電路動態(tài)分析和電功率最值問題教師版

1、WORD格式可編輯電路動態(tài)分析及電功率最值問題培優(yōu)試題電路動態(tài)分析基礎電源電壓不變，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器滑片自a【例1】（2008年煙臺）如圖所示, 向b移動的過程中（）A.電壓表Vi示數(shù)變大，B.電壓表V1示數(shù)不變， C.電壓表Vi示數(shù)不變，D.電壓表V1示數(shù)變小， 答案DV2示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變大V2示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變小V2示數(shù)變小，電流表A示數(shù)變大V2示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變小【例2】如圖所示，電源電壓不變，滑動變阻器滑片P向b端滑動時,A表與V表的示數(shù)變化情況是（A.B.C.D.A表示數(shù)變小, A表示數(shù)變大, A表示數(shù)變小, A表示數(shù)不變,V表示數(shù)不變V表示數(shù)變大V表示數(shù)

2、變大V表示數(shù)變小解析此題屬于電路的定性分析題.在電路中，滑動變阻器的滑 片P的移動和開關(guān)的斷開、閉合都會引起電路中總電阻的 變化.要正確解決此類問題，首先要確認電路的連接情況及電表的測量對象，本電路R與R2并聯(lián)再與R串聯(lián)，構(gòu)成 混聯(lián)電路.電壓表測并聯(lián)部分的電壓，電流表測通過R的電流，推斷如下：P 滑向 b T R T Rcd T R總 T I 總 J ,又 RCD T U cd T 12,11r = I 總 J -I 2 = I 1所以選項C是正確的.若用 =% 來討論，Ucd和R都在增大，將無法確定 RI 的變化情況.答案C由實物圖變成電路再研究的問題【例3】（2009年石景山二模）如圖所示

3、的電路中，電源電壓不變，當滑動變阻器的滑片 從A滑向B的過程中，下列說法正確的是（）A電壓表V2的示數(shù)不變，小燈泡亮度不變B.電壓表V2的示數(shù)變小，小燈泡亮度變暗C.電壓表Vi的示數(shù)變小，電流表 A的示數(shù)變小D.電壓表Vi的示數(shù)變大，電壓表 A的示數(shù)變大滑片從A滑向B端的過程中，接入電路的電阻變大，變阻 器和L串聯(lián)，電壓表 Vi的示數(shù)增大，V2的示數(shù)減小， A的示數(shù)較小.【例4】（2009東城一模）如圖所示電路，電源電壓保持不變，當開關(guān) S由斷開變?yōu)殚]合專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯時（）A電路中的總電阻變大，電壓表V的示數(shù)增大B.電流表A2的示數(shù)不變，電壓表 V的示數(shù)減小C.電流表Ai的

4、示數(shù)保持不變，電流表 Aa的示數(shù)變D.電流表Ai的示數(shù)保持不變，電壓表 V的示數(shù)增 大【答案】D【解析】開關(guān)S斷開時，電路中只有 耳連入電路，開關(guān) S 閉合后，R、Ra并聯(lián)，Ai表測 七 支路電流，A?表 測Ri支路電流，電壓表測總電壓.關(guān)于電壓電流同時變化的問題【例5】（多選）（08豐臺二模）在如圖所示電路中，電源電壓保持不變.閉 合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑片 P向下滑動時，四個電表的示數(shù)都發(fā) 生了變化，電表的示數(shù)分別用I、Ui、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用 AI、AUi、AU2和AU3表示，電阻R、R、R消耗的電 功率分別用P、桂、R表示，下列選項正確的是（）Ui /I 不變

5、，A Ui ZA I 不變U2/I 不變，AU2/AI 變大U3/ I 變大，AU3/AI 不變D.滑動變阻器的滑片 P向下滑動時，P變大，P2變小，P3變大 答案AC【解析】請想一想，對于定值電阻和滑動變阻器 Ux/Ix的物理意義是什么？定值電阻和滑動變阻器 9x / &I x的物理意義又是什么？【例6】（08豐臺二模）如圖所示電路中，電源兩端電壓保持18V不變.小燈泡L上標有“6V 3W”字樣，定值電阻 R=I0G,滑動變阻器最大阻值 R2=50Q.忽略燈絲電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)后，小燈泡 L的最小實際功率應為 0.75WB.電壓表的示數(shù)變大時，定值電阻R消耗的

