专题19 动态电路的计算-备战中考物理重难点题型专题突破

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本专题包含因开关的闭合与断开、偏置，滑动变阻器滑片的移动，电阻箱阻值的变化，引起电路结构、电流、电压、功率等发生变化，电路分析复杂，综合性强，计算量较大，是很多省市的压轴题。
1、滑动变阻器引起的动态电路分析
（1）含滑动变阻器的串联电路：
滑动变阻器滑片移动时的电阻变化→引起电路总电阻变化→由欧姆定律可得电流的变化→从而引起定值电阻两端的电压变化→由串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压变化。
（2）含滑动变阻器的并联电路：
滑动变阻器滑片移动时的电阻变化→本支路电路总电阻变化→在电压不变时由欧姆定律可得本支路电流的变化→由并联电路的电流关系得出电路中干路电流的变化。
2、滑动变阻器消耗功率的最值问题
这类问题一般是滑动变阻器和某定值电阻或用电器串联。令该定值电阻（用电器）的电阻为R0，滑动变阻器的电阻为R变，电源电压为U，则电路中的电流，由P＝I2R可知，由均值不等式可知，当 时，P有极大值 。依据此结论解决相关的电流、电压关系。
一、单选题
1．（2022·内蒙古包头·统考中考真题）如图所示，电源电压为3V，R0的阻值为5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．若将滑片移动到a端，电路仍能正常工作
B．滑片在b端时，电流表A1示数为0.3A
C．滑片由b端向a端移动，电流表A2示数变大
D．滑片移动到中点时，电流表A1与A2示数比为2∶1
【答案】D
【解析】A．若将滑片移动到a端，滑动变阻器R没有接入电路，电路被短路，故电路不能正常工作，故A错误；
B．滑片在b端时，R0与R并联，电流表A1测量电路中总电流，此时R的最大阻值为10Ω，则电流表A1示数为
故电流表A1示数为0.9A，故B错误；
C．滑片由b端向a端移动，R0与R并联，电流表A2测量通过R0的电流，滑动变阻器R的阻值减小，但是并联电路中各支路互不影响，则电流表A2示数不变，故C错误；
D．滑片移动到中点时，R0与并联，电流表A2测量通过R0的电流为
电流表A1测量电路中总电流为
则两表示数比为
故此时电流表A1与A2示数比为2∶1，故D正确。
故选D。
2．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为3VB．电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C．前后两次电路总功率变化了0.45WD．为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【解析】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为
电阻箱R1两端电压为
由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为
当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为
此时电路中的电流为
R1两端电压为
由串联电路的电压规律可得
两次电源电压不变，则有
即
解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为
则电源电压为
故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为
则定值电阻R2的阻值为
电阻箱R1的最大阻值R为
故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为

此时电路中的总功率为

当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为
此时电路中的总功率为
前后两次电路总功率变化为

故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为
当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为
此时电路中电流最大为

因0.45A