沪科版物理九年级全册课课练：专题训练电功率之动态电路的分析和计算（含答案）.docx

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1、专题训练电功率之动态电路的分析和计算类型一滑动变阻器引起的动态电路的分析与计算方法诠释:根据公式P=UI=U2R=I2R可知,滑动变阻器滑片的移动会引起电路中电阻、电流和电压的变化,从而导致电路的总功率和用电器的电功率发生变化。在分析电功率的变化时先确定电路中哪部分电路发生了变化,导致哪个量发生变化,最后利用电功率公式判断变化的结果。1.2019潍坊 (多选)在如图图ZT10-1所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列判断正确的是()图ZT10-1A.电流表A的示数变大B.电压表V1的示数变大C.电路中消耗的总功率变大D.电压表V2与电流表

2、A示数的比值变小2.2019巴中 如图图ZT10-2所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是()图ZT10-2A.电路总功率变小B.电压表示数变大C.电压表与电流表示数的比值不变D.电流表示数变大3.2020亳州模拟 在如图图ZT10-3所示的电路中,电源电压保持不变,忽略温度对小灯泡电阻的影响。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P由中点向左移动时,下列判断错误的是()图ZT10-3A.电流表示数变小,电压表示数变大B.小灯泡亮度不变,电压表示数不变C.电流表示数变大,电路消耗的总功率变大D.电压表示数不变,变阻器消耗的功率变大4.2020安顺 如图图ZT

3、10-4所示电路,电源电压不变,定值电阻R0与滑动变阻器R串联。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R的功率为0.6 W;当滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,R的功率为0.9 W。则电源电压U=V。5.已知电源电压为9 V,R1=15 ,电路连接如图图ZT10-5所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到图中位置,使RaP=15R2,此时电压表的示数为4.8 V。保持原电路不变,如图果将电压表换成电流表,求:图ZT10-4(1)电流表的示数。(2)若移动滑片P到某一点,使滑动变阻器消耗的电功率为1.2 W,通过R1的电流。图ZT10-5类型二敏感电

4、阻引起的动态电路的分析与计算方法诠释:解决“敏感电阻引起的电功率变化”问题时,可以将敏感电阻看成滑动变阻器,利用“滑动变阻器滑片移动引起的电功率变化”的分析方法进行分析。6.如图图ZT10-6所示是“烟雾报警器”的部分工作原理图。在一个外部光线无法进入的烟室中,装有激光发射器及带有光敏电阻R0(光照越强,电阻阻值越小,反之则越大)的电路,R为起保护作用的定值电阻,电源电压恒定。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻阻值发生变化;当烟雾达到某一浓度后电铃便会发出声音报警。当进入烟室的烟雾浓度增大时,下列说法中正确的是()图ZT10-6A.电路的总电阻变小B.电压表的示数变大C.电流表的示数

5、变大D.R消耗的电功率变大7.甲醛对人体的危害非常严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图图ZT10-7甲所示。电源电压恒为3 V,R0为10 的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随污染指数变化的关系如图图乙所示,污染指数在50以下为轻度污染,50100为中度污染,100以上为重度污染,以下分析正确的是()图ZT10-7A.污染指数越小,电压表示数越大B.电压表示数为1 V时,属于重度污染C.污染指数越大,电路中消耗的总功率越小D.污染指数为50时,电压表示数为2.5 V类型三开关引起的动态电路的计算方法诠释:通过开关的闭

6、合与断开可以改变电路中电阻的连接方式,使电路的总电阻发生改变,由P=UI=U2R=I2R可计算出电路的电功率。在计算电功率时,各物理量一定要一一对应,开关的闭合情况不同,对应的状态不同,从中找到不变的量和变化的量,最后代入公式计算出结果。8.如图图ZT10-8所示,电源电压不变,只闭合开关S1,灯泡L发光,电压表有示数;再闭合开关S2,电路中出现的情况是()图ZT10-8A.电压表的示数变小B.电路的总电阻不变C.灯泡L的亮度不变D.电路的总功率变大9.如图图ZT10-9所示的电路,电源电压3 V保持不变。闭合开关S1、S2,电流表的示数为0.3 A,则R1的阻值是;断开开关S2后,电流表示数

7、变化了0.2 A,此时R2消耗的电功率是W。图ZT10-910.2020扬州改编 如图图ZT10-10所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3 V1.2 W”的字样,R1、R2为定值电阻,R1=15 ,R2=30 。当开关S闭合,S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响),则电压表的示数为;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数为;当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率为。图ZT10-1011.2020广元 如图图ZT10-11所示,灯泡L标有“6 V3 W”字样(不考虑灯丝电阻变化),定值电阻R1=28 ,当开关S1、S2、S3全部闭合时,灯泡正常

8、发光,电流表示数为0.75 A。求:(1)电源电压U。(2)定值电阻R0的大小。(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的功率。图ZT10-11答案1.AC 由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测量R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A正确。由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,由于电源电压不变,根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知:R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小

9、,故B错误。电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知电路中消耗的总功率变大,故C正确。由R=UI可知,电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则比值不变,故D错误。2.A 由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故B错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R的电流不变,当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,故D错误

10、;电压表的示数不变、电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,故C错误;电源电压保持不变,干路电流变小,由P=UI可知,电路总功率变小,故A正确。3.A 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测变阻器支路的电流,电压表测电源两端的电压,因电源电压保持不变,所以滑片移动时电压表的示数不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过灯泡的电流不变,灯泡的亮暗不变,故B正确;当滑动变阻器的滑片P由中点向左移动时,其接入电路中的电阻变小,由I=UR可知,通过变阻器的电流变大,即电流表的示数变大,由P=UI可知,变阻器消耗的功率变大,故D正确;因并联电路中干路电流等于各支路电

