电功率动态电路分析

电功率综合计算（动态电路）

学习目标

1、 滑动变阻器滑片移动引起电路电阻变化，电路电功率也随之变化问题。考查电功、电功率、电能表综合计算。 2、 巩固串、并联电路规律，考查学科间综合列一元一次方程和二元一次方程组解题。 典例

1、（2013四川自贡）如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．（1）当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率． 2、（2013重庆）生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了

R2=30如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω，

Ω，请计算:

（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?

（2） S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少? （3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?

3、（2013年福州）小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图19所示。电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、

电功率综合计算（动态电路）

学习目标

1、 滑动变阻器滑片移动引起电路电阻变化，电路电功率也随之变化问题。考查电功、电功率、电能表综合计算。 2、 巩固串、并联电路规律，考查学科间综合列一元一次方程和二元一次方程组解题。 典例

1、（2013四川自贡）如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．（1）当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率． 2、（2013重庆）生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了

R2=30如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω，

Ω，请计算:

（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?

（2） S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少? （3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?

3、（2013年福州）小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图19所示。电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、

动态电路中的电功率

中考要求

考试目标 考试内容 电功与电功率 知识点 电功率 分项细目 运用电功率的公式解决有关问题 了解 理解 √ 知识点睛

知识点．动态电路

动态电路问题常常是欧姆定律和电功率的一个重点，常以选择题或是填空题形式出现．题目考查

的是通过滑动变阻器的移动，或开关的打开与闭合判断电表示数变化，以及电阻实际功率的变化情况，解决这类问题的思路通常分三步走：

第一步：先判断电路串并联情况，观察电压表、电流表测量的是哪部分的电压和电流； 第二步：观察滑片移动，或是开关的断开、闭合时，电路的阻值如何变化；

第三步：根据欧姆定律以及电动率的知识，并结合串并联电路的电压特点，从而确定出电压表和电流表的数值变化，推算出指定电阻的电功率变化情况．

例题精讲

【例1】 两个电路元件A和B中的电流与它们各自两端电压的关系如图所示．将A和B并联后接在电压恒

为2.0V的电路两端，则元件A和B消耗的电功率为_______．

【答案】1.8W

MSDC模块化分级讲义体系

初中物理.电功率第3讲.动态电路中的电功率（A级）.学生版

Page 1 of 13

【例2】 如图所示，小灯泡L1和L2额定电压均为12V，A．B分别为L1和L2中的电流随两端电压

串联电路中滑动变阻器最大功率问题

典例分析：在如图所示的电路中，电源电压为U=6V且恒定，定值电阻R1=10?与最大值为R2的变阻器串联，求S闭合后，当R2为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？这个最大值是多少？

UU22略解：根据P2?U2?I2?I?R2?( )?R2?1R1?R2(R1?R2)2R222R1 R2 =

U21(R1?R2)2?4R1R2(R2?0)

U2可见，当R2=R1=10?时，P2最大，且最大值为P2??0.9W

4R1从题中的“R2=R1时，P2最大”这一结论中，有一些值得我们思考的问题：①本题的解法很特别：除了运用必须的关于电功率的计算公式外，它还必须借助于巧妙的数学技巧，将本不能一目了然的函数表达式变换成关系清楚的表现形式。这是值得我们在解题过程中加以学习和借鉴的。②P2的值在R2=R1时最大，但如果实际上R2的最大值小于R1，P2还存在最大值吗？③在Ｒ２>Ｒ１的情况下，移动滑片使Ｒ２的值由０增大到Ｒ１后继续增大时，Ｐ２怎样减小呢？④Ｐ２这个关于Ｒ２的函数的图像是什么形状的呢？

为了解决上面的问题，先用列表法分析Ｐ２随Ｒ２的变化趋向，以下是一组数据（以Ｕ电源＝６Ｖ，Ｒ１＝１０?为例）

动态分析：

一、串联电路动态分析

（为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。）

1、 串联电路是分压电路，在串联电路中，电阻越大的，分的电压越 （多或少）。 2、 在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）。 3、 由公式I=U/R得，当电压不变时，电阻越大，电流越 （大或小）；由公式U=IR

得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越 （大或小）。

4、 电流表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于______________，电压表的特点

是电阻很_________________（大或小），通常相当于______________。

5、 如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P

向右移动时，请你判断A表和V表的变化。

图1

6、 如图2，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关S，向左移动滑片P的过程中【 】 A．电压表示数变大．电流表示数变小

