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(完整word版)电学动态电路的计算
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(完整word版)电学动态电路的计算
电 学 计 算
一、规律回顾:
1、 电流规律：①、串联电路中各处电流 ；
②、并联电路中，干路中的电流 各支路电流 ；
③、电压一定时，电流与电阻 ；
2、 电压规律：①、串联电路中电源电压 各部分的电压 ；
②、并联电路中,各支路的电压 ， 电源电压；
③、在串联电路中，各部分电压之比等于 ;
3、 欧姆定律：表达式 。
4、 功率的求法与关系：①、功率的计算公式P = = = =
②、同一个电阻在不同电路中功率的关系有P 1 ：P 2 = =
5、 电能与电热的求法与关系:①、电能的计算公式W = = =
②、电热的计算公式Q = ，当电能全部转化为内能时Q = W
二、题型的计算与分析
1、 开关电路的计算:
①、特 点:通过开关的断开与闭合改变电路的工作状态
②、解题步骤:a、画各状态的等效电路图，
b、根据题目的已知量和定值量列关系式求定值量，
c、运用定值量求状态量
例1：如图所示的电路中，电源电压保持不变，当S1, 、S2 、S3 都闭合，滑动变阻器的滑片移到a 端 时，R1的功率为P1、，电流表A1和A2的示数之比为3:4; 若再断开S2 ,则电流表A1和A2 的示数之比为1：2。当S1和S3 断开，S2 闭合，滑动变阻器的滑片移到b 端时，电压表的 示数为3V，R1的功率为P1’。已知R1=6Ω，P1:P1’=16:1，下列判断错误的 是
A、电源电压为9V
B、R2 的阻值为3Ω
C、R2 和R3 的阻值相等
D、R4 的最大阻值为12Ω
练习：
1、 如图所示 的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关S1时，
将滑动变阻器的滑片移至最左端,，再将滑
片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了
;只闭合开关S1、S2时，电路消耗的的功率为P，只闭合开关
S1、S3时,电路消耗的的功率为P＇.已知P：P＇=1：
关S1、S2和S3都闭合，则下列说法 正确的是
A、R1、R3的阻值分别为2。5Ω、5Ω B、电压表V1的示数始终为18V
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C、电流表A2最小示数为0。6A D、电路消耗的最小功率为108W
2、 如图所示 的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1，R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′，。已知U1∶U1′= 1∶6，P2∶P2′= 1∶9，下列结论 错误的是
A、开关S1闭合，S2、S3断开时,电流表A2的示数为0 。 1 A
B、开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0 . 6 W
C、开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1 . 1 A
D、开关S1、S2、S3都闭合时，R 2和R 3消耗的总功率为5 。 4 W
3、 如图所 示电路，电源两端电压U保持不变，闭合开关S。当开关S1闭合时，电路消耗的电功率为P，电压表V 1、V 2的示数分别为U 1和 U 2；开关S 1 断开时，电路消耗的电功率为 P ˊ，电压表 V 1、V 2的示数分别为U 1 ˊ和U 2 ˊ，电阻R 3消耗的电功率为6 W。 已知电阻R 1 ＝ 2 Ω，U 1 ： U 1ˊ＝3:2， U 2： U 2ˊ ＝ 1 5 : 1 6. 则下列判断正 确的是
A、R 3 ＝ 1 2 Ω R 1 ： R 2 ＝ 1 : 5
B、R 2 ＝ 1 0 Ω R 2 : R 3 ＝ 3 : 5
C、U ＝ 1 8 V Pˊ ＝ 1 8 W
D、P ＝ 2 7 W P ： P ˊ ＝ 3 ： 1
4、 图所示电 路中，电源两端电压为U,且保持不变。R 1、R 2和R 3为三个定值电阻，已知R 1 ＝ 5 Ω。当只闭合开关S 2时,电流表的示数为0 . 3 A,电路消耗的总功率为P ；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1 . 9 5 A，电路消耗的总功率为P ′。当只断开开关S 1时，电流表的示数为0 . 4 5 A，电路消耗的总功率为P′′.下列判断 正确的是
A、U ＝ 6 V R 2 ＝ 2 0 Ω
B、U ＝ 9 V R 3 ＝ 3 0 Ω
C、R 3 ＝ 1 0 Ω P ∶ P′′＝ 3 ∶ 2
D、R 2 ＝ 2 0 Ω P ∶ P′ ＝ 2 ∶ 1 5
2、 滑动变阻器 电路
①、特点:通过滑动变阻器滑片的移动，
②、解题步骤：a、画变阻器位置 状态图，
b、根据状态量求算定值电阻阻值和变阻器的最大电阻和电源电压
C、利用规律求其它状态量
S1
L1
L2
S
P
例：如图所 示，电源电压保持不变,L1上标有“ ?W”，L2上标有“9V ？W”。闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时,电压表示数为5。4V,L1此时的实际功率是额定功率的1/4；当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在该电源上时，，下面说法中正确的是：（设灯丝电阻不随温 度改变）
A、电源电压为10V
B、L1的额定功率为2W
C、L2的额定功率3W
D、滑动变阻器的最大阻值20Ω
练习：
1、 如图 所示，电源电压不变．灯泡L标有“6V、3W”字样．当闭合开关S,断开开关S1、S2,滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化了
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0。1A，此时电压表的示数为6V；保持滑片P在中点位置不变，再闭合开关S1、S2，．不计温度对电阻的影响．则下列说法错误 的是
A、灯泡L的电阻12Ω
B、定值电阻R0的阻值10Ω
C、电源电压8V
D、滑动变阻器的最大阻值为8Ω
2、 如图所示 的电路中，电源电压恒为8V，电阻R1=2R2。当滑动变阻器的滑片P在A端，S1闭合、S2断开时，，，则下列说法正确的是
A、当滑片P在A端，且S1、S2都闭合时、电路的总功率为6。4 W
B、当滑片P在A端，且S1、S2都闭合时、电路的总功率为3。2 W
C、当滑片P在B端,且S1、S2都闭合时、 W
D、当滑片P在B端,且S1、S2都闭合时、电路的总功率为6。4 W
3、 如图所示的电路中，电源电压 保持不变，小灯泡标有“9V 9W”的字样,当闭合S，S1，S2，断开S3时，灯泡正常发光,此时电流表示数为I（假设小灯泡的电阻始终保持不变）。下列说法不正确的是
