中考物理压轴题解题方法--动态电路压轴题最小功率的计算
小专题(六)电功率之动态电路的分析与计算
小专题（六）电功率之动态电路的分析与计算——针对山西中考物理卷第20题01专题概述)电功率的动态电路的分析和计算是山西省高中阶段教育学校招生统一考试物理部分最后一道选择题常考的内容，分值是3分.各选项考查内容包含动态电路的定性分析与计算，计算中还会涉及求极值和范围即电路的安全问题.有关电路安全问题的解题思路如下：电路安全串联电路并联电路取单个元件的正常电流的最小值为电路的最大电流取单个元件的正常电压的最小值为电路的最大电压依据“照顾最小”的原则进行取值02典例示范)【例】（2014·山西）如图，电源电压18 V保持不变.电流表量程0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定电压（灯丝电阻不变）.则下列说法正确的是（D）A.滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大B.当电流表示数为0.4 A时，电压表示数为12 VC.该电路的最大功率为10.8 WD.滑动变阻器允许调节的范围是24～60 Ω分析题意可知，为保证电路中小灯泡和电流表的安全，通过计算明确电流中的最大电流，此时滑动变阻器连入电路中的电阻对应是最小值；由于受电压表的量程限制，电路中的电流不能无限减小，通过计算得出当滑动变阻器两端电压达最大值时，电路中的电流值及此时滑动变阻器连入电路中的最大值.03专题训练)类型1动态电路的定性分析1.（2017·聊城）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中（不考虑灯丝的电阻受温度的影响），下列说法正确的是（B）A.电流表示数逐渐变小B.电压表示数逐渐变大C.滑动变阻器两端的电压逐渐变大D.小灯泡的亮度逐渐变暗2.（2018·山西百校联考二）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，灯L能够发光且阻值一定，当滑片P 在向右滑动的过程中，下列判断正确的是（B）A.灯L变亮，电压表V的示数变大B.灯L亮度不变，电压表V的示数不变C.电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大D.R消耗的电功率减小，整个电路消耗的电功率增大3.如图所示电路，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（C）A.电压表示数不变，电流表示数变大B.定值电阻R1的电功率变小C.电路的总功率变大D.电压表和电流表的示数的比值变大4.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时（A）A.电流表示数变小，灯L仍然正常发光B.电流表示数变大，灯L变亮C.电压表示数变大，灯L的实际功率变小D.电压表示数不变，电路的总功率变大5.（2018·黄冈）如图所示是调光台灯的简化电路图，L标有“220 V40 W”字样，闭合开关S，不考虑灯泡电阻的变化，则（C）A.当滑片P从b端向a端移动时，电路总电阻变大B.当滑片P从a端向b端移动时，灯泡变亮C.当滑片P在a端时，灯泡正常发光D.当滑片P在b端时，电路总功率最大6.（2018·山西百校联考三）如图所示是小明设计的“感烟探测仪”的部分工作原理图，R0为感光电阻，光照越强，感光电阻阻值越小，反之则越大，R为定值电阻，电源电压恒定，当烟雾进入烟室，并越来越浓时，则（B）A.电路的总电阻逐渐变小B.电压表的示数逐渐变大C.电流表的示数逐渐变大D.消耗的功率逐渐变大类型2动态电路的计算7.（2017·山西）酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示.R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60 Ω，电源电压恒为12 V.若酒精气体浓度≥0.2 mg/mL时，则判定被检者为酒驾.以下说法正确的是（D）A.被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小B.电流表的示数为0.12 A时，判定被检者为酒驾C.电压表示数为3 V时，R2消耗的电功率是0.45 WD.被检者酒精气体浓度为0.2 mg/mL时，电压表的示数是4 V8.如图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象.将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1 W；再闭合开关S1后，电流表示数变化了0.4 A，则下列判断错误的是（C）A.电阻R的阻值是5 ΩB.电源电压为2 VC.此时电路消耗的总功率是0.8 WD.若将L和R串联在3 V的电源上，则电路中电流为0.4 A9.