6、功率變大C.電壓表的示數(shù)每增加 IV, R兩端的電壓就減少 0.5VD.小燈泡L正常發(fā)光時，滑動變阻器 R消耗的功率為3.5W答案ABD解析閉合開關(guān)后，將滑片移動到最左端，則三個電阻串聯(lián)，電路中的電流最小,A4 TOC o 1-5 h z 2”設為 Ii , RL = = =I2W , IiPL3 ，一、.， 一 、一一、一 *91小燈泡的取小頭際功率為：.Pl=I Rl = I2=0.75WI6電壓表測電阻 Ri和L的總電壓，當電壓表的示數(shù)變大時，則通過電路的電流iI2 I022也變大，電阻Ri的功率變大；由 于LlU =I（R +R1）iUi = IRiAi0;1 -0.45V一 22故R

7、i兩端的電壓將增大 0.45V ,專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯電燈正常發(fā)光時，設此時的電流為|L, |L =_PL =3W = 0,5AUl 6VUl Ui =（12i10i） 0.5A =11V二 U2 =U總一U1 =18V -11V =7V ， P2 =IlU2 =0.5m7 = 3.5W求電功率的問題（復雜電路分析）【例7】 如圖所示電路，當把電壓恒定的電源接在 和12 ,且I 1 : 12=9:5 ;若把此電源接在 Ii：Ii =9:2; R、R消耗的功率分別為A、C兩點時，電流表A、A2示數(shù)分別為IiB D兩點時，電流表 Ai示數(shù)為|，且Pi和 P2,則 Pi： P2=答案2

8、: 3【例8】 如圖所示的電路中，電源電壓為20V保持不變.當開關(guān) S閉合,滑動變阻器的滑片滑至最左端時，電流表示數(shù)為1.25A;當開關(guān)S斷開，滑動變阻器接入電路中的電阻為其最大阻值的工時，電4壓表的示數(shù)為10V.若電壓表量程為 0-15V,斷開開關(guān) S,電阻 R的最小功率是W .答案1.25電功率的最值問題【例9】（2008河北）把標有“ 6V 3W”的小燈泡與最大阻值為 100的滑動變阻器連接在電源電壓恒為18V的電路中，各電表選擇的量程如圖所示，要求閉合開關(guān)后兩電表的示數(shù)均不超過所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定值（燈絲電阻不變）.下列說法正確的是（A.在滑動變阻器滑片向左移動的過程中

9、，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大B.電路的總功率最大值為 10.8WC.小燈泡的電功率最小值為0.75WD.滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是18，60，故A錯；電路總解析滑片P向左移動過程中，阻值變小，分壓變小，V示數(shù)變小,P 3W功率最大時為燈正常發(fā)光時： Il =-= 0.5AUl 6VP最大=UIl =18V M0.5A = 9W，故B錯；此時滑動變阻器連入阻值最小，為=六=胃=24建，滑動變阻器連入范圍為246，故D錯.電壓表示數(shù)15V時滿量程，燈泡兩端電壓 Ul =18V - 15V =3V ,這時燈兩 22端電壓最低，功率最小，PL = 0.75W .Rl12專業(yè)知識整理分享WORD格式

10、可編輯答案C TOC o 1-5 h z 【例10（08平谷）如圖是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質(zhì)量.托盤、彈簧上端和滑動 變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質(zhì)量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數(shù)為0.已知電阻Ro =5C,滑動變阻器最大阻值為 15G ,電源電壓U =3V , 電壓表的量程為0 3V.現(xiàn)將1kg的物體放在托盤中，滑片剛 好指在距R上端1/3處（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內(nèi)），A.將1kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數(shù)為1.5V請計算回答（）B.該電子秤能測量的最大質(zhì)量是2.25kgC.最大質(zhì)量數(shù)應標在電壓表2

