第11.4讲 动态电路专题-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件

这是一份第11.4讲 动态电路专题-2023年中考物理一轮命题点详解复习课件，共23页。PPT课件主要包含了命题点梳理等内容，欢迎下载使用。
命题点1多开关类型动态电路
命题点2变阻器类型动态电路
命题点3开关滑变组合类型动态电路
题1.（2019苏州校考）如图所示，R1=10Ω，R2=30Ω，R3=20Ω。电源电压保持不变，若S1、S2都断开时电流表的示数为0.4A，求：（1）电源电压是多少？（2）当S1闭合，S2断开时，电流表的示数是多少？（3）当S1、S2闭合时，电路中的总电阻是多少？
解：由电路图可知，S1、S2都断开时电阻R1、R3串联;故电源电压U=I(R1+R3)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V；(2)由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，只有电阻R3串联接入电路；电路电流I3=U/R3=12V/20Ω=0.6A；(3)当S1、S2闭合时，电阻R2、R3并联，1/R总=1/R2+1/R3可解得R总=12Ω。
命题点1：多开关类型动态电路
题2.如图所示，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，电源电压恒定不变，若开关 S1 闭合，S2 断开 时，电流表的读数是 0.3A，求：（1）电源电压多大？（2）当 S1和 S2都断开时，R1两端的电压是多少？（3）当 S1、S2都闭合时，电流表的读数是多大？
解：(1)开关S1闭合，S2断开时，只有R3接入电路，电流表测量电路中电流，电源电压U=IR=0.3A×30Ω=9V；（2）当 S1和 S2都断开时，R1和R3串联，电路中的电流I1=U/(R1+R3)=0.225A；故R1两端的电压U1=I1R1=0.225A×10Ω=2.25V；（3）当 S1、S2都闭合时，R2和R3并联，电流表测量干路中的电流， 电路的总电阻R总=R2R3/(R2+R3)=12Ω，通过干路中的电流I2=U/R总=0.75A，电流表示数是0.75A。
题3.（2020鞍山）如图所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向左移动。下列说法中正确的是（　　）A．电流表A1的示数变大B．电压表V的示数变小C．电流表A2与A1的示数之差不变D．电压表V与电流表A2的示数之比变大
解：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。电源电压不变，滑片移动时，电压表V的示数不变；并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，通过电阻R1的电流不变，电流表A1的示数不变，故AB错误；
命题点2：变阻器类型动态电路
解：将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电流表A1的示数不变；干路电流变小，故电流表A2与电流表A1的差值变小；电压表V的示数不变，与电流表A2的示数的比值故变大，故C错误，D正确。
题4.（2020河池）如图所示为某学生实验小组设计的电路，电源电压和灯泡的电阻始终保持不变。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变小C．电压表V1与V2的示数之和变小D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；由串联电路的电压特点可知，V1、V2示数之和为电源电压，因电源电压不变，所以V1、V2示数之和不变，故C错误；
题4.（2020河池）如图所示为某学生实验小组设计的电路，电源电压和灯泡的电阻始终保持不变。闭合开关S，在确保电路安全的情况下，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（　　）A．电压表V1的示数变大 B．电流表A的示数变小D．若电压表V1突然短路，则小灯泡变亮
解：将滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，则电流表A示数变大，B错误；由于灯泡的电阻始终保持不变，根据U=IR可知灯泡两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，故A正确；电压表V1与灯泡并联，电压表V1突然短路，灯泡也被短路，故灯泡不发光，故D错误。
题5.（2022滨州）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2=20Ω。求：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
