2025版中考物理復(fù)習(xí)課件 31 專項8 實際應(yīng)用類動態(tài)電路計算

專項8實際應(yīng)用類動態(tài)電路計算第1部分依“標(biāo)”據(jù)“本”全面復(fù)習(xí)例1

（2021河南，5題改編）圖1為一款養(yǎng)生壺的電路簡圖，該壺有“加熱”和“保溫”兩擋，電源電壓為220V，電熱絲R1、R2的阻值分別為44Ω、356Ω。開關(guān)S1閉合、S2斷開時，養(yǎng)生壺處于_______擋；養(yǎng)生壺在“加熱”擋工作時，電功率為________W。現(xiàn)將壺內(nèi)1kg的養(yǎng)生茶從20℃加熱至75℃，加熱過程中若不計熱量損失，則所需時間為______s；養(yǎng)生茶的內(nèi)能增加是通過_________的方式實現(xiàn)的。[c養(yǎng)生茶＝4.2×103J/（kg·℃）]類型多擋位用電器的實際應(yīng)用類計算（10年3考）圖1保溫1100210熱傳遞例2圖2為某飲水機的電路原理圖，該飲水機加熱擋的功率為550W，保溫?fù)醯墓β蕿?10W。當(dāng)閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2時，飲水機處于_______擋，電熱絲R2＝______Ω；當(dāng)同時閉合開關(guān)S1、S2時，飲水機處于_______擋，電熱絲R1＝______Ω。若該飲水機的加熱效率為84%，則該飲水機在加熱擋工作5min，可將水箱中質(zhì)量為1kg、初溫為20℃的水加熱至_____℃。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]圖2保溫440加熱110531．（2024自貢改編）圖3甲是琪琪家某型號電熱加濕器的電路圖，該電熱加濕器的額定電壓為220V，R1、R2為發(fā)熱電阻，“高擋”時的發(fā)熱功率為484W，不考慮溫度對電阻的影響，且R2＝3R1，S為開關(guān)，1、2、3為觸點，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實現(xiàn)“關(guān)”“低擋”“高擋”之間的切換。

（1）開關(guān)S接觸點____時，電熱加濕器處于高擋。圖33（2）求R1和R2的阻值。（3）求電熱加濕器處于“低擋”時的發(fā)熱功率。圖3（4）圖乙是某次使用該電熱加濕器正常工作20min的P－t圖像，求該過程中發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量。由題圖乙可知，高擋工作時間為5min，低擋工作時間為15min，則正常工作20min發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量W總＝P高t高＋P低t低＝484W×5×60s＋121W×15×60s＝2.541×105J圖3（5）用電高峰時，琪琪關(guān)閉家中其他用電器，使電熱加濕器在高擋下工作15min，電能表（如圖丙）的指示燈閃爍了300次，此時琪琪家的實際電壓是多大？圖3①求電熱加濕器消耗的電能：②求電熱加濕器的實際功率：例3

