專題提升Ⅳ 動態(tài)電路中電功電功率變化問題（原卷版）

專題提升Ⅳ動態(tài)電路中電功電功率變化問題

學(xué)習(xí)目錄

目錄

模塊一知識掌握....................................................................................................................................1

知識點(diǎn)一、知識儲備......................................................................................................................1

知識點(diǎn)二、整體思路......................................................................................................................2

知識點(diǎn)三、程序法分析..................................................................................................................2

類型一、滑動變阻器引起的串聯(lián)電路動態(tài)分析..................................................................2

類型二、滑動變阻器引起的并聯(lián)電路動態(tài)分析..................................................................2

【鞏固提高】..........................................................................................................................................5

知識重點(diǎn)

模塊一知識掌握

知識點(diǎn)一、知識儲備

串聯(lián)并聯(lián)

電流II=I1=I2=…I=I1+I2+…

電壓UU=U1+U2+…U=U1=U2=…

多

R=R1+R2+…R=1/R1+1/R2+…

個

電兩

R=R1+R2R=（R1*R2)/（R1+R2）

阻R個

等

R=nRR=R/n

值

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比例R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2

總結(jié)等流分壓阻大壓大成正比等壓分流阻大流小成反比

歐姆定律：I=U/R推導(dǎo)式：R=U/IU=IR

知識點(diǎn)二、整體思路

（1）利用去表法分析電路連接方式：把電流表看做導(dǎo)線，把電壓表去掉不看。

（2）利用串聯(lián)法分析電流表測量對象，去源法分析電壓表測量對象。

（3）明確電路中電阻變化的情況。（先開關(guān)后滑動變阻器，先串后并）

（4）運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)規(guī)律分析各個物理量變化。

知識點(diǎn)三、程序法分析

類型一、滑動變阻器引起的串聯(lián)電路動態(tài)分析

R總=R滑+R定

滑動變阻器移動R滑阻值改變

I總=U總/R總U定=I定R定

電路總電阻改變電路中電流（總電功率）改變

2

P定=I定R定

P總=U總I總

U滑=U總-U定

定值電阻兩端的電壓（電功率）改變滑動變阻器的電壓改變（電功率不確定）

類型二、滑動變阻器引起的并聯(lián)電路動態(tài)分析

滑動變阻器移動R滑阻值改變

I支=U總/R支

本支路電阻改變電路中電流（總電功率）改變

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[例題1]（2022秋?武義縣期末）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動變阻器R

的規(guī)格為“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正

常工作時，下列敘述正確的是（）

A．電流表示數(shù)最大值為0.6A

B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V

C．滑動變阻器的功率可達(dá)0.6W

D．滑動變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω

[例題2]（2023?北侖區(qū)二模）如圖甲所示，R1為定值電阻，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片從a

端移動到b端的過程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法

正確的是（）

A．電源電壓為15V

B．R1的阻值為25歐

C．R2的最大阻值為50歐

D．該電路消耗的最大電功率為4.8W

[例題3]（2023?鹿城區(qū)模擬）如圖甲，R1為定值電阻，Rp為滑動變阻器，閉合開關(guān)，Rp的滑片從

一端移動到另一端，得到電壓與電流圖象如圖乙，下列說法正確的是（）

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A．R1阻值為1.8Ω

B．電路消耗的最小功率為0.2W

3

C．當(dāng)R總阻值的接入電路時，它與定值電阻消耗的功率之比為5：6

p5

D．當(dāng)電流為0.4A時，R1與Rp連入電路的阻值之比為2：1

[例題4]（2022秋?慈溪市校級期末）如圖甲，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器（允許通過的最大

電流為5A）。圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合，再移動滑片P的過程中，ab兩端電壓U和通過的

電流I之間的關(guān)系；圖丙反映了滑動變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系，則下列說法不

正確的是（）

A．電源電壓為50V

B．R1的阻值為5Ω

C．當(dāng)R2的功率為120W時，電路消耗的總功率為200W

D．滑動變阻器連入阻值的范圍為4～45Ω

[例題5]（2022秋?寧?？h期末）超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)部件和限流

電阻并聯(lián)組成，原理如圖甲中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的電阻R1隨電流I變化關(guān)系如圖乙所示。

已知電源電壓為6V，且保持不變，限流電阻R2＝15Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣。

（1）此時燈泡L（選填“能”或“不能”）

正常工作，超導(dǎo)部件電阻R1為。

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（2）當(dāng)燈泡短路時，電流表的示數(shù)為。

【鞏固提高】

1.（2023?江北區(qū)一模）小寧做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，器材有：電壓恒定為6伏的電源、