解：（1）当滑片P位于最左端时，只有R2接入电路，电流表的示数I1=U/R2=6V/20Ω=0.3A；（2）P向右移动20cm，滑动变阻器的接入的阻值R1=10Ω，此时总电阻为30Ω，电路中的电流为I1=U/R总=6V/30Ω=0.2A，电压表的示数为U1=I2R1=0.2A×10Ω=2V；
题5.（2022滨州）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2=20Ω。求：（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
解：（3）若既能保证电路各元件的安全，要求滑片P移动到最右端，此时滑动变阻器的接入的阻值最大为15Ω；根据串联分压，电阻越大，其两端的电压也越大，而根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，则电阻R2最小分担3V，根据串联分压，此时R2两端的电压是最小值；此时R2的阻值也是最小值，故电阻R2的最小值为15Ω。
题6.（2020眉山）如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从a端滑到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求：电源电压。
解：串联电路，电压表测变阻器的电压，滑片P在a端时，只有定值电阻连入电路中，此时的电流最大；由图乙知：I1＝0.6A，电源电压U＝I1R1＝0.6A×R1①；滑片在b端时，变阻器最大电阻与定值电阻串联，电路的电流最小；由图乙知，I2＝0.2A，电压表示数为UV＝2V；串联电路中电源电压U＝I2R1+UV＝0.2A×R1+2V②由①②得R1＝5Ω，代入①得电源电压U＝3V。
题7.（2020呼和浩特）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为12V，电压表量程为0~ 15V，电流表量程为0 ~ 0.6A，滑动变阻器规格为“44Ω，1A”，灯泡L标有“8V ，0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，求：(1)灯泡L的电阻值；(2)滑动变阻器允许的取值范围；
解：(1)RL=U/I=8V/0.5A=16Ω；(2)滑动变阻器接入阻值变小时，电流增大，Imax=IL=0.5A，因此总电阻最小为24Ω；R滑最小=R总-RL=24Ω-16Ω=8Ω；滑动变阻器接入阻值变大时，电压表和电流表示数都变小，无安全隐患，故可取44Ω；故滑动变阻器接入的范围为8Ω~44Ω。
题7.（2020呼和浩特）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，电源电压恒定为12V，电压表量程为0~ 15V，电流表量程为0 ~ 0.6A，滑动变阻器规格为“44Ω，1A”，灯泡L标有“8V ，0.5A”字样，不考虑灯丝电阻的变化，电路中各元件都在安全的条件下，求：(3)电流表示数的变化范围；(4)电压表示数的变化范围。
解：(3)滑动变阻器接入阻值最小时，电流最大，Imax=0.5A；滑变接入阻值最大时，电流最小，Imin=U/R总=U/(RL+R滑最大)=12V/(16Ω+44Ω)=0.2A；(4)电压表测量灯泡的电压，灯泡电阻不变；故Umax=Imax×RL=0.5A×16Ω=8V；Umin=Imin×RL=0.2A×16Ω=3.2V；综上，电流表示数变化范围为0.2A~0.5A，电压表示数变化范围为3.2V~8V。
题8.（2019安徽）图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图．实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：小灯泡（额定电压3.8V，额定电流0.32A），电压表（量程3V，内阻3000Ω），电流表（量程500mA，内阻0.5Ω），定值电阻R0（限值1000Ω），按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为2.7V ，电流表的示数为315mA．求此时：（1）小灯泡两端的电压; （2）通过小灯泡的电流;（3）小灯泡的阻值。
解：这是一个混联电路，电压表和定值电阻R0串联后，分别和小灯泡L以及滑动变阻器R的右半部分并联后，又与滑动变阻器R的左半部分串联；电流表是测小灯泡L所在支路和电压表及定值电阻R0所在支路两条支路的总电流。
解：(1)电压表和定值电阻R0串联，RV=3000Ω，电压表的示数为2.7V，I0=IV=UV/RV=2.7V/3000Ω=0.9mA；U0=I0R0=0.9mA×1000Ω=0.9V；所以小灯泡两端的电压UL=UV+U0=3.6V；（2）IL=I干-I0=315mA-0.9mA=314.1mA；（3）RL=UL/RL≈11.46Ω。
