1、1小专题(十) 动态电路的计算类型 1 滑动变阻器类1(2018德阳)如图所示，灯泡 L 标有“8 V 4 W”的字样，当开关 S 闭合，滑片 P 在中点时，电压表的示数为 4 V，灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化 )求：(1)灯泡的电阻；(2)该电路的电源电压；(3)此电路工作时的最小功率2(2018乐山)如图所示电路中，灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当开关 S1闭合，滑动变阻器的滑片 P 在最左端时，灯泡 L 正常发光；当开关 S1闭合，S 2 断开，滑动变阻器的滑片 P 在中点时，电流 表的示数是 0.2 A求：(1)电源电压；(2)滑动变
2、阻器 R 的最大阻值；(3)整个电路的最小功率和最大功率3(2017南宁)如图甲所示的电路，电源电压保持不变， R0为定值电阻当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率 P1随其接入电路的阻值 R 的变化图象如图乙所示，求：(1)当电压表的示数为 4 V，电流表的示数为 2 A 时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在 1 min 内消耗的电能；(2)当滑动变阻器的电功率 P1最大时，电流 表和电压表的示数；(3)R0的阻值2类型 2 敏感电阻类4(2018孝感)某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后，为了探究定值电阻 R1的电流与其两端 电压的关系，特设计了如图甲所示的电路：其中 R2为多种半导
3、体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示现将 R2置于 可调温装置中(不影响电路的连接)，当 R2的温度从最低 25 调至最高 75 的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中 R1的完整 I U 图象，如图丙所示求：(1)由乙图可知， R2的阻值随温度的升高而_；在 R2的温度由最低 25 升高的过程中，电路中的电流_(填“变大” “不变”或“变小”)(2)定值电阻 R1的阻值为多少(3)当 R2的温度为 28 时，电阻 R2的电 功率为多少类型 3 开关类35(2018安顺)在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡 L1的额定电压为 8
4、 V，灯泡 L2的额定电压为 6 V，图乙是灯泡 L2的 U I 图象(1)当开关 S 接 a 时，电压表的示数为 1.2 V，电流表的示数为 0.3 A，求定值电阻 R0的阻值；(2)开关 S 接 a 时，调节电源电压，使灯泡 L1正常发光，此时 R0消耗的功率为 1 W，求灯泡 L1的额定功率；(3)开关 S 接 b 时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？6(2018南充)如图，电源电压一定，已知灯泡 L 标有“6 V 7.2 W”字样(灯丝电阻不受温度影响)，R110 .当 S、S 1闭合，且滑片 P 在 a 端时，灯正常发光；当 S、S 2闭合，且 P 在滑动变阻器中
5、点处时，电流表示数为 0.2 A求：(1)灯泡 L 的电阻；(2)滑动变阻器 Rx的最大阻值；(3)通过对 S、S 1、S 2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值4答案1(1)由 P 得灯泡的电阻为： RL 16 (2)当滑片 P 在中点时，变阻器 R 与灯泡 L 串U2R （ 8 V） 24 W联，电压表测变阻器两端的电压，因为灯泡正常 发光，所以 UL U 额 8 V，因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以电源电压： U UR UL4 V8 V12 V (3)由 P UI 可得，灯泡正常发光时的电流为： I 额 0.5 A 由串联电路的特点可知，滑
6、片在中点时，通过滑动变阻器的电流为 I I 额 0.5 AP额U额 4 W8 V由 I 可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为： R 半 8 则滑动变阻器最大阻 值为： R 最大UR URI 4 V0.5 A2 R 半 2 8 16 当滑片位于最大阻值处时，电路的总电阻最大： R 串 RL R 最大 16 16 32 则电路消耗的最小功率为： P 最小 4.5 W 2.(1)当滑动变阻器的滑片 P 在最左端时，L 两端电压等U2R串 （ 12 V） 232 于电源电压，由题意可知，电源电压 U U 额 6 V (2) 当 S1闭合，S 2断开，滑动变阻器的滑片 P 在中点时，滑动变阻器与 L 串
7、联，设滑动变阻器接入电路的电阻为 R1灯泡电阻 RL 12 由欧姆定律得： I（ 6 V） 23 WR1 RL 12 18 则滑动变阻器的最大阻值 R2 R136 (3)当小灯泡 L 与滑动变阻器最UR1 RL UI 6 V0.2 A大阻值 R 串联时，电路的电功率最小： P 小 0.75 W 当小灯泡 L 与滑动变阻器 R 并（ 6 V） 236 12 联时，电路的电功率最大： P 大 4 W 3.由图甲可知，滑动变阻器 R 和定值电阻U2R U2RL （ 6 V） 236 （ 6 V） 212 R0串联接在电路中，电压表测量的是 R 两端的电压，电流表测量电路中的电流：(1)当 U14 V
8、， I12 A 时，根据欧姆定律，此时滑动变阻器接入电路中的电阻： R1 2 在 t1 min60 s 内消耗的电能：U1I1 4 V2 AW1 U1I1t4 V2 A60 s 480 J (2)由图乙可知，滑动变阻器的功率最大为 9 W 时，其接入电路中的电阻：R24 ，根据 P UI 可得 U ，即电压表示数： U2 6 V 电流表的示数： I2 U2R PR P1R2 9 W4 V U2R21.5 A (3)设电路中的电源电压为 U，则对于整个电路有 U I(R0 R)，当 I12 A 时， R12 ，电 源电6 V4 压： U2 A( R02 ) 当 I21.5 A 时， R24 ，电
9、源电压： U1.5 A( R04 ) 联合以上两式，解得 R04 4.(1)变小 变大 (2)由 R1的完整 I U 图象可知，当 R1两端的电压为： U11.0 V 时，电路中的电流： I10.2 A 根据欧姆定律，定 值电阻 R1的阻值： R1 5 (3)由图乙、丙及题意知，当 R2取U1I1 1.0 V0.2 A最大值为 R217.5 时，电路中有最小电流， I10.2 A，电源电压： U U1 U21.0 V0.2 A17.5 4.5 V 当 R2的温度为 28 时， R210 电路中电流： I 0.3 A 电阻 R2的电功率为：UR2 R1 4.5 V10 5 P2 I2R2(0.3
10、 A)210 0.9 W 5.(1) R0 4 (2)因为 P I2R，所以 I0 0.5 A U0I0 1.2 V0.3 A P0R0 1 W4 因为 L1与 R0串联，所以 I 电额 I00.5 A 故： P 额 U 额 I 额 8 V0.5 A4 W (3)当开关 S 接 b 时，灯泡 L1与L2串联，L 1的额定电流是 0.5 A由图象可知：L 2的额定电流是 0.6 A 所以串联 电路中允许通过的最大电流是 0.5 A，此时，L 1正常发光， U1 额 8 V由图象可知：当 I20.5 A 时， U24 V，所以电源电压 U 总 U1 额 U28 V4 V12 V 电路允许的最大功率 P U 总 I212 V0.5 A6 W 6.(1) R 5 (2)当 S、 S1（ 6 V） 27.2 W闭合，且 P 在 a 端时，灯正常发光电源电压 U 总 U 额 6 V 当 S、S 2闭合，且 P 在中点时， R1与 Rx串联，电路12中电流 I0.2 A 即： I 0.2 A 解得 Rx的阻值： Rx40 (3)当 S、S 2闭合， P 在 b 处时，U总R1 Rx26 V10 Rx25Rx的最大阻值与 R1串联，电路中总电阻最大，电路的总功率最小 P 最小 0.72 W（ 6 V） 210 40