額定電壓為4.5伏小燈泡、電流表（0～0.6安）、電壓表（0～3伏）、開關(guān)、滑動變阻器各1個，

導(dǎo)線若干。電路設(shè)計如下：

（1）正確連接電路后，小寧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在I﹣U圖像中描點(diǎn)，得到滑動變阻器電

流與電壓的關(guān)系，如圖乙所示。由此可知，小燈泡的額定功率為。

（2）小寧利用該電路繼續(xù)探究通過小燈泡的電流與兩端電壓的關(guān)系，他在圖乙的基礎(chǔ)上畫出了

小燈泡的I﹣U圖像，如圖丙中的虛線。請從串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷小寧畫的虛線是否合理，并說

出判斷的理由。

2.（2023?西湖區(qū)模擬）某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時，電路如圖所示。電源電壓恒

為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規(guī)格“20Ω1A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣

（忽略燈絲電阻變化）。在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（）

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A．燈泡兩端的最大電壓是1.5V

B．該電路中電流的最大功率是2.25W

C．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A

D．滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω

3.（2022秋?余姚市期末）如圖甲所示的電路，在滑動變阻器R2的滑片P從B向A滑動的過程

中，電壓表與電流表示數(shù)的變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）

A．R1的阻值是20Ω

B．當(dāng)電流表的示數(shù)是0.4A時，R2接入電路的阻值是30Ω

C．電源電壓是16V

D．該電路的最大電功率為7.2W

4.（2022秋?西湖區(qū)期末）小金利用如圖甲所示電路（未連接全），測量額定電壓為2.5V小燈泡

的額定功率，下列說法錯誤的是（）

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A．將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后該電路能測量小燈泡額定功率

B．閉合開關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，則滑動變阻器滑片應(yīng)向B端移動

C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖丙，則小燈泡額定功率為0.75W

D．實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮

5.（2022秋?寧?？h期末）有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所

示，下列說法正確的是（）

A．A的電阻值為6.25Ω

B．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時，A、B的電功率之比為5：4

C．A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端，A、B的電功率之比為5：4

D．當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時，電源電壓為3V

6.（2022秋?臺州期末）某科學(xué)小組用L1、L2兩個小燈泡及其它必要元件，設(shè)計了如圖甲、乙、

丙三個電路，電源電壓相同且恒定不變，閉合開關(guān)后電路消耗的總功率P甲、P乙、P丙的關(guān)系是

（）

A．P乙＜P甲＜P丙B．P甲＞P乙＞P丙

C．P甲＝P乙＝P丙D．P甲＜P丙＝P乙

7.（2022秋?新昌縣期末）如圖電路中，電源電壓恒為12伏。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移到滑動變

阻器的中點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為4伏；當(dāng)滑片P移到滑動變阻器的b端時，電壓表的示數(shù)變化

了2伏，10秒內(nèi)定值電阻R1做功為60焦。下列結(jié)果正確的是（）

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A．當(dāng)滑片P在b端時，R1兩端的電壓為8伏

B．電路中的最小電流為0.5安

C．定值電阻R1的阻值為8歐

D．電路中R先后兩次消耗的電功率之比為8：9

8.（2023?慈溪市校級模擬）如圖所示有一款平面鏡防霧膜，膜內(nèi)裝有電熱絲，將它貼在鏡的背面

并通電，可防止水蒸氣在鏡面上液化。若防霧膜的額定功率為20W正常工作10min消耗的電能

是J。如圖乙所示，給防霧膜電路連接了一個滑動變阻器R，使電熱絲的功率在原功

率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用，則R的最大阻值為Ω。

9.（2023?杭州一模）小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示。把小燈泡接入如

圖乙所示的電路中，先將滑動變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為1.5V；再

將滑片P向左移動直到電壓表示數(shù)為3V．已知電源電壓恒定，滑動變阻器的銘牌標(biāo)有“10Ω

2A”。下列說法中錯誤的是（）

A．電源電壓為4.5V

B．小燈泡的額定功率為1.5W

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C．小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的電功率為1.25W

D．小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值為3Ω

10.（2022秋?慈溪市校級期中）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻

器。當(dāng)滑片P由滑動變阻器b端移動到a端的過程中，分別測出幾組對應(yīng)的電壓值和電流值，

通過計算得出滑動變阻器對應(yīng)的電功率P，并畫出滑動變阻器的電功率P和電流I的關(guān)系圖象，

如圖乙所示。求：

（1）滑動變阻器的最大阻值；

（2）R0的阻值