滬科版物理九年級(jí)全冊(cè)課課練：專題訓(xùn)練 電功率之動(dòng)態(tài)電路的分析和計(jì)算（含答案）

1、專題訓(xùn)練電功率之動(dòng)態(tài)電路的分析和計(jì)算類型一滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算方法詮釋:根據(jù)公式P=UI=U2R=I2R可知,滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)會(huì)引起電路中電阻、電流和電壓的變化,從而導(dǎo)致電路的總功率和用電器的電功率發(fā)生變化。在分析電功率的變化時(shí)先確定電路中哪部分電路發(fā)生了變化,導(dǎo)致哪個(gè)量發(fā)生變化,最后利用電功率公式判斷變化的結(jié)果。1.2019濰坊 (多選)在如圖圖ZT10-1所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向右移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()圖ZT10-1A.電流表A的示數(shù)變大B.電壓表V1的示數(shù)變大C.電路中消耗的總功率變大D.電壓表V2與電流表

2、A示數(shù)的比值變小2.2019巴中 如圖圖ZT10-2所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()圖ZT10-2A.電路總功率變小B.電壓表示數(shù)變大C.電壓表與電流表示數(shù)的比值不變D.電流表示數(shù)變大3.2020亳州模擬 在如圖圖ZT10-3所示的電路中,電源電壓保持不變,忽略溫度對(duì)小燈泡電阻的影響。閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由中點(diǎn)向左移動(dòng)時(shí),下列判斷錯(cuò)誤的是()圖ZT10-3A.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大B.小燈泡亮度不變,電壓表示數(shù)不變C.電流表示數(shù)變大,電路消耗的總功率變大D.電壓表示數(shù)不變,變阻器消耗的功率變大4.2020安順 如圖圖ZT

3、10-4所示電路,電源電壓不變,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.1 A,R的功率為0.6 W;當(dāng)滑片移動(dòng)到另一位置時(shí),電流表示數(shù)變化了0.2 A,R的功率為0.9 W。則電源電壓U=V。5.已知電源電壓為9 V,R1=15 ,電路連接如圖圖ZT10-5所示,閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到圖中位置,使RaP=15R2,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4.8 V。保持原電路不變,如圖果將電壓表?yè)Q成電流表,求:圖ZT10-4(1)電流表的示數(shù)。(2)若移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn),使滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.2 W,通過R1的電流。圖ZT10-5類型二敏感電

4、阻引起的動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算方法詮釋:解決“敏感電阻引起的電功率變化”問題時(shí),可以將敏感電阻看成滑動(dòng)變阻器,利用“滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電功率變化”的分析方法進(jìn)行分析。6.如圖圖ZT10-6所示是“煙霧報(bào)警器”的部分工作原理圖。在一個(gè)外部光線無(wú)法進(jìn)入的煙室中,裝有激光發(fā)射器及帶有光敏電阻R0(光照越強(qiáng),電阻阻值越小,反之則越大)的電路,R為起保護(hù)作用的定值電阻,電源電壓恒定。當(dāng)煙霧進(jìn)入煙室后,激光被煙霧遮擋而使光敏電阻阻值發(fā)生變化;當(dāng)煙霧達(dá)到某一濃度后電鈴便會(huì)發(fā)出聲音報(bào)警。當(dāng)進(jìn)入煙室的煙霧濃度增大時(shí),下列說法中正確的是()圖ZT10-6A.電路的總電阻變小B.電壓表的示數(shù)變大C.電流表的示數(shù)

5、變大D.R消耗的電功率變大7.甲醛對(duì)人體的危害非常嚴(yán)重,因此裝修房屋時(shí)檢測(cè)甲醛污染指數(shù)非常重要?！皠?chuàng)新”小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了甲醛監(jiān)測(cè)設(shè)備,原理如圖圖ZT10-7甲所示。電源電壓恒為3 V,R0為10 的定值電阻,R為可以感知甲醛污染指數(shù)的可變電阻,其阻值隨污染指數(shù)變化的關(guān)系如圖圖乙所示,污染指數(shù)在50以下為輕度污染,50100為中度污染,100以上為重度污染,以下分析正確的是()圖ZT10-7A.污染指數(shù)越小,電壓表示數(shù)越大B.電壓表示數(shù)為1 V時(shí),屬于重度污染C.污染指數(shù)越大,電路中消耗的總功率越小D.污染指數(shù)為50時(shí),電壓表示數(shù)為2.5 V類型三開關(guān)引起的動(dòng)態(tài)電路的計(jì)算方法詮釋:通過開關(guān)的閉

