第十八章 小专题(六) 电功率之动态电路的分析与计算

电学中动态电路分析一、知识点回顾1.电路特点【练习】1. 在探究电路的电流规律实验时用了图8中的某个电路，已知R 1＝R 2＜R 3，电流表的读数分别是：A 1为0.3A 、A 2为0.15A 、A 3为0.45A ．测量时的电路图应是（ ）2. 某电器的内部电路如右图所示，其中R 1=12Ω。

当在A 、B 两个接线端口接入电压为10V 的电源时，电流表的示数为0.5A ；而把此电源（电压恒定）接在C 、D 两个接线端口时，电流表的示数为1A ，则下列判断中正确的一项是：A ．可求出R2和R3的阻值，分别为R2= 8Ω，R3=2ΩB ．可求出R2和R3的阻值，分别为R2= 8Ω，R3=12ΩC ．只能求出R2和R3阻值的比值，R2 ：R3=1 ：2D ．电路发生了变化，不符合控制变量法，无法计算3.如图所示电路，当开关闭合时，电压表示数为6V ，已知灯L2电阻为6Ω，电源电压为18V ，则L1的电阻为（ ） A. 1Ω B.2Ω C.3ΩD.4Ω4．电源电压保持不变，灯L 电阻为8Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω。

当变阻器滑片P 滑到A 端时，闭合开关S1和S2，则通过L 与滑动变阻器的电流之比为（ ）A. 2 : 5B. 5 : 2C. 3 ：2D.2 ：35. 图8所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电阻R 2与R 3的阻值均为10Ω.闭合开关S ，电流表A 1和A 2的示数之比为2∶3.若把电流表A 1和A 2分别换成电压表V 1和V 2后，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2.则下列选项正确的是（ ）A ．R 1＝5ΩB ．R 1＝20ΩC ．U 1∶U 2＝3∶4D ．U 1∶U 2＝4∶3图56．在练习用电压表测量的实验中，小明同学遇到了一个难题：他想测量一个电压约为18V 的电源电压，可手边只有：量程为3V 的电压表、开关、阻值为R 1＝10Ω、R 2＝20Ω、R 3＝140Ω的电阻各一只。

人教版九年级物理第十八章《电功率》专题动态电路分析与计算类型动态电路的定性分析1.如图所示,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,下列说法正确的是（）A.电流表示数变大B.灯泡亮度不变C.电压表示数变小D.电路总功率变小2.如图甲所示,是某款手持式电子测温仪.图乙是它工作的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻,显示仪是由电流表或电压表改装而成在测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,则下列分析正确的是（）A.显示仪是由电流表改装成的B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大C.被测温者体温越高,电路消耗的电功率越大D.将R更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大3.某建筑工地需要架设临时供电线路,实现照明和电加热功能,其简化电路如图所示,供电处电压U不变,从供电处到工地用长导线(有电阻)连接.闭合开关S1、S2时,加热器和照明灯同时工作.断开S2后与断开S2前相比较,下列说法正确的是（）A.照明灯亮度不变B.照明灯亮度变暗C.相同时间内长导线上消耗的电能不变D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少4.电子拉力计的简化原理如图.滑动变阻器的滑片P与弹簧上端固定在一起,同方向升降.在弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧伸长量越大.闭合开关后,下列说法正确的是（）A.滑动变阻器接入电路中的电阻随拉力增大而增大B.电流表的示数随拉力增大而增大C.电压表的示数随拉力增大而增大D.定值电阻R消耗的电功率随拉力增大而减小5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R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,下列说法中（）①电流表A的示数变小②电压表V的示数变大③电压表V与电流表A1的比值变小④滑动变阻器R2消耗的电功率变小A.只有①④正确B.只有②③正确C.只有①③正确D.只有②④正确D类型二动态电路的计算6.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40Ω,R是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10Ω~20Ω,电压表接入电路的量程为0~15V,电流表接入电路的量程为0~0.6A闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度增大时,下列说法正确的是（）A.电流表的示数变小B.电压表示数与电流表示数的比值不变C.电压表示数的范围为6V~9.6VD.电阻Ro消耗的电功率范围为0.4W~0.8W7.在中学生创新大赛中,飞翔参赛小组设计了一种测定风力的装置.其内部电路图如图所示.其中电源电压恒定为12V,定值电阻R为159,迎风板与压敏电阻R2连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻的阻值随风力变化如表所示.下列说法中正确的是（）A.风力增大时,电压表的示数变小B.电流表的示数为0.2A时,风力为45NC.风力为15N时,定值电阻R两端的电压为10VD.风力减小时,电路消耗总功率变大8.如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W.图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图象.下列说法中正确的是（）A.只闭合开关S1时,L的电阻为10ΩB.再闭合开关S2后,电路总功率为1.2WC.再闭合开关S2后,电流表示数增加0.5AD.再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量是24J9.如图甲所示电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器滑片从端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图象.下列说法正确的是（）A.电源电压为3VB.电压表的最大示数为2VC.整个电路功率变化了0.1WD.电流表的示数变化了0.4A10.如图所示的装置是水位监测仪,图甲是该水位监测装置的模拟电路图.柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=h-1).则下列说法中正确的是（）A.容器内水柱越高,两金属板间的湖水电阻R越大B.将电流表改为水位计,水位越高电流表示数越大C.当湖水水位高于警戒水位5m时,灯泡的实际功率大于2WD.当湖水水位高于警戒水位0.4m时,电流表示数为0.6A11.某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系,得到P与I之间的关系如图乙所示.图甲中R为定值电阻,电源电压不变.求(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少?(2)滑动变阻器R的阻值为多大时,滑动变阻器R消耗的功率最大;(3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式答案1.B2.B3.D4.B5.A6.B7.B8.D9.D10.B11.4W 4Ω8V-4Ω×I。

