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1、题型29 动态电路相关计算计算题解题思路关键是分别抓住电路变化前后所处状态，分析电路中的变化量和不变量，运用有关电学规律和电路特点建立状态方程，联立求解。总之，只要掌握正确的解题思路和方法，常见电路的计算问题都能迎刃而解。解题思路如下结构图：命题点一滑动变阻器引起的动态电路问题1如图，电源电压为8V，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，已知滑动变阻器R的最大阻值为20，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V灯泡电阻不随温度变化，下列说法不正确的是（）A灯泡的电阻为12B闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡的实际功率为0.75WC闭合S1、S2，要保证电路中各元件安全，滑动变
2、阻器R的取值范围47.2D闭合S1、S2，移动滑动变阻器，电流表的示数变化范围0.250.6 A【答案】DA、P，灯泡电阻为RL12此选项正确；B、闭合S1、断开S2，滑动变阻器滑片在最右端时，灯泡和滑动变阻器串联。电路总电阻为R12+2032，电路电流为I0.25A。灯泡的实际功率为P实I2RL（0.25A）2120.75W此选项正确；C、闭合S1、S2，电流表允许通过的最大电流为0.6A，当灯泡正常发光时，PUI，额定电流为I额0.5A，电路最大电流为I最大I额0.5A，电路最小电阻为R总小16，滑动变阻器接入电路最小阻值为R0小R总小RL16124；当电压表示数为U03V时，灯泡两端电压
3、为U实UU08V3V5V，在串联电路中，解得R0大7.2。所以滑动变阻器的变阻范围为47.2此选项正确；D、当滑动变阻器接入电路电阻为7.2时，电路最小电流为I0.42A；电路最大电流为IIL0.5A，所以电流表示数变化范围为0.42A0.5A此选项错误。故选：D。2如图所示电路电源电压不变，闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U15V。【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；闭合开关S移动滑动变阻器的滑片
4、至某位置时，R0消耗的功率为2.5W，根据PUI和串联电路的特点可知，滑动变阻器消耗的功率：P滑P总P0UI12.5W，再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，滑动变阻器消耗的功率：P滑P总P0UI210W，由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则：UI12.5WUI210W根据PI2R可得前后两次电路中电流之比：，由可得：UI215W；由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表的示数为5V。则：P滑U滑I25VI2 根据可知：UI210W5VI2 由可得：I21A，U15V。故答案为：15。3一学生按照图甲所示的电路图做实验。此时两表示数如图乙所示，电压表的示数为2V，则电
5、热丝电阻Rx的阻值为5已知电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等，滑片P在b端时，电热丝的发热功率为Pb，滑片P在a端时，电热丝的发热功率为Pa，那么Pa：Pb4：1。（不考虑电热丝阻值随温度的变化）【解答】（1）由图知，电压表使用的是03V量程，分度值为0.1V，示数为2V；电流表使用的是00.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律可得电热丝电阻Rx的阻值：Rx5；（2）由题知，电热丝Rx和滑动变阻器的最大阻值相等，当滑片P在b端时，滑动变阻器的电阻全连入，则电路的总电阻Rb2Rx，电路中电流Ib，电热丝的发热功率：PbIb2Rx（）2Rx当滑片P在a端时，滑动变阻器连入电阻
6、为0，电路中电阻RaRx，电热丝的发热功率：Pa；由可得：Pa：Pb：4：1。故答案为：2；5； 4：1。4如图所示，电路中定值电阻R120，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑片在a端时，电流表示数为0.3A，滑片在b端时电压表示数为4V求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）R1的最小电功率。【解答】（1）当滑片在a端时，滑动变阻器短路，只有R1工作，由I得电源电压：UI1R10.3A206V；（2）滑片在b端时，滑动变阻器达到最大阻值，和R1串联，根据串联电路的分压特点可得：，解得：滑动变阻器R2的最大阻值R240；（3）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，
7、R1消耗的电功率最小，此时R1两端的电压U1UU26V4V2V，R1消耗的最小电功率P10.2W。5如图甲所示电路，R是滑动变阻器，R0是标有“8V8W”的字样的电器（不考虑阻值变化），通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，R0恰好正常工作。（1）求电源电压；（2）滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数如图丙所示，求此时R接入电路的阻值。【解答】由电路图可知，定值电阻R0与灯泡L、滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压。（1）滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，接入电路中的电阻为零，因串联电路中各处的电流相等，且R0恰好正常工作，所
8、以，由PUI可得，电路中的电流：ILI01A，由图象乙，此时灯泡两端电压UL8V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：UUL+U08V+8V16V；（2）由I可得，R0的阻值：R08，由图丙可知，电压表的量程为015V量程，分度值为0.5V，R0两端的电压U04V，此时电路中电流：I0.5A，由乙图象可知，此时灯泡电压UL2V，R两端电压：URUULU016V2V4V10V，此时R接入电路中的阻值：R20。6如图所示的电路，电源电压U4.5V且保持不变，R15，R2标有“500.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V，则：（1）在接入电路之前，
9、滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？（2）电路的最大总功率为多少？（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？【解答】（1）在接入电路之前，由欧姆定律可得，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是：U2I2R20.5A5025V；（2）当电路中电流最大时，电路中的总功率最大：P大UI大4.5V0.5A2.25W；（3）当电流表示数为I10.5A时，电阻R1两端电压为U1I1R10.5A52.5V；滑动变阻器两端的电压U2UU14.5V2.5V2V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小4；当电压表示数最大为U大3V时，R1两端电压为U3UU大4.5V3V1.5V，电
10、路电流为I0.3A；滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大10。所以R2的取值范围为4R210。7如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。【解答】解：（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由PUI得，灯泡的额定电流：IL0.5A，由欧姆定律得，灯泡的电阻：R12；（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：IIL0.5A，滑动变阻器两端的电压：UU总U8V6V2V，所以滑动变阻器的电阻：R4
11、；（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率为：P实0.75W。8在如图所示的电路中，电源电压为12V，滑动变阻器的阻值范围在0至50之间，闭合开关S，调节滑动变阻器，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表的示数为0.3A求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，电路的总功率是多少？（得数保留1位小数）（3）电流表接入电路中的量程是0至0.6A，在不改变电流表量程的情况下，为了保证电流表的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少？【解答】解：由图可知，R1和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；（1）当滑片P置于滑动变阻器的中点时，
12、根据I可得：总电阻R40；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R1RR2405015；（2）当滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处时，此时总电阻R总R1+R215+5065；则总功率P2.2W；（3）因电流表的量程为00.6A，所以，电路中的最大电流I最大0.6A，根据I可得电路中的最小总阻值：R总最小20。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑R总最小R120155。命题点二开关的通断引起的相关计算9如图，电源电压恒定，R130，R260，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。（1）求电源电压；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭
13、合时，求电流表的示数和通电1min电流对R1所做的功。【解答】解：（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I可得，电源的电压：UI（R1+R2）0.1A（30+60）9V；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两电阻的电流分别为：I10.3A，I20.15A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：II1+I20.3A+0.15A0.45A，通电1min电流对R1所做的功：W1UI1t9V0.3A60s162J。10如图所示的电路，电源电压保持不变，R130，R210当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。（1）求电源电压；（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。【解答】解：（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由I可得，电源电压：UI1R10.4A3012V；（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：I21.2A；（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、