题9.（2022扬州）在如图所示的电路中，电源电压6V，R1=12Ω。电压表量程为0~15V，电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A，闭合开关S，电压表的示数为___________V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A的示数___________，电压表示数与电流表A1示数的比值___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为___________Ω。
解：由图可知，电压表测电源电压，而电源电压恒定为6V，所以电压表示数为6V；并联各支路互不影响，故移动滑片电流表A1的示数不变；当滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值变小，通过滑动变阻器的电流要变大，所以干路上电流表A的示数也要增大；
解：由于电流表A1的示数和电压表的示数将不变，所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变；当干路电流取到对应量程3A时，对应R2的电阻最小，I1=U/R1=0.5A；此时I2=I干-I1=3A-0.5A=2.5A，R2=U/I2=6V/2.5A=2.4Ω；△注意：I1的示数不变，取不到满量程值0.6A。
题10.如图所示的电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，断开开关S1，并将开关S2置于a，R3的滑片P置于最右端，此时电压表V1示数为8V，电流表A示数为0.4A。调节滑片P至最左端，发现电压表V1示数为2V，电流表A示数为0.1A，然后保持滑片P位置不变，再闭合开关S1，并将开关S2调至b，此时电流表A的示数为0.08A。求：(1)电源电压和R1的阻值；(2)R3和R2的阻值。
解：(1)闭合开关S，断开开关S1，并将开关S2置于a，R3的滑片P置于最右端时，R2被短路，R3电阻为零；所以电路中只有R1，则电源电压等于电压表的示数8V；故R1的阻值R1=U/I=8V/0.4A=20Ω；
命题点3：开关滑变组合类型动态电路
解：(2)调节滑片P至最左端，R3阻值最大，和R1串联，电压表V1示数为2V，所以R3的电压为U3=U-U1=8V-2V=6V；所以R3阻值R3=U3/I3=6V/0.1A=60Ω；再闭合开关S1，并将开关S2调至b，此时R1被短路，R2、R3串联；电路中总电阻R总=U/I串=8V/0.08A=100Ω，R2=R总-R3=40Ω。
题11.（2022西安校考）如图所示电路，电源电压保持不变，已知定值电阻R2的阻值为10Ω，滑动变阻器R3上标有“30Ω 1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端，闭合开关S1、S2时，电压表的示数为3V，电流表的示数为0.5A。求：（1）定值电阻R1的阻值是多少？（2）只闭合开关S1，滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时，电压表的示数是多少？（3）只闭合开关S2，电路中最大电流是多少？
解：(1)当滑片P调到最左端，闭合开关S1、S2时，电阻R1、R2并联；电压U1=U2=U=3V，电流表测量干路的电流，即I干=0.5A；通过R2的电流I2=U/R2=3V/10Ω，I1=I干-I2=0.5A-0.3A=0.2A；故R1的阻值R1=U/I1=3V/0.2A=15Ω；
解：(2)只闭合开关S1，滑片P于最右端时，R1与R3的最大电阻串联，电压表测R1两端的电压，由串联分压知R1/R3=U1/U3；即可求出R1两端的电压U1=U/3=1V；(3)只闭合开关S2，R2与R3串联，当滑动变阻器的电阻最小为0时，电路的电流最大，最大电流为IMAX=U/R2=3V/10Ω=0.3A。
题12.（2019苏州校考）如图甲所示，小灯泡额定电压为3V，小灯泡的I-U图像如图乙所示，R2=3Ω，电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A。（1）小灯泡正常发光时的电阻多大？（2）若只闭合开关S1、S2，小灯泡正常工作，求电源电压．（3）只闭合开关S1、S3，要保证所有元件安全，滑动变阻器移动时允许的电阻范围．
解：(1)小灯泡额定电压为，根据图乙所示电压为3V时电流为0.5A，根据欧姆定律可知RL=UL/IL=3V/0.5A=6Ω；(2)闭合开关S1、S2时，小灯泡与定值电阻串联，小灯泡正常工作，I2=IL=0.5A，此时R2的电压U2=I2R2=0.5A×3Ω=1.5V；电源电压U=U2+UL=1.5V+3V=4.5V；