B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大

D．电压表示数不变，电

电功率典型例题

例题1．一只电能表标有2000revs/kW·h字样，现在观察到电能表的表盘转了200转（表盘上有一红点，红点出现一次即转了一转），那么接在这个电能表上的用电器消耗 千瓦时的电能。 答案：0.1

例题2．一只电能表上标有“2000revs/kW·h”，如果此电能表的转盘转了1000转，则电流做了_______J的功。 答案：1.8×106

例题3．有几位同学讨论电能时，有以下几种说法，你认为不正确的是（ ）。 A.电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程 B.电流表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的仪表 C.电功的单位与电能的单位相同，在国际单位制中都是“焦耳” D.火力发电厂把燃料的化学能转化成电能 答案：B

例题4．（多选）小刚同学留意观察他家的电能表，发现3月20日时电表的示数为1057.8，到4月20日时，他家的电能表示数为1131.4，关于他家这个月消耗的电能，下列说法中正确的是（ ）。 A.74度 B.126度 C.74kW·h D.74J 答案：AC

例题5．下面几位同学的说法中正确的是（ ）。 A.电风扇通电后把电能转化成动能

B.人造卫星的太阳能电池板把电能转化成光能 C

3月15日 电功率的练习

一、填空题

1、 小明家为了节省电能，新买了一支10W的节能灯，它的亮度相当于一支60W的白炽灯。在每天正常工作4个小时的情况下，那么这只灯一个月(30天)节省的电能为 kw h。

2、一只电能表标有2000revs/kW·h字样，现在观察到电能表的表盘转了200转（表盘上有一红点，红点出现一次即转了一转），那么接在这个电能表上的用电器消耗 千瓦时的电能。

3、太阳能是一种清洁能源。已知某一单晶硅太阳能电池在太阳光照射下，产生的电压为0.6伏，用它给电阻为6欧的用电器供电，电流是______安，10秒内通过用电器的电量为_______库，用电器消耗的电能是____ 焦，

4、一盏电灯工作25h耗电1kW h，这盏电灯的功率是。

5、如图所示，当开关S闭合后滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，电压表V的示数________，电流表的示数__________，电压表V________的示数，电灯的亮度_________．

（5题图）

（6题图）

6、小灯泡L的额定电压为6V，小明通过实验测得其电流随电压变化的曲线如图，由图可知当L正常发光时，通过其灯丝的电流是 A，通过调

夹山中学初三物理

专题 动态电路分析学案

【复习目标】：

1、会分析滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化； 2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化； 3、会判断两种基本的电路故障（断路和短路）。 【知识储备】：

1、串联电路是分压电路，在串联电路中，电阻越大的，分的电压越 （多或少）；并联电路是分流电路，在并联电路中，电阻越大的分的电流越 （多或少）。

2、在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）；在并联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）。

3、有公式I=U/R得，当电压不变时，电阻越大，电流就越 （大或小）；有公式U=IR得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越 （大或小）；

4、 是断路； 短路。

5、电流表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 ，电压表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 。 【典型例题】

第一种类型：滑动变

串联电路动态分析与计算讲义

当堂巩固一

1．（2010福建莆田）如图，电源电压不变，R为定值电阻，闭合开关S，向左移动滑片P的过程中

A．电压表示数变大．电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数不变，电流表示数变小

2. （2010江苏镇江）将光敏电阻 R、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是 A．A表和V表示数均变小

B．A表示数变大，V表示数变小 C．A表示数变小，V表示数变大 D．A表和V表示数均变大

3．（2010年重庆）重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（ ）

A.称重表相当于一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的

C.当车辆越重时，称重表的示数越小 D. 当车辆越重时，称重表的示数越大

4. （2010四川泸州）如图甲所示的电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏

用于提高学生电功率的学习

25．（7分）如图19所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图20所示，则

1.35 0.15

/cm /cm

图

19

图20

（1）根据图象可知：断点位置在x等于 cm处，电源电压U0等于 V； （2）电阻R

等于多少欧姆？

（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？

用于提高学生电功率的学习

电功率培优学案

由电功率的计算公式P=UI可知：

电压一定时，电功率与电流成____________。 电流一定时，电功率与电压成____________。 思考：电功率与电阻有什么关系呢？________________________。 探究：在老师的指导下，

小刚和小红通过实验探究甲：“220V 100W”和乙：“220V 40W”的白炽灯接到电路中哪个更亮。小刚的实验结论是甲：“220V 100W”灯泡更亮，小红却得出了与小刚相反的

结论。

（1）他们是怎样把两个灯泡接在照明电路中的？请完