（2018·山西百校联考四）如图甲所示是一种马灯造型的调光台灯，其内部电路如图乙所示.其中小灯泡的I－U图象如图丙所示.已知电源电压保持4.5 V不变，小灯泡的额定功率为0.75 W.下列说法正确的是（B）A.小灯泡正常发光时，通过滑动变阻器的电流为0.4 AB.小灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为1.35 WC.滑动变阻器R0两端的电压为3.5 V时，小灯泡在10 s内产生的热量为20 JD.通过小灯泡的电流为0.2 A时，滑动变阻器R0接入电路中的电阻为15 Ω10.（2018·山西百校联考一）如图为某兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图，电源电压恒为4.5 V，其中定值电阻R1＝6 Ω，R2的规格为“15 Ω0.5 A”，电压表量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，闭合S后（C）A.当R2接入电路中的电阻为9 Ω时，电压表的示数为3 VB.当R2接入电路中的电阻为9 Ω时，电路中的总功率是3 WC.当被测者的身高变矮时，电流表的示数变大D.为保证电路中各元件安全工作，R2接入电路的阻值范围是0～15 Ω11.（2018·山西）如图所示是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图，其中电源电压恒定为6 V，定值电阻R0为5 Ω，油量表实质上是量程为0～3 V的电压表，R为压敏电阻，其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示，下列说法中正确的是（C）A.油箱中油量增多时，压敏电阻R的阻值变大B.电压表示数为3 V，油箱中的油量为50 LC.油箱中油量为20 L时，R0两端的电压为1.5 VD.油箱中油量减少时，电路消耗电能的总功率变大12.如图甲为环境温度测控电路原理图，电源电压为6 V，定值电阻R0的阻值为20 Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（B）A.当电压表示数为2 V时，R0的电功率为0.2 WB.当电压表示数为2 V时，环境温度为40 ℃C.环境温度升高，电压表示数变大D.若只将R0、R1并联在该电源两端，环境温度为30 ℃时，电路中总电功率是3 W13.（2018·山西适应性考试）图甲是某电子秤的原理示意图，R1的阻值为100 Ω，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示，电源电压为6 V保持不变，则（C）油量V/L 0 10 20 30 40 50 压敏电阻R/Ω25 20 15 10 5 2.5A.R2的阻值变化范围为0～1 000 ΩB.电路中电流的变化范围为0.1 A～0.6 AC.电路中电流为0.02 A时，托盘内物体的质量为600 gD.托盘内物体质量为400 g时，电流表的示数为0.01 A类型3有关“极值”与“范围”问题14.（2015·山西）如图甲为一种握力计和它的工作原理示意图乙.电源电压恒定不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5 Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）.该握力计测量范围为0～300 N，电路中电流变化范围为0.1～0.6 A.则下列判断正确的是（B）A.握力300 N时电路中电流为0.6 AB.握力计工作电路的电源电压为3 VC.R1连入电路阻值变化范围0～30 ΩD.R2消耗的最小功率为0.5 W。
中考物理压轴题电功率极值问题
电阻：R滑′=R－RL=20Ω－6Ω=14Ω
故滑动变阻器接入的范围：14~54Ω
由电功率公式P=UI滑动变阻器的功率：
P滑=U滑I滑=（U－UL〞）I滑=（12V－I滑×6Ω）×I滑 =－6Ω×（I滑－1A）2+6W
即当I滑=1A时，滑动变阻器功率最大为6W，而电路允许的 最大电流变0.6A， 根据滑动变阻器的功率与电流的函数关系，在电路允许的 电流范围内电流越小，滑动变阻器功率越小，
中，得到R2的电功率与通过它的电流的关系，如图乙所示。在此过程中
滑动变阻器R2的最大功率为___2_._7__W。
R2=60Ω R2=0
思路一：电压列等式：
0.6R1=0.2×60+0.2R1
R1=30Ω
当R2=R1=30Ω
P2 max
18V 30 30
2
30=2.7W
思路二：公式法：
P2 max
答案：（1）10V；（2）80Ω；（3）1.25W
经分析可知，滑动变阻器所消耗的电功率是一个开口向下
的抛物线，顶点是R2=R1，此时所消耗的电功率最大。 当R2＜R1时，在抛物线的左侧，随着电阻的增大，所消耗 的电功率增大。
当R2＞R1时，在抛物线的右侧，随着电阻的增大，所消耗 的电功率减小。