11、.5V的位置上D.最大質(zhì)量數(shù)應標在電壓表3V的位置上答案A【例11（08東城一模）如圖是一臺飲水機的加熱水槽部分工作原理 電路圖.S是一個溫控開關(guān)， R為電加熱管，當飲水機處于加 熱狀態(tài)時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到另一位置，并處于保溫狀態(tài).已知飲水機加熱時加熱管的功率為 550W ,而保溫時加熱管的功率為 88W （不考慮溫度對電阻的 影響，且不計指示燈的阻值），A、B是兩種不同顏色的指示燈.下列說法中，正確的是（）A.當B燈亮時，表示正在對水加熱B .加熱狀態(tài)時的總電阻為 88QC.保溫狀態(tài)時的總電阻為132Q D.加熱狀態(tài)電路中的電流是保溫狀態(tài)電路中電流的2.5倍答案BD

12、【例12】小敏同學在做電學實驗時按照如圖所示的電路將電學器材連接，她使用的電流表量程為00.6A,電壓表的量程為 03V,電源兩端的電壓為 6V且保持不變，電阻R的阻值為10Q,允許消耗的最大電功率為0.9W.滑動變阻器R的最大阻值為20 ，允許通過的最大電流為0.5A.將開關(guān)S閉合 TOC o 1-5 h z 后，要保證電路中各個元件正常工作，以下說法正確的是（）A.通過電阻 R的電流最大值為 0.4AB.滑動變阻器接入電路的最小值為5 aC.電壓表示數(shù)最大的變化量為1V答案解析D.滑動變阻器 R消耗的最大功率為1.2WC由于電阻R的阻值為10Q,允許消耗的最大電功率為0.9W,所以有:2U

13、2P=I2R,，Imax=0.3A,當電流為最大時，電壓為： U =3V P6Ro =- -10 =1010.3 2 .Po =I Ro =0.09 10 =0.9W ,全部接入電路中時，Ro =201U 6Ro R 10 20= 0.2A電阻R的電壓為：U =0.2 10=2V電壓表示數(shù)變化量最大值為：Lu =iv ,滑動變阻器R消耗的最大功率為：Po =I2Rd =0.09M10 = 0.9W專業(yè)知識整理分享WORD格式可編輯大運算量的功率問題【例13】（多選）（08朝陽二模）如圖所示電路，電源電壓保持不變.當開關(guān)SS3閉合，S2斷開時，電路的功率為 48W .若此時把開關(guān)S2也閉合時，電

14、路的功率增加了 比是2:1 ,則下列說法正確的是（216W ,電流表AA 2的示數(shù)之 ）答案解析A.電阻Ri與R阻值之比為1:2 B.電阻Ri與R的電功率之比為 C.電路中的開關(guān)都閉合與只閉合 之比為11:1D.開關(guān)都閉合時電流表 AAC2、1:3S3時，電流表A兩次的示數(shù)A3的示數(shù)之比是2:3S、S3閉合，S2打開，電路中只有 R3連入電路:S2閉合，電路中R1、R2、R3構(gòu)成并聯(lián)電路： 此L =2i7 一1R2 u2 A1U2，R=2R, P3=48W 2R3U2R2 2R222=216W由可知:R=3R, R2RP3R3R只閉合S3時，電阻R1、R2、_U UU _11UI并=十十=?R

15、 R2R3 6R2U U1 3 1 11 2 ,13 =R R2R3串聯(lián):為 昆II3U , U， i 1 2 二2RR2URU2R1并1串上1 31111=-，D 錯3【例14（08順義二模）如圖所示電路，電源保持不變，L是標有“ 6V 3W ”的小燈泡，R是滑動變阻器.閉合S ,斷開斗S2 , 滑片P位于中點時，燈泡L恰好正常發(fā)光，電壓表V的示數(shù)為 5；當、$、0都閉合，滑片P滑至b端時，電流表示數(shù)為 1.5A ,電壓表V的示數(shù)為U2； U1：U 2=1:2，下列選項正確的是（ ）A.滑動變阻器的變化范圍是0 12cB.滑動變阻器的變化范圍是024C.當S、&、S3都閉合，滑片P位于a端時，燈泡L仍能正常工作D.當6、$、S3都閉合，滑片P位于b端時，R1消耗的實際電功率是 6W答案B2 一解析小燈泡的電阻值為：Rl =U=竺=12夏旦 3閉合S3,斷開&、S2,滑片P位于中點時，R燈與Rab