2025年中考物理总复习考点梳理：动态电路计算

专项突破十动态电路计算

项目开关通、断类列方程求解范围、极值类实践应用类

-^Sf-------------©—1厂―原算］T作

\I/A『口衔铁电路

Ri&L0.6-4K-----ab0

弹0

典例0

簧0

-----®------0冒一~《—1控制

卜。C0

图示0.20富^电梯殿电路

C:::9/

J

025UNTY一r----L|H=J_B-I

电磁铁线圈Ri压敏电阻

(1)从图像中可获(1)考查背景与生活实

(1)多开关；得多组电学量信践相关；

(1)有滑动变阻器；

(2)开关的通、息；(2)图像一般有敏感电

特点(2)电路元件标有规

断可改变电路(2)物理量关系中阻或电磁铁等元件；

格

的状态一般存在2个未知(3)力、热、电综合考

量查

(1)利用好电表的量

(1)弄清敏感电阻的特

程、滑动变阻器、用

点或电磁铁通、断引起

弄清开关通、断电器的电学量规格标

利用每一组电学量的电路变化；

解题对应的电路情识等信息；

信息建立物理量关(2)筛选有效信息，将

技巧况，画等效电路⑵采取“顾小”原则,

系,解方程题目中的相关电学问

图即：串联电路取小电

题模型转化为普通电

流;并联电路取小电

学问题

压

(1)简化电路，根据题设条件将“动态电路”分解为“静态电路”；

解题

(2)确定“静态电路”中用电器的串、并联情况以及电表的测量对象；

思路

(2)根据已知信息(或从图像中获取的信息)，建立物理量关系，求解未知量

典题示范

类型一开关通、断类

【示范题1】如图甲所示为某电暖器的简化原理图，其中片、发是两个相同的电热丝,单个电热

丝的电流与电压的关系图像如图乙所示。已知电源电压为220V,每个电热丝的额定电压均为

220V。现要在某卧室使用该电暖器,卧室的容积为50m3,空气的比热容为1.0X103J/(kg­℃),

空气密度为0=1.2kg/m3,假设卧室封闭,请根据图像及以上信息解答下列问题。

乙

⑴每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？

⑵只闭合S?时,流过电热丝的电流为多少?此时电暖器消耗的总功率为多少？

⑶只闭合Si和S-让电暖器工作15min,卧室内的温度升高了10℃,电暖器的加热效率是多

少？(保留到百分数中小数点后一位)

解：(1)兄、兄是两个相同的电热丝，每个电热丝正常工作时的电压为220V,由图乙知电热丝正

常工作时的电流为2A,根据欧姆定律后:知每个电热丝正常工作时的电阻

为:外泥=誓上|产110。，每个电热丝正常工作的额定功率为:尸额=〃额7额=220VX2A=440W;

'额ZA

(2)由图甲可知，只闭合S2时两电热丝串联,因为两电热丝的阻值相等,所以两电热丝分得的电

压相等,都为110V,由图乙知此时流过电热丝的电流为1.5A,此时电暖器消耗的总功率

为：户勿=220VX1.5A=330W;

(3)根据知空气的质量为:妹0片1.2kg/m3X50m3=60kg,卧室内的温度升高10℃吸收

5

的热量为：0吸飞空气m4t=1.0Xl()3j/(kg.℃)X60kgXIO℃=6X10J,只闭合S1和S”两电

热丝并联，则两电热丝的总功率为P总=2尸额=2X440W=880W;电暖器工作15min消耗的电能

为：聆尸总£880WX15X60s=7.92X105J,电暖器的力口热效率为：〃串X100%=X100%

W7.92x10°]

仁75.8%o

类型二列方程求解类

【示范题2】(2024•南平一模)如图甲所示，电源电压保持不变，片、兆均为定值电阻,7?为变阻

器。闭合开关S,改变人的阻值,两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙,则定值电阻用

的阻值为1Q,电源电压为12Vo

类型三范围、极值类

【示范题3】

如图所示的电路中，电源电压恒为18V,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,滑

动变阻器的规格为“50Q1A”，灯L标有“12V6W”字样(灯L灯丝的电阻不变)。求:

⑴灯L灯丝的电阻尼；

(2)电路消耗的最大电功率；

⑶滑动变阻器连入电路的阻值范围。

解：(1)由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测

电路中的电流。由分勿可得,灯泡的额定电流:为普鬻=0.5A,

UL12V

则灯丝的电阻:几平=震=24Q;

/L0.5A

(2)因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,滑

动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以，电路中的最大电流/大=7L=0.5A,则该电路消耗的

最大电功率:尸大=0大=18VX0.5A=9W;

(3)电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时灯泡正常发光,则电压表的

最小示数：〃渭小=3〃=18V-12V=6V,

滑动变阻器接入电路中的最小阻值:月滑小孕=£=12Q;当滑动变阻器接入电路中的电阻

最大为50Q时，电路中的电流最小，由串联分压的规律可知此时电压表的示数最大，由串联

电路的特点和欧姆定律可得电压表的最大示数:〃大=/小E滑大=小一XR滑大=就宗义50Q

即+R滑大24Q+50Q

七12.2V<15V,则电压表安全,故滑动变阻器连入电路的阻值范围为12〜50Q。

类型四实践应用类

【示范题4](2024•龙岩二模)电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于

安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制

电路组成,工作电路电源电压恒为220V,当电梯没有超载时,动触点｛与静触点A接触，闭合

开关S,电动机正常工作；当电梯超载时,动触点《与静触点方接触，电铃发出报警声，即使闭合

开关S,电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V,保护电阻相的阻值为100Q,电阻式压

力传感器(压敏电阻)石的阻值随压力6大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关Si始

终闭合,当电磁铁线圈中电流达到20mA时,动触点"刚好接触静触点B,电铃发出报警声。电

磁铁线圈的阻值忽略不计。

1800

©

600

—

400

200

0246810^(XI03N)

乙

⑴若电动机的额定功率为440W,正常工作时通过它的电流是多少?

