13动态电路计算（讲义）（原卷版）

浙教版中考科学二轮复习动态电路分析动态电路、滑动变阻器最大功率与取值范围【知识点分析】一.动态电路1.类似电路，在滑动变阻器移动的过程中，唯一不变的量是电源电压可通过用电器电压之和等于电源电压，得出等式进行计算。2.电路的动态发生可能由于断路、短路的发生导致电流电压的变化。二．滑动变阻器接入电阻的范围1.最大阻值：首先应先进行分析，若随着变阻器阻值的增大，各电表的示数在减小，则变阻器允许的最大阻值即为变阻器铭牌中标注的最大值；若串联电路中，有电压表并联在滑动变阻器两端，则应利用电压表的量程最大值、电路电流值，求变阻器允许的最大阻值，即Rmax=U电压表max/I2.最小阻值：应先确定电路中允许的电流最大值，确定的依据是：电流表的量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流以及并联在用电器两端的电压量程，利用这四者分别求出每一条件下允许的最大电流，取四者中最小的，作为电路中允许的最大电流，然后再根据滑动变阻器之外的用电器两端电压、电源电压来计算滑动变阻器的最小阻值，即Rmin=(U电源U额)/Imin三．电路的电流、电压的极值1.电路电流的极值：a.电路最大电流：依据电路中用电器的额定电流、电流表的量程来决定，取两者中的最小值作为电路的最大电流值；b.电路最小电流：依据滑动变阻器接入电路的最大阻值决定，此时电路中的总电阻最大，由I=U/R可知此时电路中电流为最小电流：Imin=U电源/R总最大2.用电器两端电压的极值a.最大电压：依据用电器的额定电压，电压表的量程来决定，取两者中的最小阻值作为用电器两端的最大电压值；b.一般是求滑动变阻器的最小电压：此时要根据滑动变阻器之外的用电器的额定电压或电压表的量程来决定，此时要注意电路安全问题，即要注意在变阻器之外的用电器在不超过其额定值及电压表量程的情况下来取最小电压。四．电路、用电器消耗电功率的极值：根据电路、用电器中各自最大（小）的物理量即可求得。1.最大（小）电压、电流值，则有P=UI2.最大（小）电压值、电阻值，则有P=U²／R3.最大（小）电流值，电阻值，则有P=12R4.滑动变阻器的功率图像当滑动变阻器可取值定值电阻阻值时功率最大小于定值电阻阻值时增加，大于定值电阻阻值时功率减小。证明求值：P=UII2R由二次函数的最大值可得，I=U/2R时电路的功率最大。即滑动变阻器阻值等于定值电阻时功率最大。【例题分析】一、单选题1．如图所示电源电压为4.5V，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，小灯泡标有“2.5V1.25W”（灯丝电阻不变）。电流表量程为“0~0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列正确的是（

