動態(tài)電路壓軸題最小功率的計算方法

1、動態(tài)電路壓軸題最小功率的計算方法通過開關(guān)通斷改變電路的連接方式、通.過移動一滑片改變接入變阻器連入電路中的有效阻值，是全國各省市中考物理試卷中經(jīng)常出現(xiàn)的一種動態(tài)電路題.這類考題難度較大，要求計算出相應(yīng)的電流、電壓、電阻及電功率，包括整個電路消耗的最小電功率（如，20XX年四川遂寧卷第46題、20XX年貴一州遵義卷第37題、20XX年山東聊城卷第17題、2011廣西河池卷第28題，等等）.那么，如何才能準確地計算出電路的最小總一功率呢？下面，我以20XX年四川遂寧卷第46題為例，和同學們一起計算電路中的最小電功率例23'：I【2012年四川逑亍春,第46就.怎分）如圉所示，小張為遂宇川劇

2、團設(shè)計了一個舞臺隔光電蹺，為了操作安全.選用電燈L的規(guī)格為-36V3GWJ定值電陰k38推動變阻器t的最大限值為36d電壓表窿程為0-50V.當$閉合1丸斷開.滑片戶樣到最左端時電燈L正常發(fā)光，（網(wǎng)設(shè)姓泡電阻不變）求國】）電源電壓（打電燈L的阻值自口小_i/.C3當部閉合時.網(wǎng)節(jié)滑動令!-變喂囂的帝片P軻最布端,電燈L變,人璃.此時電底表的示數(shù)是多大I1TM認真分析電陰h要使電路的I%總功率昆小，請指出開關(guān)的開閉11一伏態(tài)和滑片，的位置，并求此時電路的最小忌功率.卜，源定叔珞而后動第一步正常夏光r有深意燈L正黔發(fā)光*說明它兩端實際電壓等于雅定電壓.在本膻中亂陰含，號轎開，滑片Pk到星左端時，只

3、有燈L接入電路,它前端電壓即為電薛電壓.此時W獷常發(fā)光.說明也源電壓等于它的新定電原由此第口）小愿得解.第（幻小鹿求燈L的陽值.燈L的規(guī)格已知.故其阻值凡二名工產(chǎn)扁第二步，逆向思維徐徐進第（3）小題求電壓表示數(shù)，即燈L兩端電壓，因為Ro阻值在第（2）小題已算出，故由U-IR可知，只需求出通過它的電流I即可，電源電壓在第（.1）小題已求出，由歐姆定律可知還需求出電路的總電阻才能求出電流，此時電-路是混聯(lián)電路（R,與R2并聯(lián)后，再與燈L串聯(lián)），可.先根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點，計算出R,、R2的總電廠阻，,再根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點，至此可求出電路的總電阻。第三出，尋找電阻最大時第4>小U要求計算

4、出電路的最小總功率.由于電希:電.壓不變.乂因為P-瓦，故通過開關(guān)通斷及移動滑片,計算出然個電路最大的總電般.然后代人I而公式即可求出電路的最小總功率.:二.規(guī)范解答不失分U-B1-'一一工工一.t-.；,.kgiInFr-!han|二-|p-'解MD當回閉合，鳥斷開，滑片P滑到最左蟠時,只有燈上接入電路如圖所示）L兩端電壓等于電源電壓此時L正常發(fā)光期電源電壓LT=UB=3f>V由P-竽可知電燈L的阻值品=?=空*=3毋門1»JOg）當s、上部閉合清片r在最布端，滑動變陽器先大阻值連人電路，尺36口時,電路如圖所示品國并聯(lián)后的總電阻R產(chǎn)熱片；：；黑-12A電躥的

5、總電阻R=R“5H；=120卜36£1-1g口則電腌中的電流器07”則電壓表示數(shù).即電燈上兩端電壓U.-IRl=0.75.-X36C=27V（4）電源電壓不變.則由?一長可知，要使電路總功率最小,應(yīng)使電路的總電陽最大.因此應(yīng)將&閉合與斷開,滑片P滑l到品右端，電躋如圖所示則電跪的最小總功率LL_（36V）,R-IR,36nA360.三，解后反思收獲大二決定性的一步在本題中,畫出電路在開關(guān)S|、S/通斷及滑片所在位置時的等效電路、明確電路的連接方式是解的必不可少的環(huán)節(jié).還可以怎樣求解在計受出K.凡并聯(lián)后的總電阻后,可根據(jù)中聯(lián)電路中，電壓與電陽成正比的特點求出燈L兩蠟的實際電壓即

6、電壓&的示數(shù).解法如下：支一名，一即JZL=-.36n.UK。十七36V12fl+36n解之得,5尸27V主要困難在哪兒在計算第（4）小題時若不能理解電功率與電阻之間的關(guān)系或者不能確定電路在哪種狀態(tài)下總電阻最大,都會形成解題過程的堆點.有什么值得一學在一般情況下.電路的電源電壓保持不變，則電功率與電阻成反叱.即電阻越大.電功率越小；電阻越小,電功率越大.所以我們可以通過改變電阻來間接地實現(xiàn)改變電功率的目的.,在變式中求發(fā)展沙(2012年費刪遵義卷,第37題.8分)如殂所示,電界電壓保持不支小燈泡。啄。6V3W”的字群,清訪變用器品的用值變化范置為0200d定值電阻R,拗阻值為10d(燈絲的電用不«(溫度£光)(D小燈淑L的阻愎為名少？(2)當S、S.和與都閉合滑動史厘氐的清片滑到小如誦L則好正常發(fā)光此時電流表的示微為多少？(3)當潸動受用舞的油片常到端.并保在電流我有不盤時，開美也怎嬋用合或斷開才施使電路的總功率最小該最小功卑為多少？y-ifB?(2012年山東醐城卷,第17阻.9分)如圖所示,電用電壓U=12V.小燈泡L標*“6V3W”字樣兄12