动态电路类相关计算(涉及极值、范围)微专题10
江苏6年真题及拓展2重难点突破1
一、动态电路常规计算类型1 滑动变阻器引起的动态电路计算重难点突破例1 (2021海南)如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6 V 6 W”字样．当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2.0 A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，电源电压U为____V，灯泡L的实际电功率P为_____W.61.5
类型2 多开关引起的动态电路计算例2 (2021黔东南州)如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2 为定值电阻，其中R1＝10 Ω.当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6 A，则电源电压为____V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大了0.5 A，则R2的阻值是_____Ω.612
例3 (2021苏州)如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1、S2时，甲、乙两表示数之比为4∶3，则两表均为______表，两电阻大小之比R1∶R2为______，电路总功率为P1. 同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1∶P2为______．电压1∶33∶16
类型3 敏感电阻引起的动态电路计算例4 小明想制作一个电子温度计，他用一个热敏电阻组成如图甲所示的测温电路．已知电源电压为6 V且保持不变，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示．当环境温度为40 ℃时，电流表的示数为0.2 A，R0的阻值为____Ω，此时R1消耗的电功率是____W．已知电流表的量程为0～0.3 A，则该温度计能测出的最高温度是____℃.5185
二、与列方程(组)有关的计算例5 如图所示的电路，电源电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数从6 V变化到2 V，同时观察到电流表的示数从0.6 A变化到1 A．求定值电阻R0的阻值为_____Ω，电源电压为_____V.1012
思维引导第一步：确定电路的连接情况及电表的测量对象：电阻R0与滑动变阻 器串联，电压表测滑动变阻器两端电压第二步：分析滑动变阻器阻值变化对电路的影响：电压表示数：6 V→2 V，电流表示数：0.6 A→1 A第三步：根据不变量列等量关系(电源电压U不变)①电源电压U＝U0＋U1＝I1R0＋U1＝0.6 A×R0＋6 V②电源电压U＝U0′＋U2＝I2R0＋U2＝1 A×R0＋2 V第四步：联立等式进行计算
例6 如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.2 A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.8 A；则电阻R1与R2的比值为______．1∶3
三、极值、范围类相关计算方法指导(1)初中阶段的动态电路类极值范围的计算问题，电路图一般在计算时有两种电路，复杂电路在具体设问计算时也可以简化为这两种电路，电路图如下，其中小灯泡可以换为定值电阻，在特定的题目中会添加相应的电表进行求解；串联：并联：
(2)影响电路安全的因素：①电流表、电压表量程；②用电器规格(小灯泡的“U额、P额”或滑动变阻器的规格“a Ω b A”)；解题时需要综合考虑进行求解．
如图所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”的字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，电流表接入量程为“0～0.6 A”，电压表接入量程为“0～3 V”，则在不损坏电路元件的情况下，求：(1)电路中电流表示数的取值范围；(2)电路中电压表示数的取值范围；(3)滑动变阻器接入电路的阻值范围；(4)电路消耗的总电功率的范围．例7 一题多设问百变例题
解： (1)灯泡的额定电流I额＝ ＝ ＝0.5 A＜电流表允许测量的最大电流0.6 A，即电路中允许通过的最大电流为0.5 A.灯泡的电阻RL＝ ＝ ＝5 Ω当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中电流最小I小＝ ＝ ＝0.18 A电路中电流表示数的取值范围为0.18 A～0.5 A.
(2)灯泡的额定电压2.5 V小于电压表允许测量的最大电压3 V，所以电压表示数的最大值为2.5 V.由于灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的最大阻值接入电路时，灯泡两端电压最小，此时电路的电流为I小＝0.18 A.则此时电压表示数为U小＝I小RL＝0.18 A×5 Ω＝0.9 V.电路中电压表示数的取值范围为0.9 V～2.5 V.
(3)电路中电流表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的阻值最小，R滑小＝ ＝ ＝4 Ω滑动变阻器接入电路的阻值范围为4 Ω～20 Ω.(4)电路消耗的最小总电功率P小＝UI小＝4.5 V×0.18 A＝0.81 W电路消耗的最大总电功率P大＝UI大＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W电路消耗的总电功率的范围为0.81 W～2.25 W.
变式1 改变电表位置如图所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”的字样(忽略灯丝电阻变化)，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，电流表接入量程为“0～0.6 A”，电压表接入量程为“0～3 V”，则在不损坏电路元件的情况下，求：(1)电路中电压表示数的取值范围；(2)电路中电流
10.微专题10 动态电路类相关计算(涉及极值、范围)(课件）-江苏中考物理一轮复习精讲