1.图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω， 电源电压保持不变。滑动变阻器品的滑片P从最右端滑到最左端的过程
故当滑动变阻器为R滑=54Ω，此时电流为I1=0.2A，U滑= 10.8V，其功率最小， 由电功率公式P=UI可得滑动变阻器的功率为 P滑=U滑I1=10.8V×0.2A=2.16W 综合上述分析，故ACD错误，B正确。 故选B。
解法二
专题33 开关通(闭合)、断(断开)动态电路分析问题-决战中考物理压轴题、高频题、高分值解题技巧(解析)
考点扫描☆名师点拨一、考点解析动态电路分析是初中物理电学中的重点内容。
动态电路分析只涉及到串并联电路（电源电压保持不变）。
所谓动态电路是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、电流、电压的大小。
中考物理中，动态电路分析主要以选择题和计算题形式出现。
主要分为三种类型：（1）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）开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；（3）其他电学量发生变化或客观因素引起电路中电学物理量的变化。
具体来说，就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有；所给的电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）等。
解答此类问题需要注意一下问题：1.电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。
2.电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路），即在分析此类问题时可先将电压表放在一边，暂不考虑。
3.基本思想：明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率），然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路：总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化（局部）；②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体）；③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局部）。
开关通（闭合）、断（断开）动态电路分析电路中开关闭合或断开，电路中物理量发生变化。
开关通断变化的是电路中元件的接入和退出，元件的变化会引起电路物理量的变化。
分析此类动态电路，要看清开关通断后元件是如何发生变化的，然后再进一步分析物理量的变化。
二、考点复习1.定义：用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
2024年中考物理(全国)难点 专题07 电路安全和最大(小)电功率计算问题学生版
专题07电路安全和最大（小）电功率计算问题随着科技的快速进步和教育的不断深化，电路安全和最大（小）电功率计算问题在中考物理中的重要性日益凸显。
针对这一问题，我们可以预见，2024年中考物理的命题趋势将呈现以下几个特点：一、注重基础知识的理解和应用电路安全和电功率计算是物理学中的基础内容，也是日常生活中常见的物理现象。
因此，命题者将更加注重对基础知识的理解和应用能力的考查。
考生需要熟练掌握电路的基本组成、电流、电压、电阻等基本物理量的概念和计算方法，以及电功率的计算公式和应用。
二、强调实际问题的分析和解决能力中考物理命题将更加注重对实际问题的分析和解决能力的考查。
命题者可能会设计一些与日常生活、生产实践紧密相关的问题情境，要求考生运用所学知识进行分析和解决。
例如，可能会给出某个家庭电路的具体参数，要求考生计算电路的最大功率、最小功率以及可能出现的安全问题等。
三、增加综合性题目的比重为了考查考生的综合素质和解题能力，命题者可能会增加综合性题目的比重。
这些题目可能涉及多个知识点和多种解题方法，要求考生灵活运用所学知识，综合运用各种方法进行解答。
因此，考生需要加强对知识点的整合和综合运用能力的培养。
四、注重创新思维和科学探究能力的培养随着新课程改革的深入推进，中考物理命题将更加注重对考生创新思维和科学探究能力的培养。
因此，命题者可能会设计一些开放性问题或实验设计题目，要求考生进行科学探究和实验设计。
考生需要加强对科学探究方法和实验设计能力的培养，提高自主学习和创新探究的能力。
2024年中考物理“电路安全和最大（小）电功率计算问题”命题趋势将更加注重基础知识的理解和应用、实际问题的分析和解决能力、综合性题目的比重以及创新思维和科学探究能力的培养。