11、流之和,所以干路电流变大,由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故C正确。4.7.5 调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,电流表示数为0.1 A,R的功率为0.6 W,根据P=UI,R两端的电压为UR=PI=0.6W0.1A=6 V,滑片移动到另一位置时,电流表示数变化了0.2 A,这时电流表的示数为0.3 A,R的功率为0.9 W,根据P=UI可知,R两端的电压为UR=PI=0.9W0.3A=3 V;设电源电压为U,由串联电路的规律及欧姆定律,根据R0的电阻不变列方程有:U-URI=U-URI,即U-6V0.1A=U-3V0.3A,解得电源电压U=7.5 V。5.(1)由电路图可知:R1与R2

12、(最大阻值接入电路)串联,电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压,电路中的电流:I1=UPbRPb=UR1+R2,即:4.8V(1-15)R2=9V15+R2,解得:R2=30 ,将电压表换成电流表后,R1与aP段电阻串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:I2=UR1+15R2=9V15+15300.43 A。(2)设滑动变阻器消耗的电功率为1.2 W时,电路中的电流为I,则R2两端的电压:U2=U-IR1=9 V-I15 ,滑动变阻器消耗的电功率:P2=U2I=(9 V-I15 )I=1.2 W,解得:I=0.2 A或I=0.4 A;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的最大电流:

13、I大=UR1=9V15=0.6 A,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的最小电流:I小=UR1+R2=9V15+30=0.2 A,因为0.2 A和0.4 A均在0.20.6 A之间,所以,通过R1的电流可能为0.2 A,也可能是0.4 A。6.B 电铃与光敏电阻并联在一起,电铃的电阻为R电,并联部分的总电阻R并=R电R0R电+R0,当进入烟室的烟雾浓度增大时,光敏电阻上光照强度减小,电阻R0增大,则R并增大,电压表测量R0两端电压,则电压表示数变大,B正确;R并增大,电路总电阻R总增大,A错误;R总增大,电路总电流减小,电铃两端电压增大,流过电铃的电流增大,则流过R0的电流减小,即电流

14、表示数减小,C错误;电路总电流减小,R阻值不变,则由P=I2R可知:R消耗的电功率变小,D错误。7.B 由图像可知:污染指数越小,可变电阻的阻值越大,根据“串联分压”可知,可变电阻分担的电压越大,则定值电阻分担的电压越小,即电压表示数越小,故A错误。电压表示数为1 V时,电路中电流I=U0R0=1V10=0.1 A,可变电阻两端的电压UR=U-U0=3 V-1 V=2 V,则可变电阻的阻值R=URI=2V0.1A=20 ;由图像可知:可变电阻的阻值为20 时,污染指数为150,属于重度污染,故B正确。由图像可知:污染指数越大,可变电阻的阻值越小,电路总电阻越小,根据P=U2R可知:电源电压不变

15、,总电阻越小,总功率越大,故C错误。由图像可知:污染指数为50时,可变电阻的阻值为50 ,根据“串联分压”可知:U0U=R0R+R0,即:U03V=1050+10,解得:U0=0.5 V,即电压表示数为0.5 V,故D错误。8.D 只闭合S1,L、R串联接入电路,电压表测量的是R两端的电压;再闭合开关S2,此电路为R的简单电路,灯泡L短路,电压表测的是电源电压,故电压表示数变大,L不亮,A、C错误;电路总电阻变小,B错误;电路中的电流变大,根据P=UI可知:电路的总功率变大,D正确。9.100.2 由电路图可知:当两开关均闭合时,R2短路,则R1=UI=3V0.3A=10 ;当断开开关S2时,

16、两电阻串联,此时电路中的总电阻等于两电阻之和,故电路中的电流要减小,由题意可知:此时电路中通过两电阻的电流为I1=I2=I-I=0.3 A-0.2 A=0.1 A;R2两端的电压为U2=U-U1=U-I1R1=3 V-0.1 A10 =2 V;故R2消耗的电功率为P2=U2I2=2 V0.1 A=0.2 W。10.6 V0.6 A8.1 W (1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与电阻R1串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡L正常发光,所以,由P=UI可得,电路中的电流:I=PLUL=1.2W3V=0.4 A,由I=UR可得,电压表的示数为U1=IR1=0

17、.4 A15 =6 V;(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=UL+U1=3 V+6 V=9 V,当开关S、S1闭合,S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中电流,则电流表的示数:I1=UR1=9V15=0.6 A;(3)当开关S、S1、S2都闭合时,R1与R2并联,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻R=R1R2R1+R2=153015+30=10 ,整个电路消耗的电功率为P=U2R=(9V)210=8.1 W。11.(1)当开关S1、S2、S3均闭合时,R1短路,灯L与R0并联,电流表测干路电流,因为灯L正常发光,则有U=U0=UL=6 V。(2)由P=UI得,通过小灯泡的电流:IL=PLUL=3W6V=0.5 A;根据并联电路电流的规律知,通过R0的电流:I0=I-IL=0.75 A-0.5 A=0.25 A,由I=UR可得,定值电阻R0的阻值:R0=U0I0=6V0.25A=24 。(3)当开关S1闭合,S2和S3断开时,灯L与R1串联,由P=U2R可得,小灯泡的电阻:RL=UL2PL=(6V)23W=12 ;电路总电阻:R总=RL+R1=12 +28 =40 ,电路消耗的功率:P=U2R总=(6V)240=0.9 W。