6、合與斷開可以改變電路中電阻的連接方式,使電路的總電阻發(fā)生改變,由P=UI=U2R=I2R可計(jì)算出電路的電功率。在計(jì)算電功率時(shí),各物理量一定要一一對(duì)應(yīng),開關(guān)的閉合情況不同,對(duì)應(yīng)的狀態(tài)不同,從中找到不變的量和變化的量,最后代入公式計(jì)算出結(jié)果。8.如圖圖ZT10-8所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,燈泡L發(fā)光,電壓表有示數(shù);再閉合開關(guān)S2,電路中出現(xiàn)的情況是()圖ZT10-8A.電壓表的示數(shù)變小B.電路的總電阻不變C.燈泡L的亮度不變D.電路的總功率變大9.如圖圖ZT10-9所示的電路,電源電壓3 V保持不變。閉合開關(guān)S1、S2,電流表的示數(shù)為0.3 A,則R1的阻值是;斷開開關(guān)S2后,電流表示數(shù)

7、變化了0.2 A,此時(shí)R2消耗的電功率是W。圖ZT10-910.2020揚(yáng)州改編 如圖圖ZT10-10所示電路中,電源電壓不變,小燈泡L標(biāo)有“3 V1.2 W”的字樣,R1、R2為定值電阻,R1=15 ,R2=30 。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2都斷開時(shí),小燈泡L正常發(fā)光(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響),則電壓表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),整個(gè)電路消耗的電功率為。圖ZT10-1011.2020廣元 如圖圖ZT10-11所示,燈泡L標(biāo)有“6 V3 W”字樣(不考慮燈絲電阻變化),定值電阻R1=28 ,當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3全部閉合時(shí),燈泡正常

8、發(fā)光,電流表示數(shù)為0.75 A。求:(1)電源電壓U。(2)定值電阻R0的大小。(3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開時(shí),電路消耗的功率。圖ZT10-11答案1.AC 由電路圖可知,R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)量R2兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由I=UR可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故A正確。由U=IR可知,R1兩端的電壓變大,即電壓表V2的示數(shù)變大,由于電源電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可知:R2兩端的電壓變小,即電壓表V1的示數(shù)變小

9、,故B錯(cuò)誤。電源電壓不變,電路中的電流變大,根據(jù)P=UI可知電路中消耗的總功率變大,故C正確。由R=UI可知,電壓表V2與電流表A示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值,則比值不變,故D錯(cuò)誤。2.A 由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)干路電流,因電源電壓保持不變,所以,滑片移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,滑片移動(dòng)時(shí),通過R的電流不變,當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,由I=UR可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流變小,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變小,即電流表A的示數(shù)變小,故D錯(cuò)誤

10、;電壓表的示數(shù)不變、電流表A的示數(shù)變小,則電壓表與電流表示數(shù)的比值變大,故C錯(cuò)誤;電源電壓保持不變,干路電流變小,由P=UI可知,電路總功率變小,故A正確。3.A 由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表測(cè)變阻器支路的電流,電壓表測(cè)電源兩端的電壓,因電源電壓保持不變,所以滑片移動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以通過燈泡的電流不變,燈泡的亮暗不變,故B正確;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由中點(diǎn)向左移動(dòng)時(shí),其接入電路中的電阻變小,由I=UR可知,通過變阻器的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,由P=UI可知,變阻器消耗的功率變大,故D正確;因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電

11、流之和,所以干路電流變大,由P=UI可知,電路消耗的總功率變大,故C正確。4.7.5 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置時(shí),電流表示數(shù)為0.1 A,R的功率為0.6 W,根據(jù)P=UI,R兩端的電壓為UR=PI=0.6W0.1A=6 V,滑片移動(dòng)到另一位置時(shí),電流表示數(shù)變化了0.2 A,這時(shí)電流表的示數(shù)為0.3 A,R的功率為0.9 W,根據(jù)P=UI可知,R兩端的電壓為UR=PI=0.9W0.3A=3 V;設(shè)電源電壓為U,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,根據(jù)R0的電阻不變列方程有:U-URI=U-URI,即U-6V0.1A=U-3V0.3A,解得電源電壓U=7.5 V。5.(1)由電路圖可知:R1與R2