（2024商水二模改編）為設(shè)計電子拉力計，小碩將電流表改裝為拉力計的表盤，拉力計的電路原理圖如圖4甲。AB是一根長為6cm的均勻電阻絲，其阻值為24Ω，彈簧右端與金屬滑片P固定在一起，金屬滑片P與電阻絲R1接觸，且接觸面光滑（彈簧的電阻不計）。定值電阻R0＝6Ω，電源電壓U＝6V，電流表的量程為0～0.6A。當(dāng)不拉拉環(huán)時，金屬滑片P剛好處于A端。類型含滑動變阻器的實際應(yīng)用類動態(tài)電路計算（10年1考）圖4已知該彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示。請回答下列問題：圖4（1）當(dāng)拉力增大時，電流表的示數(shù)_______（選填“增大”“減小”或“不變”）。增大（2）拉力計表盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表表盤多少刻度處？（3）閉合開關(guān)，水平向右用力拉拉環(huán)，此時電流表的指針指在0.3A處，則作用在拉環(huán)上的拉力為多少？圖4（4）在電流表量程不可改及電阻絲不可更換的情況下，若要該裝置所能測量的最大拉力為600N，請通過計算，說出兩種可行的方法。（要求每種方法只更換一個元件）圖4解：（4）由題圖乙可知，該拉力計的最大測量值是600N時，彈簧伸長量ΔL＝6cm，電流表示數(shù)恰好達(dá)到最大值0.6A。方法①：若保證電源電壓不變，此時定值電阻的阻值圖4即可將定值電阻換為阻值為10Ω的電阻。方法②：若保證定值電阻R0阻值不變，此時的電源電壓U′＝ImaxR0＝0.6A×6Ω＝3.6V即可將電源換為電壓為3.6V的電源。2．圖5是課外活動時同學(xué)們設(shè)計的電子身高測量儀的電路原理圖，已知電源電壓為20V，定值電阻R1＝20Ω，R2是豎直放置的均勻電阻棒，總長L＝50cm，標(biāo)有“100Ω

0.5A”字樣，滑片P與電阻棒R2構(gòu)成一個滑動變阻器，R2下端到地面的距離h＝150cm。電壓表的量程為0～15V，電流表的量程為0～0.6A。在保證電路安全的前提下，求：（1）滑動變阻器R2允許接入電路的最大阻值及此時測量的身高。（2）滑動變阻器R2允許接入電路的最小阻值及此時測量的身高。圖5（1）學(xué)生的身高越高，電壓表示數(shù)越_____，為了保證電路安全，電壓表的最大示數(shù)（即R2兩端的最大電壓）為_____V。①依據(jù)上述最大電壓，結(jié)合題干信息及歐姆定律，計算R2允許接入電路的最大阻值：圖5大15②計算此時R2接入電路的長度及測量的身高：圖5（2）學(xué)生的身高越低，電流表示數(shù)越_____，為了保證電路安全，電路中的最大電流為______A。

①依據(jù)上述最大電流，結(jié)合題干信息及歐姆定律，計算R2允許接入電路的最小阻值：大0.5②計算此時測量的身高：圖5例4

（2023河南，21題）某物理實踐小組設(shè)計了一種工程上的壓力測量裝置，其原理如圖6甲所示，電路中電源電壓恒為6V，定值電阻R0的阻值為20Ω，電壓表的量程為0～3V，輕質(zhì)絕緣的壓力檢測板M與力敏電阻R相連，R的阻值與壓力F的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S后，試問：（1）當(dāng)檢測板所受壓力增大時，電壓表的示數(shù)_______（選填“增大”“減小”或“不變”）。含敏感電阻的實際應(yīng)用類動態(tài)電路計算（10年3考）類型圖6增大（2）檢測板不受壓力時，電壓表的示數(shù)為多少？圖6（3）（最值計算）該裝置所能測量的最大壓力為多少？R的最小阻值R?。絉總?。璕0＝40Ω－20Ω＝20Ω由題圖乙可知，當(dāng)R?。?0Ω時，F(xiàn)＝6×103N，即該裝置所能測量的最大壓力為6×103N。圖6（4）（范圍調(diào)整）在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，若要提高該裝置所能測量的最大壓力值，請寫出一種簡便可行的方法。解：（4）將定值電阻R0換為阻值較小的電阻方法指導(dǎo)1．含敏感電阻的電路計算思路（串聯(lián)）（1）已知外界環(huán)境，計算電路信息，如上題（2）（2）已知電路信息，分析環(huán)境條件，如上題（3）3．（2017河南，21題）小麗設(shè)計了一個防踩踏模擬報警裝置，工作原理如圖7甲所示。ABO為一水平杠桿，O為支點，OA∶OB＝5∶1，當(dāng)水平踏板所受壓力增大，電壓表的示數(shù)達(dá)到6V時，報警器R0開始發(fā)出報警信號。圖7已知電路中電源電壓為8V，報警器R0的阻值恒為15Ω，壓力傳感器R固定放置，其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示，踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計。試問：（1）由圖乙可知，壓力傳感器R的阻值隨壓力F的增大而_______。圖7減?。?）當(dāng)踏板空載時，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)為多少？（3）當(dāng)報警器開始報警時，踏板設(shè)定的最大壓力值為多少？（4）若電源電壓略有降低，為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警，則踏板觸點B應(yīng)向_____（選填“左”或“右”）移動，并簡要說明理由。解：（2）依據(jù)空載時壓力傳感器R的阻值及串聯(lián)電路特點計算：圖7（3）①分析電路計算報警器報警時壓力傳感器R的阻值，得出R所受壓力：圖7②結(jié)合杠桿平衡條件計算此時踏板所受壓力：設(shè)A處所受支持力大小為FA，B處所受壓力大小為FB，由杠桿平衡條件得：FA×OA＝FB×OB則踏板設(shè)定的最大壓力值：圖7（4）依據(jù)方法指導(dǎo)中的等式分析，因電源電壓變小，哪個量也會變，進(jìn)而分析踏板的調(diào)整方向：