小专题（六）电功率之动态电路的分析与计算——针对山西中考物理卷第20题01专题概述)电功率的动态电路的分析和计算是山西省高中阶段教育学校招生统一考试物理部分最后一道选择题常考的内容，分值是3分.各选项考查内容包含动态电路的定性分析与计算，计算中还会涉及求极值和范围即电路的安全问题.有关电路安全问题的解题思路如下：电路安全串联电路并联电路取单个元件的正常电流的最小值为电路的最大电流取单个元件的正常电压的最小值为电路的最大电压依据“照顾最小”的原则进行取值02典例示范)【例】（2014·山西）如图，电源电压18 V保持不变.电流表量程0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变）.则下列说法正确的是（D）A.滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大B.当电流表示数为0.4 A时，电压表示数为12 VC.该电路的最大功率为10.8 WD.滑动变阻器允许调节的范围是24～60 Ω分析题意可知，为保证电路中小灯泡和电流表的安全，通过计算明确电流中的最大电流，此时滑动变阻器连入电路中的电阻对应是最小值；由于受电压表的量程限制，电路中的电流不能无限减小，通过计算得出当滑动变阻器两端电压达最大值时，电路中的电流值及此时滑动变阻器连入电路中的最大值.03专题训练)类型1动态电路的定性分析1.（2017·聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），下列说法正确的是（B）A.电流表示数逐渐变小B.电压表示数逐渐变大C.滑动变阻器两端的电压逐渐变大D.小灯泡的亮度逐渐变暗2.（2018·山西百校联考二）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，灯L能够发光且阻值一定，当滑片P 在向右滑动的过程中，下列判断正确的是（B）A.灯L变亮，电压表V的示数变大B.灯L亮度不变，电压表V的示数不变C.电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大D.R消耗的电功率减小，整个电路消耗的电功率增大3.如图所示电路，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（C）A.电压表示数不变，电流表示数变大B.定值电阻R1的电功率变小C.电路的总功率变大D.电压表和电流表的示数的比值变大4.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时（A）A.电流表示数变小，灯L仍然正常发光B.电流表示数变大，灯L变亮C.电压表示数变大，灯L的实际功率变小D.电压表示数不变，电路的总功率变大5.（2018·黄冈）如图所示是调光台灯的简化电路图，L标有“220 V40 W”字样，闭合开关S，不考虑灯泡电阻的变化，则（C）A.当滑片P从b端向a端移动时，电路总电阻变大B.当滑片P从a端向b端移动时，灯泡变亮C.当滑片P在a端时，灯泡正常发光D.当滑片P在b端时，电路总功率最大6.（2018·山西百校联考三）如图所示是小明设计的“感烟探测仪”的部分工作原理图，R0为感光电阻，光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大，R为定值电阻，电源电压恒定，当烟雾进入烟室，并越来越浓时，则（B）A.电路的总电阻逐渐变小B.电压表的示数逐渐变大C.电流表的示数逐渐变大D.消耗的功率逐渐变大类型2动态电路的计算7.（2017·山西）酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示.R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60 Ω，电源电压恒为12 V.若酒精气体浓度≥0.2 mg/mL时，则判定被检者为酒驾.以下说法正确的是（D）A.被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小B.电流表的示数为0.12 A时，判定被检者为酒驾C.电压表示数为3 V时，R2消耗的电功率是0.45 WD.被检者酒精气体浓度为0.2 mg/mL时，电压表的示数是4 V8.