12、(最大阻值接入電路)串聯(lián),電壓表測(cè)滑片右側(cè)部分電阻絲兩端的電壓,電路中的電流:I1=UPbRPb=UR1+R2,即:4.8V(1-15)R2=9V15+R2,解得:R2=30 ,將電壓表?yè)Q成電流表后,R1與aP段電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,則電流表的示數(shù):I2=UR1+15R2=9V15+15300.43 A。(2)設(shè)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.2 W時(shí),電路中的電流為I,則R2兩端的電壓:U2=U-IR1=9 V-I15 ,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:P2=U2I=(9 V-I15 )I=1.2 W,解得:I=0.2 A或I=0.4 A;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí),電路中的最大電流:

13、I大=UR1=9V15=0.6 A,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的最小電流:I小=UR1+R2=9V15+30=0.2 A,因?yàn)?.2 A和0.4 A均在0.20.6 A之間,所以,通過R1的電流可能為0.2 A,也可能是0.4 A。6.B 電鈴與光敏電阻并聯(lián)在一起,電鈴的電阻為R電,并聯(lián)部分的總電阻R并=R電R0R電+R0,當(dāng)進(jìn)入煙室的煙霧濃度增大時(shí),光敏電阻上光照強(qiáng)度減小,電阻R0增大,則R并增大,電壓表測(cè)量R0兩端電壓,則電壓表示數(shù)變大,B正確;R并增大,電路總電阻R總增大,A錯(cuò)誤;R總增大,電路總電流減小,電鈴兩端電壓增大,流過電鈴的電流增大,則流過R0的電流減小,即電流

14、表示數(shù)減小,C錯(cuò)誤;電路總電流減小,R阻值不變,則由P=I2R可知:R消耗的電功率變小,D錯(cuò)誤。7.B 由圖像可知:污染指數(shù)越小,可變電阻的阻值越大,根據(jù)“串聯(lián)分壓”可知,可變電阻分擔(dān)的電壓越大,則定值電阻分擔(dān)的電壓越小,即電壓表示數(shù)越小,故A錯(cuò)誤。電壓表示數(shù)為1 V時(shí),電路中電流I=U0R0=1V10=0.1 A,可變電阻兩端的電壓UR=U-U0=3 V-1 V=2 V,則可變電阻的阻值R=URI=2V0.1A=20 ;由圖像可知:可變電阻的阻值為20 時(shí),污染指數(shù)為150,屬于重度污染,故B正確。由圖像可知:污染指數(shù)越大,可變電阻的阻值越小,電路總電阻越小,根據(jù)P=U2R可知:電源電壓不變

15、,總電阻越小,總功率越大,故C錯(cuò)誤。由圖像可知:污染指數(shù)為50時(shí),可變電阻的阻值為50 ,根據(jù)“串聯(lián)分壓”可知:U0U=R0R+R0,即:U03V=1050+10,解得:U0=0.5 V,即電壓表示數(shù)為0.5 V,故D錯(cuò)誤。8.D 只閉合S1,L、R串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量的是R兩端的電壓;再閉合開關(guān)S2,此電路為R的簡(jiǎn)單電路,燈泡L短路,電壓表測(cè)的是電源電壓,故電壓表示數(shù)變大,L不亮,A、C錯(cuò)誤;電路總電阻變小,B錯(cuò)誤;電路中的電流變大,根據(jù)P=UI可知:電路的總功率變大,D正確。9.100.2 由電路圖可知:當(dāng)兩開關(guān)均閉合時(shí),R2短路,則R1=UI=3V0.3A=10 ;當(dāng)斷開開關(guān)S2時(shí),

16、兩電阻串聯(lián),此時(shí)電路中的總電阻等于兩電阻之和,故電路中的電流要減小,由題意可知:此時(shí)電路中通過兩電阻的電流為I1=I2=I-I=0.3 A-0.2 A=0.1 A;R2兩端的電壓為U2=U-U1=U-I1R1=3 V-0.1 A10 =2 V;故R2消耗的電功率為P2=U2I2=2 V0.1 A=0.2 W。10.6 V0.6 A8.1 W (1)當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2都斷開時(shí),燈泡L與電阻R1串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且小燈泡L正常發(fā)光,所以,由P=UI可得,電路中的電流:I=PLUL=1.2W3V=0.4 A,由I=UR可得,電壓表的示數(shù)為U1=IR1=0.4 A15 =6 V;(2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓U=UL+U1=3 V+6 V=9 V,當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,S2斷開時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中電流,則電流表的示數(shù):I1=UR1=9V15=0.6 A;(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),因并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路的總電阻R=R1R2R1+R2=153015+30=10 ,整個(gè)電路消耗的電功率為P=U2R=(9V)210=8.1 W。11.(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3均閉合時(shí),R1短路,燈L與R0并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因?yàn)?/p>