⑵当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载。(g取10N/kg)

(3)求压敏电阻R2电功率的最大值。

解：(1)由题可知，电动机正常工作时电压为220V,

由Q0可得,正常工作时通过的电流：

2=0=2A;

171220V

(2)当控制电路中电流^=20mA=0.02A时，

由户!可得,控制电路中的总电阻：

7?^=—=-^=300Q;

M

120.02A

由图甲可知，眉、泥串联，则%=7?总-兄=300Q-100Q=200Q,

由乙图可知，当尼=200Q时,压力用9X103N,

当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时,乘客对电梯厢的压力尸'=会颂=

1100kgXION/kg=l.1X104N,由于尸'>E所以电梯超载；

⑶压敏电阻尼的功率R=W斤(小㈤声(6V-ZX100Q)斤TOO0•/+6V•1=

-100Q(1-0.03A)2+0.09W:

当1=0.03A时，上的功率可以达到最大,而电路中的最大电流为小=20mA=0.02A,最接近最大

电流，故后为=0.02A时，花的功率最大为2=〃斤（小㈤斤（6V-0.02A

X100Q）X0.02A=0.08Wo

【福建中考精选】

1.（2021•福建中考）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器7?标有“30Q1A”，定值

电阻用的阻值为10Q,小灯泡L标有“6V3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程

为0~3Ao当S闭合,Si、S,断开，滑片P移到人的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路

安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（D）

A.1：4B,1：8C.2：7D,3：20

2（2024•福建中考）小闽为学校的陶器烧制炉加装一个自制的可控制温度的装置,其简化的工

作电路图如图。眉、后是炉内加热电阻，片阻值为44Q,7?是变阻器，就是电磁铁线圈电阻。温

差电源的热点探头放在炉内，冷点探头放在20℃的恒温箱中。烧制炉接入220V的电路中，

闭合开关Si、S2,衔铁与触点/接触,烧制炉处于加热状态；当电磁铁线圈中的电流达到0.01A

时，衔铁被吸下与触点方接触,烧制炉进入保温状态，保温功率为200Wo测试时，第一次调节R

的阻值为1Q,当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度方为400℃;第二次调节4的阻值

为4Q,当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度大为1000求：

⑴烧制炉处于加热状态时,通过发的电流。

⑵烧制炉处于保温状态时，花的阻值。

⑶温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比,为便于设置烧制炉的保温温度t,写出R

与力的关系表达式。

解：(1)由图可知,烧制炉处于加热状态时，加热电路为R的简单电路，

通过发的电流：/'===*=5A;

R144Q

(2)烧制炉处于保温状态时,凡与兆串联，电路的总电阻:火总=己=黑等=242Q,

P保温200w

尼的阻值:%=A总一兆=242Q-44Q=198Q;

(3)温差电源提供的电压与两探头间的温度差成正比，即有:〃温差=A(广友)，

由图可知,控制电路中,火与房串联,则有:〃温差=/(不/)，故有:4(t-to)=/(不碣，①

第一次调节A的阻值为1。，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度方为400℃,

第二次调节R的阻值为4。，当烧制炉刚进入保温状态时，测得炉内温度t为

1000℃,

且友=20℃,J=0.01A,

把数据代入①式可得：AX(400℃-20℃)=/><(1。+碣②

kX(1000℃-20℃)=ZX(4Q+碣③

联立②③解得:花=0.9Q,A=5X10-5V/℃,

则火与t的关系式为:后(5X1(TLI)QO

3.(2023•福建中考节选)实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，

示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上,承重板的上表面装有压力传感器,装置由电动机提

供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V,定

值电阻就阻值为200Q,压力传感器中的力敏电阻吊阻值随压力6压变化的部分数据如表所示。

当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下,B、。两个触点断开，电动机停止工作。

已知厢体重150N,承重板和滑轮共重100N,忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。

甲乙

//N…4006008009001000・・・

昆/Q…800500300200100…

⑴重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。

⑵若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。

解：(1)控制电路的最大电流户0.03A时,载重量最大,控制电路最小总电阻：

心=212L=400C,

I0.03A

力敏电阻的阻值:笈乃用=400Q-2000=200。，当后200Q,压力尸压=900N,即最大载重:G

大=尸压一6厢=900N-150N=750N,

装置的最大机械效率：

100%=—X100%=—X100%=—————X100%=--------------X

W总F大s2F大G大+G厢+G板750N+150N+1OON

100%=75%

(2)将该装置的最大载重量调小,力敏电阻的阻值变大,控制电路的最大电流不变,由欧姆定

律可知总电阻不变,可以减小&。

4(2021•福建中考)为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，

3

水箱高为1m,容积为0.8mo在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体,长方体高为1m、底

面积为0.02m2,上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻火接触，此时压敏电阻受到的压力为

零。压敏电阻火的阻值随压力户的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压历12V,定

值电阻兆为保护电阻。当控制电路的电流Q0.5A时，电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水

泵停止给储水箱抽水(g取10N/kg)o

控

工

制

作

电

电

路

路

C衔铁

压力180185190195200

压敏电阻物Q817161412

⑴若水泵的额定功率为440W,正常工作时通过的电流是多少？

(2)要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作,就应为多少？

⑶从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少?

解：(1)正常工作时通过的电流：

(2)长方体体积：

片劭=0.02m2Xlm=0.02m3

装满水时长方体所受浮力为:分浮=0水g昨IXI