因此，考生需要加强对相关知识的掌握和综合运用能力的培养，提高解题能力和科学素养。
同时，教师也应加强对学生学习方法和思维能力的培养，为学生的未来发展打下坚实的基础。
中考物理抢分题电功率计算最大值、最小值问题解析版
最大值、最小值问题最大电功率的取得，一般要电压最高或电阻最小；最小电功率的取得，需要电阻最小，所以寻找取得最小电阻的情形，是求取最小电功率的关键。
一般此时需串联，滑动变阻器取最大值。
计算公式常用P= U 2R。
例题精选(2020泸州11)（多选）某兴趣小组探究小台灯电路中各物理量的关系，如图所示。
已知小灯泡的规格为“3V 0. 9W”，假设灯泡电阻不变，电源电压为3V。
在探究过程中，闭合开关S，无论如何调节滑动变阻器，电流表示数都不会低于0.1A。
则下列说法中正确的是（）A. 小灯泡的电阻为10ΩB. 当电流表示数为0.2A时，电压表示数为2VC. 滑动变阻器的最大阻值为30ΩD. 该电路消耗的最大功率与最小功率之比为3：1 【答案】AD【解析】A．由P= U2R 可得小灯泡的电阻为：RL=U额2R额= （3V）20.9W= 10Ω，A正确。
B．由图可知：小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测变阻器两端的电压，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为：U L= I1R L=0.2A×10Ω=2V，由串联电路电压的特点可得，电压表的示数为：U R=U-U L=3V-2V=1V，B错。
C．当电路的电流为0.1A时，小灯泡两端的电压为：U L′=IR L=0.1A×10Ω=1V，根据串联电路分压的特点可得：R maxR L =U RUL′=U−UL′UL′= 3V−1V1V=2:1，则变阻器的最大阻值为：Rmax=2RL=2×10Ω=20Ω。
C错。
D．当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电路消耗的功率最大，即为小灯泡的额定功率，即：P max=P额=0.9W，当变阻器接入电路的阻值最大时，此时电路消耗的功率最小，即：P min=UI=3V×0.1A=0.3W，最大功率与最小功率之比为：P maxP min = 0.9W0.3W= 3：1，D正确。
中考物理复习 动态电路的计算方法解析
九年级物理：中考动态电路的计算方法解析致力于初中物理教材教法、中考试题研究和方法指导，同步辅导课程学法、教法，帮助学生学习初中物理知识，指导物理学习方法，培养学习兴趣和思维习惯。
【前情回顾】所谓动态电路是指电路因滑动变阻器滑片滑动时、敏感电阻受到相关因素影响时、电路的多个开关处于不同状态改变电路接法时，使电路电阻发生变化引起电流、电压发生改变的电路。
例如：●滑动变阻器滑片滑动的动态电路。
如下图所示：当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时：(1)电流表A的示数，电压表V1的示数，V2 的示数。
(2)V1和A的示数的比值，V2跟A的示数的比值。
(3)∆V1和∆A的示数的比值，∆V2跟∆A的示数的比值。
（∆为电表示数的变化量）分析思路：（1）确定电路的联接方式，电阻R1、R2串联.（2）确认电表测量对象，电流表A测电路电流，串联电路I=I1=I2，电压表V1测R1电压，V2测R2电压。
（3）滑动变阻器电阻变化，当滑动变阻器R2的滑片P向右滑动时，R2使用电阻变大，电路总电阻也变大。
（4）用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化。
●敏感电阻动态电路.新型PC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用图甲是PIC调试工作电路,R是保护电阻,阻值恒定;R是PC电阻阻值随温度变化的图像如图乙所示.闭合开关S,当温度从20℃升高到60℃的过程中( )A.电流表示数先变小后变大B.电压表示数先变大后变小C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大●多开关动态电路例如：如下图电路，开关的通断改变电路接法。
[提示]多开关通断引起的动态电路分析.多开关动态电路是指电路多个开关在不同状态下，引起电路连接方式变化时，电路电阻发生变化的电路。
多开关电路开关的通断，改变电路的连接方式，改变电路电阻，从而改变电路中的电流或导体两端的电压，引起电流表或电压表示数变化。
动态电路分析是指当电路电阻大小改变时，对电路电流、电压大小发生改变或相关其它物理量发生变化时的电路分析。
中考物理动态电路中电功率计算解题方法研究
中考物理动态电路中电功率计算解题方法研究前言：动态电路是中考物理中的一个重要部分，掌握电功率计算方法对于正确解答动态电路计算题目至关重要。
本文将详细介绍中考物理动态电路中的电功率计算解题方法，并提供例题分析，希望能对同学们的复习有所帮助。
