的最大阻值为20Q,允许通过的最大电流为0.5A。将开关S闭合后，要保证电路中

各个元件正常工作，以下说法正确的是（B）

A.通过电阻R的电流最大值为0.4AB.滑动变阻器接入电路的最小值为5Q

C.电压表示数最大的变化最为IVD.滑动变阻器Ro消耗的最大功率为L2W

3.如图，电源电压18V保持不变.电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,小灯泡上标有“6V3W”

字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电

阻不变）。则下列说法正确的是（）

A.滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变天

B.当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V

C.该电路的最大功率为10.8W

D.滑动变阻器允许调节的范围是24Q〜60Q

4.如图所示的电路中，电源电压为20V,定值电阻尺为20。，滑动变阻器标有“30。IA”字样，电

压表选用的量程是075V,在该电路正常使用的情况下，则（）

A.电路消耗的最大功率为20WB.电路消耗的最小功率为8W

C.电压表的最小示数为5VD.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Q

5.如图所示，当开关闭合时，电路中的电流为1A,电压表V2的示数是10V,定值电阻火的阻值为4

Q,电动机M的线圈电阻为1Q,不计摩擦，下列说法正确的是（）

A.电压表必的示数为4VB.电路消耗的总功率是5W

C.通电1min电流通过电动机产生的热量是60JD.通电1min电动机产生的机械能是360J

6.如图所示，电源电压为12V,R0=60Q,滑动变阻器的规格为“50C2A”,电流表的量程为“0~0.6

A”，小灯泡上标有“6V3W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。则（）

A.S闭合，SisS2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8C~50c

B.S闭合，Si.S2都断开,调节滑动变阻器，小灯泡的功率变化范围是2.25W~3W

C.S、Si、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W

D.S、Si、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Q

7.如图所示为汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒为6V,定值电阻Ro为5C,油量表实质

上是量程为0~3V的电压表，R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示，下列说法正确的

是（）

油量WL0