如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象.将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1 W；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.4 A，则下列判断错误的是（C）A.电阻R的阻值是5 ΩB.电源电压为2 VC.此时电路消耗的总功率是0.8 WD.若将L和R串联在3 V的电源上，则电路中电流为0.4 A9.（2018·山西百校联考四）如图甲所示是一种马灯造型的调光台灯，其内部电路如图乙所示.其中小灯泡的I－U图象如图丙所示.已知电源电压保持4.5 V不变，小灯泡的额定功率为0.75 W.下列说法正确的是（B）A.小灯泡正常发光时，通过滑动变阻器的电流为0.4 AB.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为1.35 WC.滑动变阻器R0两端的电压为3.5 V时，小灯泡在10 s内产生的热量为20 JD.通过小灯泡的电流为0.2 A时，滑动变阻器R0接入电路中的电阻为15 Ω10.（2018·山西百校联考一）如图为某兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图，电源电压恒为4.5 V，其中定值电阻R1＝6 Ω，R2的规格为“15 Ω0.5 A”，电压表量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，闭合S后（C）A.当R2接入电路中的电阻为9 Ω时，电压表的示数为3 VB.当R2接入电路中的电阻为9 Ω时，电路中的总功率是3 WC.当被测者的身高变矮时，电流表的示数变大D.为保证电路中各元件安全工作，R2接入电路的阻值范围是0～15 Ω11.（2018·山西）如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6 V，定值电阻R0为5 Ω，油量表实质上是量程为0～3 V的电压表，R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示，下列说法中正确的是（C）A.油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大B.电压表示数为3 V，油箱中的油量为50 LC.油箱中油量为20 L时，R0两端的电压为1.5 VD.油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大12.如图甲为环境温度测控电路原理图，电源电压为6 V，定值电阻R0的阻值为20 Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（B）A.当电压表示数为2 V时，R0的电功率为0.2 WB.当电压表示数为2 V时，环境温度为40 ℃C.环境温度升高，电压表示数变大D.若只将R0、R1并联在该电源两端，环境温度为30 ℃时，电路中总电功率是3 W13.（2018·山西适应性考试）图甲是某电子秤的原理示意图，R1的阻值为100 Ω，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示，电源电压为6 V保持不变，则（C）油量V/L 0 10 20 30 40 50 压敏电阻R/Ω25 20 15 10 5 2.5A.R2的阻值变化范围为0～1 000 ΩB.电路中电流的变化范围为0.1 A～0.6 AC.电路中电流为0.02 A时，托盘内物体的质量为600 gD.托盘内物体质量为400 g时，电流表的示数为0.01 A类型3有关“极值”与“范围”问题14.（2015·山西）如图甲为一种握力计和它的工作原理示意图乙.电源电压恒定不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5 Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）.该握力计测量范围为0～300 N，电路中电流变化范围为0.1～0.6 A.则下列判断正确的是（B）A.握力300 N时电路中电流为0.6 AB.握力计工作电路的电源电压为3 VC.R1连入电路阻值变化范围0～30 ΩD.R2消耗的最小功率为0.5 W。

