電功率動態(tài)電路綜合計算

1、電功率綜合計算（動態(tài)電路）學(xué)習(xí)目標1、 滑動變阻器滑片移動引起電路電阻變化，電路電功率也隨之變化問題。考查電功、電功率、電能表綜合計算。2、 鞏固串、并聯(lián)電路規(guī)律，考查學(xué)科間綜合列一元一次方程和二元一次方程組解題。典例1、（2013四川自貢）如圖是某電器設(shè)備內(nèi)的一部分電路，電源電壓恒為12V，R1為定值電阻，R2為標有“100 0.5A”字樣的滑動變阻器R3為標有“3V 0.9W”字樣的定值電阻（1）當開關(guān)同時閉合時，電流表的示數(shù)為0.3A，求R1的阻值及這種情況下整個電路可能消耗的最小功率 2、（2013重慶）生活中大多數(shù)電熱器都有多個檔位，學(xué)習(xí)了電功率知識后，小銳同學(xué)利用電壓為6V的電源，

2、兩個阻值不同的定值電阻，設(shè)計了如圖15所示的電路來探究電熱器多檔位的問題。已知R1=10，R2=30，請計算:（1）S1、S2斷開，S3閉合時，電路中的電流是多少?（2） S1斷開，S2、S3閉合時，通電5min電路消耗的電能是多少?（3）該電路的最大功率和最小功率之比是多少?3、（2013年福州）小莉在實踐活動中設(shè)計的模擬調(diào)光燈電路，如圖19所示。她選用的電源電壓恒為12V，小燈泡上標有“6V 6W”、滑動變阻器上標有“20 2A”字樣。若不考慮燈泡溫度對電阻的影響，閉合開關(guān)s后。問： (1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少? (2)當滑動變阻器的滑片P在中點時，電壓表的示數(shù)以及電路消耗的總功率

3、是多少?(3)當滑動變阻器的滑片P移到a端時，會出現(xiàn)的情況是什么?4、（2013泰安市）如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為5，小燈泡上標有“12V 6W”字樣，閉合開關(guān)S，S2S1SR2R1R2SR1 （1）當開關(guān)S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移到最右端時，電流表的讀數(shù)為1.7A，小燈泡恰能正常發(fā)光，求滑動變阻器的最大阻值。（2）當開關(guān)S1、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在最右端，求電流表的讀數(shù)和滑動變阻器消耗的電功率。5、(2013襄陽市)如圖所示的電路中，燈泡L上標有“12V 9W”字樣，滑動變阻器的最大阻值為R1，電源電壓保持不變。當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，燈泡L正

4、常發(fā)光，兩電流表指針位置相同；當開關(guān)S1、S2斷開，S3閉合時，改變滑片P的位置，使滑動變阻器連入電路的阻值分別為R1和R1/4，在這兩種情況下，滑動變阻器消耗的功率相等。（燈泡電阻不隨溫度的變化而改變）求：（1）電源電壓；（2）R2的阻值；（3）電路在何種狀態(tài)下消耗的功率最小，最小功率是多少？LS1PR2R1VA1A2S2a b6、（2013蘭州市）如圖所示，變阻器R2上標有“20 1A”的字樣。只閉合開關(guān)S1，將變阻器滑片P移到中點時，電流表A1示數(shù)為0.2A，燈泡L的實際功率為0.8W；閉合開關(guān)S1、S2，將變阻器滑片P移到a端時，燈泡正常發(fā)光，電流表A1示數(shù)為0.4A，此時電壓表示數(shù)是