左若電源電壓降低，此時電壓表的示數(shù)減小。為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警，電壓表的示數(shù)應(yīng)為6V，此時應(yīng)減小壓力傳感器R的阻值，可通過增大壓力F來完成；由杠桿平衡條件判斷出應(yīng)增大OB，即踏板觸點B應(yīng)向左移動。例1

保溫1100

210熱傳遞例2

保溫440加熱110

53參考答案變式訓(xùn)練1．解：(1)3(4)由題圖乙可知，高擋工作時間為5min，低擋工作時間為

15min，則正常工作20min發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量W總＝P高t高＋P低t低＝484W×5×60s＋121W×15×60s＝2.541×105J例3解：(1)增大(2)當(dāng)不拉拉環(huán)時，RAB＝24Ω，電流表的示數(shù)(3)電流表表盤示數(shù)為0.3A時，電路中的總電阻則電阻絲接入電路的電阻R′＝R總－R0＝20Ω－6Ω＝14Ω所以拉動拉環(huán)后電阻絲AB接入電路電阻的變化量ΔR＝24Ω－14Ω＝10Ω(4)由題圖乙可知，該拉力計的最大測量值是600N時，彈簧伸長量ΔL＝6cm，電流表示數(shù)恰好達(dá)到最大值0.6A。方法①：若保證電源電壓不變，此時定值電阻的阻值即可將定值電阻換為阻值為10Ω的電阻。方法②：若保證定值電阻R0阻值不變，此時的電源電壓U′＝ImaxR0＝0.6A×6Ω＝3.6V即可將電源換為電壓為3.6V的電源。變式訓(xùn)練

2．解：(1)大15①R1兩端的電壓U1＝U－U2＝20V－15V＝5V例4

解：(1)增大(2)由題圖乙可知，當(dāng)檢測板不受壓力時，力敏電阻R＝80Ω，電路中的總電阻R總＝R＋R0＝80Ω＋20Ω＝100ΩR0兩端的電壓U0＝IR0＝0.06A×20Ω＝1.2V即電壓表示數(shù)為1.2V。R的最小阻值R?。絉總小－R0＝40Ω－20Ω＝20Ω由題圖乙可知，當(dāng)R?。?0Ω時，F(xiàn)＝6×103N，即該裝置所能測量的最大壓力為6×103N。(4)將定值電阻R0換為阻值較小的電阻變式訓(xùn)練

3．解：(1)減小(2)當(dāng)踏板空載時，壓力傳感器R受到的壓力為0，由題圖乙可知R＝25Ω，此時電路中的電流電壓表的示數(shù)U0＝IR0＝0.2A