压轴题02 选择题-动态电路中电功、电功率计算 (学生版)-2025年中考科学压轴题专项训练.docxVIP

压轴题02选择题-动态电路中电功、电功率计算

1、本专题题型常涉及开关断开闭合、滑动变阻器移动引起的用电器功率变化问题，或者在限制性条件下（电压表、电流表、滑动变阻器铭牌）功率的取值范围问题。难度较大。

2、答好本专题要求较高，电路基础，欧姆定律及其变形、串并联电路电压电流电阻关系、电功电热电功率的公式等都要烂熟于心，遇到问题首先思考等效电路，再去分析问题容易答题。

知识点一、欧姆定律的理解

1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式：I＝eq\f(U,R)。

2．电阻串联时相当于增加了导体的长度，因此总电阻比任何一个串联电阻都大。

电阻并联时相当于增大了导体的横截面积，因此总电阻比任何一个并联电阻都小。

3．串联电路分压：在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比，表达式：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)；

并联电路分流：在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比，表达式：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)。

4．串、并联电路中电流、电压、电阻的特点：

电流

电压

电阻

分配规律

串联电路

I＝I1＝I2

U＝U1＋U2

R＝R1＋R2

分压：eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)

并联电路

I＝I1＋I2

U＝U1＝U2

eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)

分流：eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)

知识点二、电功率

1．定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。

2．计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。

3．导出式：、。对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。

知识点三、滑动变阻器最大功率求法（变化电路）

当滑动变阻器与某用电器串联时，在滑动变阻器的滑片由阻值最小一端移至阻值最大一端时，电流不断变小，而滑动变阻器的功率却是先变大再变小的。下面仅给出较容易的证明方法：

①记电路中的电流为I，用电器的电阻为R，电源电压为U总；

②用电器两端电压U电压=IR因此滑动变阻器两端电压为U滑=U总-IR

③滑动变阻器的电功率P滑=U滑I=（U总-IR）I=-I2R+UI=-R(I-U/2R)2+U2/4R

由此可见I=U/2R时滑动变阻器的电功率最大且等于U2/4R

01开关、滑动变阻器引起的动态电路分析

（2024?瓯海区校级模拟）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I图线，则图象中两图线的交点表示的物理意义是（）

A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端

B．电源的输出功率最小

C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W

D．电源的效率达到最大值

02电器铭牌限制下的电路问题

（2023秋?义乌市期末）如图所示电路，电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，小灯泡规格为“2.5V，1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（）

A．电流表示数变化范围0.3A～0.5A

B．电压表示数变化范围2V～3V

C．滑动变阻器阻值变化范围4Ω～20Ω

D．小灯泡实际功率变化范围0.45W～1.25W

03电功率的图像分析讨论

（2024?浙江模拟）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U﹣I图象如图乙所示，则（）

A．电源电压为20V

B．EF是V1表示数随A表示数变化的图象

C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω

D．整个电路的最大功率为14.4W

（2024?瓯海区一模）如图甲所示，电源电压U恒为6V，R0为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，图乙是电压表的示数U随电流表示数I的变化关系，图丙是滑动变阻器的功率P随其两端电压U的变化关系，图丁是效率η（即滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比）随滑动变阻器电阻R（滑动变阻器滑片位于B端时的电阻表示为RB）的变化关系，则下列判断正确的是（）

A．定值电阻R0的阻值为5Ω

B．丙图b点时R的电阻为5Ω

C．乙图阴影部分面积为2.88W

D．滑动变阻器最大阻值6Ω

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