）A．电流表示数变化范围是0.18A~0.5AB．电压表示数变化范围是0V~3VC．该电路功率变化范围是1.35W~2.7WD．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω2．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．R1的阻值为16ΩB．R2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大D．电流为0.4A时，10s内电流通过R1产生的热量是32J3．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当开关S闭合，滑片P由最右端向最左端移动的过程中，以下说法正确的是（）A．滑动变阻器R2的最大功率是1.8WB．电压表示数与电流表的示数之比变大C．当滑片移到中点时，电压表示数为1VD．当滑片移到最左端时，电流表示数为0.24A4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（）①滑动变阻器的最大阻值是20Ω②电源电压为8V③滑动变阻器消耗电功率最大，变阻器阻值是20Ω④整个电路消耗的最大电功率为14.4WA．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④5．如图所示实验，电源电压恒定为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器“20Ω；1A”，灯泡“3V；1.5W”（忽略灯丝电阻变化），在保证电路安全工作的前提下，以下判断不正确的是（）A．灯泡正常发光时，变阻器连入电路阻值为3ΩB．当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大C．当电压表示数为3V时，变阻器连入电路阻值为12ΩD．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小6．如图甲所示，电源电压可调。R1为标有“0.5A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～5V。L1、L2是额定电压均为3V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。只闭合S、S1，电源电压调节为5V时，滑片P滑至中点，小灯泡正常发光。则下列说法正确的是（）①滑动变阻器的最大阻值为10Ω。②只闭合S、S2，电源电压调节为5V时，在安全范围内小灯泡L1的功率变化为0.4W～0.75W。③若调节电源电压为8V，改变开关状态且保证电路安全，则电路中共有一种状态可以使电压表能达到最大值。④调节电源电压并改变开关状态，同时移动滑片且保证电路安全，保证电路中至少有一只小灯泡能正常发光，该电路能达到的最大功率为3.2W。A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④7．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω，1A，小灯泡标有“2.5V，1.25W”（灯丝电阻不变），为保护电路安全，下列说法正确的是（）A．电流表示数变化范围为0.3~0.6AB．电压表示数变化范围为1.5V~3VC．电路的最大功率是2.25WD．灯泡的最小功率是0.75W8．在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（）①电源电压为4V②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1③小灯泡正常发光时，定值电阻R1两端电压为0.75V④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35A．只有①②B．只有②④C．只有②③④ D．只有①②④9．图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（）A．小灯泡的灯丝阻值越来越小 B．电路的最大总功率为1.2WC．小灯泡的额定功率为0.65W D．R的阻值变化范围为50Ω~8Ω10．如图所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，定值电阻R的阻值为5Ω，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器上标有“10Ω0.5A”，为保证电路安全，下列说法不正确的是（）A．电压表的最小示数为2V B．电路的最大功率为3WC．滑动变阻器的最大功率为1.8W D．滑动变阻器的阻值变化范围为7~10Ω11．灵秋用如图甲所示电路探究电功率与电流的关系，滑动变阻器滑片从一端滑至另一端，并绘制了定值电阻R0和滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．电源电压为9VB．滑动变阻器消耗的最大功率为3.6WC．图像中I1+I2=1.5AD．滑动变阻器最大阻值是1512．如图所示的电路中，移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数从6V变为8V，电流表的示数变化了0.2A，则该定值电阻所消耗功率的变化量为（）A．0.4W B．1.2W C．1.6W D．2.8W13．如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω1A”字样，电流表量程为00.6A，电压表量程为03V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（）A．移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光B．电路中消耗的最大功率为4.8WC．滑动变阻器两端电压变化范围为910VD．当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J14．如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω1A”，电流表量程“0~0.6A”，电压表量程“0~3V”，小灯泡标有“4.5V0.3A”字样，其IU图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全且小灯泡两端电压不超额定电压，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（）A．变阻器的调节范围是5Ω~12Ω B．小灯泡的最小功率是0.6WC．电压表示数范围是0~3V D．电流表示数范围是0.15A~0.3A15．如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A．电源电压为14VB．R2的最大阻值是20ΩC．滑片P在b端时，R1的电功率为5WD．滑片P在a时，1min内R2消耗的电能是48J16．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.2A；把滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列选项错误的是（）A．电源电压为6VB．滑动变阻器的最大阻值为20ΩC．滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3∶1D．滑片P在中点时，R1、R2的电功率之比为1∶117．如图所示，电源电压为4V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω

1A”，灯泡L标有“2.5V

1.25W”（不计温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，灯泡不超过额定电压，其他元件均安全的条件下移动滑片，下列说法正确的是（）A．电流表示数的最大值为0.6AB．电压表的示数变化范围是1.5V～2.5VC．滑动变阻器的功率变化范围是0.6W～0.8WD．滑动变阻器的电阻变化范围为3Ω～10Ω18．如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，小灯泡标有“3V，1.2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样。闭合开关，在保证电路安全情况下，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变化范围是“2~3V”B．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75~20Ω”C．小灯泡的最小功率是0.6WD．电路总功率变化范围是“0.9~1.8W”19．如图甲所示电路，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片从最左端a滑到最右端b的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的最大电功率为0.8WB．定值电阻R0的阻值为20ΩC．当滑片在a端时，R0的功率为0.4WD．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W20．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R的滑片P从一端移到另一端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。则下列分析正确的是（）A．电源电压为8V B．定值电阻R0的阻值为15ΩC．滑动变阻器R的最大阻值为20Ω D．电路消耗的最小功率为0.4W21．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为，电压表的量程为，定值电阻的规格为“10Ω

0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω

1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（）①电阻的功率的范围为

②电流表示数的范围为0.3A0.5A③滑动变阻器的接入范围是2Ω10Ω

④电路消耗的总功率的变化范围是1.2W3WA．只有①和③ B．只有②和③ C．只有①与④ D．只有②和④22．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“

”，灯泡L上标有“

”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（）A．小灯泡的电阻为B．电流表的示数变化范围是C．电路消耗的最大总功率为D．滑动变阻器允许调节的阻值范围是二、填空题23．如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示。根据图像可知，反映定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的图线是______（选填“a”、“b”或“c”），R0=______Ω，电源电压U为______V。24．如图甲所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，在将滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，两电表示数变化关系如图乙中图线AB所示，则滑片P滑动过程中时，R2的最大电功率为___________W。25．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