动态电路计算
在动态电路中，我们通常需要计算电流、电压和功率。

1. 计算电流：根据欧姆定律，电流（I）等于电压（V）除以电阻（R）。

公式为：I = V / R。

2. 计算电压：在电路中，电压可以通过欧姆定律计算，也可以通过基尔霍夫定律计算。

如果电路只包含一个电阻元件，可以使用欧姆定律；如果电路由多个电阻和电源组成，可以使用基尔霍夫定律。

基尔霍夫定律的核心是电路中各支路电压之和等于零。

具体计算方法可以通过电路的拓扑结构和电路参数来确定。

3. 计算功率：功率（P）等于电流（I）乘以电压（V）。

公式为：P = I * V。

需要注意的是，这个公式只适用于直流电路。

对于交流电路，还需要考虑功率因数和复数形式的计算公式。

这些是动态电路计算中的基本公式和方法，具体计算方法还需要根据具体电路的结构和参数进行分析和推导。

专题强化六动态电路中的电功率的分析、图像和计算【题型归纳】题型一：动态电路电功率的分析1．（22·23下·合肥·三模）如图电源电压不变，闭合开关S，滑片P从中间向左移动的过程中，则（）A表示数变小，A表示数不变B．V表示数变小，小灯泡变暗A．1A表示数的乘积变大D．V表示数与A表示数的比值变大C．V表示数与12．（22·23下·抚顺·模拟预测）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V示数变小B．小灯泡L的实际功率变大C．电压表V与电流表A2示数的比值变大D．A2和A1的示数差不变3．（22·23下·葫芦岛·二模）小明连接了如图所示的电路，闭合开关后在电路元件安全的范围内向右移动滑动变阻器的滑片，关于该过程，下列说法中正确的是（）A．电流表A2的示数变小，灯泡的亮度变暗B．电流表A2的示数与电流表A1的示数之差变小C．整个电路的总功率变大D．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大题型二：动态电路的最值问题4．（22·23下·呼伦贝尔·一模）如图甲所示电路中，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表与两电压表示数变化关系图象如图乙所示，则下列说法不正确的是（）A ．电源电压为9VB ．滑动变阻器的最大阻值为40ΩC ．此过程中灯泡的最小功率为1.2WD ．灯泡的额定功率为4.2W5．（22·23下·二模）如图甲所示，电源电压恒定不变，1R 为定值电阻，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～15V”，滑动变阻器2R 上标有“120Ω 0.5A”。

在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，2R 的电功率P 与电压表示数U 的部分关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）A ．电压表的最小示数为6VB ．滑动变阻器2R 的最小阻值为10ΩC ．定值电阻1R 的最小功率为0.288WD ．滑动变阻器2R 的电功率的最大变化量为1.8W6．（22·23下·大庆·三模）如图甲所示电路中，R 0为定值电阻，R 1为滑动变阻器。

【下载后获高清完整版-优质文档】高中物理：动态电路分析-必考知识点+例题解析1.电功与电功率⑴电功：电场力移动电荷所做的功称为电功，将电荷q移动了电势差为U的位置，这是计算电功的基本公式，适用于一切电功的计算，电场力做了多少功，就有多少电势能（电能）转化为其它形式的能；电功的单位是焦耳（J），1度=1kW·h=J；⑵焦耳定律：当电路是纯电阻电路时，因为所以有，这是纯电阻电路的电功计算公式，也称为焦耳定律，此时电场能全部转化为内能，注意，当U≠IR时，不能用焦耳定律计算电功，比如含电容或者电感器件的电路，此时计算的是转化的内能，电功除了转化成内能，还转化成其它形式的能量；⑶电功率：单位时间内电场力做的功，，对于纯电阻电路，.[例1]如图，在输入电压U恒定的电路上，将用电器L接在AB两端时消耗的功率是9W，将它接在较远的CD两端时消耗的功率是4W，则AC、BD两根输电线上消耗的功率是多少？分析：由可知，两种情况下电路中的电流而电压U固定，两种情况下的电阻比值即所以2. 闭合电路的欧姆定律⑴，适用于纯电阻电路;上式变形，得；E为电源的电动势，即非静电力做功产生的电势差；为电源内阻r造成的电势降落，称为路端电压，外电路上的电势降落；R称为负载，外电路中消耗电能的元件；r称为电源内阻，电源内部消耗电能的等效电阻；⑵闭合电路的U-I图：，以为横坐标，U为纵坐标，作图显然，U-I图为斜率为负的一条直线，纵轴的截距等于电源电动势E，横轴的截距等于短路电流Im，斜率等于电源内阻r；⑶闭合电路的功率①电源总功率：，电源的消耗功率，如果为纯电阻电路，则；②电源内阻消耗功率：，电源的发热功率；③电源的输出功率：，即外电路消耗功率,如果是纯电阻电路，则；④电源的效率：，如果是纯电阻电路，则;⑤输出功率与外电阻之间的关系：当R=r时，，此时电源效率η=50%; 当R<r时，随着R的增大而增大，直至接近最大值；当R>r时，随着R的增大而减小，显然对，都有两个R值与之对应，且（韦达定理），较大的R对应较高的效率。

第十八章 电功率单元讲、析与提高（解析版）对本章知识点进行提炼、总结和详解一、电能和电功1．电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。

2．电流做功的实质：电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。

3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

4．规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。

5．电功公式：Pt UIt W ==（适用于所有电路）； 对于纯电阻电路可推导出：Rt I t RU UIt W 22=== （1）串联电路：2121R R W W =； （2）并联电路：1221R R W W =； （3）在任何情况下，在一定时间所做的总功n W W W W ⋅⋅⋅++=21。

6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J ）；常用单位还有度（kwh ）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J ；“1度”的规定：1kw 的用电器工作1h 消耗的电能。

7．电功的测量⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

⑵电能表上“220V 、5A 、3000R/kW ·h ”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V ；允许通过的最大电流是5A ；每消耗一度电电能表转盘转3000转。

⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

二、电功率1．电功率：电流在单位时间内所做的功。

2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。

3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。

（1）串联电路中；（2）并联电路中：；（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…P n。

4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。