5、多少？電阻R1的阻值是多少？燈泡L的額定功率是多少？（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）7、（2013青島市).在如圖所示的電路中，電源電壓和各燈泡的阻值均保持不變。電流表的量程為0-3A，燈泡L1的電阻R1=10.請畫出該題的各個等效電路圖 (1)只閉合開關(guān)S1、S4時，電流表的示數(shù)為1A。當將滑動變阻器滑片撥至中點處，再將S2閉合時，電流表的示數(shù)為1.5A，則在不損壞電流表的情況下，滑動變阻器可以消耗的最大功率與最小功率之比為多少? (2)只閉合S3時，電路消耗的最大功率為P1;只閉合S4、 S5時，電路消耗的最小功率為P2；只閉合S2、S3、S5時，電路消耗的最小功率為P3。已知P1:P2:P

6、3=42:35:30,則R2. R3的限值各為多少?1、解：當開關(guān)同時閉合時，R1、R2并聯(lián)，電流表測R1支路的電流，R1的阻值：R1=U/I1=12V/0.3A=40，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時整個電路消耗的最小功率，R1消耗的電功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W，R2消耗的最小為P2=U2/R2=(12V)2/100=1.44W，電路的總功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W； 2.解：（1）當只閉合S3時，R1和R2串聯(lián)在電路中  R串R1+R210+3040（2）當只斷開S1時，只有R2接入電路中（3）當R1和R2并聯(lián)在電路中

7、時，電路的總功率最大當R1和R2串聯(lián)在電路中時，電路的總功率最小34解：(1)當S閉合，S1、S2，滑動變阻器的滑片在中點時，電路由電阻R1、R2串聯(lián)組成，電路中的總電阻R=R1+R2/2=20+40/2=40     電源電壓：U=IR=0.3A ×40 =12V                       

8、;        (2)電路中元件均為純電阻用電器，由Q=I2Rt有Q=(U2/R)t可知，只有當電路中電阻最小時，電路中產(chǎn)生的熱量最多。此時滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑到最左端，電路中只有電阻R1的，則電路產(chǎn)生的最大熱量：Q=(U2/R1)t=（12V）2×1×60s/20=432J                  &#

9、160;  (3)解：當開關(guān)S1、S2，滑動變阻器的滑片P移動到最右端時，電路中R1發(fā)生短路，電路是一個由燈L和滑動變阻器R2組成并聯(lián)電路，最簡化電路：                              (4)在并聯(lián)電路中，電流表測干路電流：I=0.6A通過滑動變阻器R2

10、的電流：I2=U/ R2=12V/40 =0.3A 通過燈泡的電流：IL= I - I2=0.9A-0.3A=0.6A 燈泡的電阻：RL=U/IL=12V/0.6A=20  燈泡的額定功率：P=UI=U2/RL=(18V) 2/ 20=16.2W    56.解：由題意可知：當閉合時在中點時：                  

11、                滑動變阻器兩端電壓為                                  電源電壓&

12、#160;             即電壓表示數(shù)為                 當閉合.在點時                   &#

13、160;              通過的電流為：                   7解：（1）只閉合開關(guān)S1，S4時，等效電路圖如圖1所示：根據(jù)歐姆定律可得，電源的電壓：U=U1=I1R1=1A×10=10V；當將滑動變阻器撥至中點時，再將S2閉合時，等效電路圖如圖2所示：并聯(lián)電路中

14、各支路獨立工作、互不影響，此時通過燈泡L1的電流不變，并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，通過R4的電流：I4=I-I1=1.5A-1A=1.5A，并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，12R4=UI4=10V0.5A=20，滑動變阻器的最大阻值：R4=2×20=40，當滑片位于最右端時，滑動變阻器消耗的電功率最小，P4min=U2R4=(10V)240=2.5W，當電流表的示數(shù)為3A時，滑動變阻器消耗的電功率最大，此時通過滑動變阻器的電流：I4=I-I1=3A-1A=2A，P4max=UI4=10V×2A=20W，P4maxP4min=20W2.5W=81；（2）只閉合S3且電路消耗的功率最大時，等效電路圖如圖3所示：串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，P1=U2R2+R3-只閉合S4，S5且電路消耗的功率最小時，等效電路圖如圖4所示：P