一、动态电路中电功率的定义电功率是指单位时间内电能的消耗或转换率。
在动态电路中，电功率的计算公式为P=U×I，其中P表示电功率，U表示电压，I表示电流。
二、电功率计算公式的推导动态电路中，电压和电流一般都是随时间而变化的。
因此，我们需要通过对电路进行功率分析，从而得到电功率计算公式。
首先，我们可以根据欧姆定律，得到电路中某一时刻的电流和电压：I=U/R其中，R为电路中的电阻。
然后，我们根据功率的定义公式，得到电路中某一时刻的电功率：P=U×I=U^2/R综上所述，我们可以得到动态电路中电功率的计算公式：P(t)=U(t)×I(t)=U^2(t)/R三、电功率计算实例分析例1：如图所示，电路中的电源电压为12V，电阻为2Ω，求电路中电流、电阻、电功率的大小以及各自随时间的变化情况。
解：首先，根据欧姆定律，得到电路中电流I=U/R=12/2=6A。
电阻为2Ω，不随时间变化。
然后，根据电功率计算公式，得到电路中电功率P=U^2/R=12^2/2=72W。
得出电流为6A、电阻为2Ω、电功率为72W的结果之后，我们可以根据题目要求，画出各自随时间的变化情况的图表。
例2：如图所示，电路中的电源电压为10V，电阻为2Ω，求电路中电流、电阻、电功率的大小以及各自随时间的变化情况。
解：根据欧姆定律，得到电路中电流I=U/R=10/2=5A。
电阻为2Ω，不随时间变化。
由于电路中的两个电阻分别为2Ω和4Ω，因此，我们需要分别计算它们在电路中所消耗的电功率。
对于2Ω的电阻，根据电功率计算公式，得到消耗的电功率为P=U^2/R=10^2/2=50W。
对于4Ω的电阻，同样根据电功率计算公式，得到消耗的电功率为P=U^2/R=10^2/4=25W。
关于初中物理电功率计算题的解题技巧4页
关于初中物理电功率计算题的解题技巧初中物理中的电功率是中考必考的内容之一。
通过学习课本知识，我们了解到，电功率的计算公式通常可以用以下四种形式表达：1.P=W/t；2.P=UI；3.P=I R；4.P=U /R。
很多学生在考试时往往不知道选择哪一条，因此需要对物理电功率知识有很深入的了解，才能在解决电功率的问题时读懂已知条件，知道用什么公式进行解答。
一、关于初中物理电功率公式如何运用初中物理中关电动机的计算问题只可以用P=W/t或者P=UI，通常情况下，根据已知的条件通常用P=UI，不同于电功率的四个公式，通常不知道怎么应用，也不知道该如何选择公式。
对此，我有以下几点看法。
第一，定义公式：P=W/t。
如果知道其中的两个物理量，求第三个物理量，就可以推断出另外两个计算公式。
在使用这三个计算公式时，同学们需要注意的是公式中彼此单位的对应关系。
一般要注意的是千瓦时，千瓦和小时的对应，一旦题目中出现不同的单位对应，同学们就一定要打起精神，注意单位的对应关系，避免单位换算错误导致物理题的失分。
第三，P=I ×R。
通常情况下有三种表示方法：1.当题目中已经出现I 和R的情况下计算P。
2.在出现了P和R的情况下求出I。
3.通过两个电阻串联比较实际功率。
第四，P=U /R。
在实际考试中，经常出现三种运用的方法，已知U，R 和P中的两个，求第三个，还有求并联功率和电阻之间的比值；以及求同一个用电器的额定功率和实际功率的比值。
由此可见，不同的电功率计算公式对应的题目要求并不一样，需要学生对公式进行准确掌握，才能够在解题中正确使用公式。
二、在解题过程中对于电功率问题的解答步骤第一，看题时，思路要清晰，知道电路与电路之间的连接关系，元件之间的并联或串联关系，哪些电路出现短路或断路，哪些用电器如何正常工作，并在解题中明确表达出来。
第二，搞清楚电路彼此之间改变的原因是哪些因素造成的电路的开启、闭合或是由于滑动变阻器的改变而发生变化。
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中考物理压轴题解题方法--动态电路压轴题最小功率的计算
通过开关通断改变电路的连接方式、通过移动滑片改变接入变阻器连入电路中的有效阻值，是全国各省市中考物理试卷中经常出现的一种动态电路题．这类考题难度较大，要求计算出相对应的电流、电压、电阻及电功率，包括整个电路消耗的最小电功率（如，2012年四川遂宁卷第46题、2012年贵州遵义卷第37题、2012年山东聊城卷第17题、2011广西河池卷第28题，等等）．那么，如何才能准确地计算出电路的最小总功率呢？下面，我以2012年四川遂宁卷第46题为例，和同学们一起计算电路中的“最小电功率”。
第(3)小题求电压表示数，即灯L两端电压，因为R。
阻值在第(2)小题已算出，故由U -IR可知，只需求出通过它的电流I即可，电源电压在第(1)小题已求出，由欧姆定律可知还需求出电路的总电阻才能求出电流，此时电路是混联电路(R，与R2并联后，再与灯L串联)，可先根据并联电路的电阻特点，计算出R，、R2的总电阻，再根据串联电路的电阻特点，至此可求出电路的总电阻。
第三步，寻找电阻最大时。