A、闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了
0 。 4 A，则此时小灯泡的实际功率为3。24W；
B、定值电阻R1的阻值为6Ω
C、同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的划片P移到中点时,电流
表的示数与I相比变化了0。6A，则滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D、闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移到a端
和b端时，R1上消耗的电功率之比是 6 ：1
3、 范围的计算
特点:受用电器安全的要求，变阻器接入的阻值有范围的限制，不能在最大值和最小值之间移动
解题步骤：a、根据各元件的工作要求求出变阻器的接入范围
b、根据变阻器阻值的范围求其它量的范围。
例：如 图所示的电路中,电源电压恒为4 。 5 V,电压表V 1、V 2的量
程均为0 ～ 3 V，电流表的量程为0 ～ 0 . 6 A，滑动变阻器的规格
为“ 2 0 Ω l A ”,灯泡标有“2 。 5 V 1 。 2 5 W”字样。闭合开关后，
若要求三只电表的示数均不能超过所选量程，且灯泡两端电压不
能超过其额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法错误的 是
A、整个电路的最大功率是2 。 7 W
B、灯泡的最小功率是0 。 4 5 W
C、电流表示数的变化范围是0 . 3 A ～ 0 . 5 A
D、滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4 Ω ～ 1 0 Ω
练 习 :
1、 如图电路，灯泡标有“1 2 V  6 W ",滑动变阻器 R 1标有“1 0 0 Ω  1 A ”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0 ～ 0 。 6 A，只闭合开关S 1，S 2，滑动变阻器连入电路阻值为1 6 Ω时，灯正常发光；只闭合S 1，S 3， 示数为0 。 2 A,忽略温度对灯丝电阻的影响,下 列说法正确的是
A、电源电压为2 0 V
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B、只闭合S1，S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路
的阻值范围是1 6 Ω﹣ 1 0 0 Ω
C、只闭合S1，S2时，灯泡的最小功率为0。375W
D、R2的阻值为1 6 Ω
2、 某同学在 做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4。5V,电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“2 0 Ω l A”，灯泡L标有“2 . 5 V 1 . 2 5W”
字样（忽略灯丝电阻变化）,在不损坏电路元件的情况下，
下列 判断 正确的是
A、电路中电流变化的范围是0。18A一0。5A
B、～10Ω
C、灯泡的最小功率是0。162W
D、
3、 某同学在 做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4 . 5 V，电压表量程
“0 ～ 3 V”，电流表量程“0 ～ 0 . 6 A"，滑动变阻器规格“2 4 Ω 1 A”,灯泡L标有“3 V 1 . 5 W"字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件 的情况下,下列判断正确的是
A、电路中电流变化的范围是0 。 1 5 A ～ 0 。 5 A
B、滑动变阻器阻值变化的范围是2 。 5 Ω ～ 1 2 Ω
C、灯泡的最大功率是2 。 7 W
D、 灯泡的最小功率是0 . 3 7 5 W
4、 把标有“6 V 3 W"的小灯泡与最大阻值为1 0 0 Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为1 8 V的电路中
各 电表选择的量程如图所示，要求闭合开关后两电表
的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超
过额定值（灯丝电阻不变）。下列说法 正确的是
A、在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流
表示数变大，电压表示数变大
B、电路的总功率最大值为1 0 。 8 W
C、滑动变阻器允许调节的范围是1 8 Ω ~ 6 0 Ω
D、 小灯泡的电功率最小值为0 。 7 5 W
4、 变化量的运用
例：如图所示的电路中，电 源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻。闭合开关S、滑片P向左滑动：当电流表示数变化量的绝对值为ΔI时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU；当电流表示数变化量的绝对值为ΔI′时,电压表示数变化量的绝对值为ΔU′。若ΔI〈ΔI′， 则
A、 B、
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C、 D、以上三种情况都有可能
练习：
1、 如图所示，电源两 端电 压不变,电阻R1的阻值为2Ω．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A
点时，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为10V．当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压
表V1的示数为8V,电压表V2的示数为11V．下列说法不正确的是
A、电源电压为12V
B、R2的阻值为8Ω
C、A点时变阻器接入的阻值为14Ω
D、B点时电路的总功率为6w
2、 在图所示 的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻,在滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置时,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，电流表A的示数为I，滑动变阻器连入电路中的电阻为R2，三个电表的示数分别变化了ΔU1、ΔU2、，不 正确的是
A、 B、
C、 D、
3、 如图所 示电路中,电源电压恒定,定值电阻 R 的阻值为1 0 Ω，闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增加了5 Ω，电流表示数减少了0 . 0 4 A，则电压表示数的 变化是
A、 B、 C、增加了0。4V D、减少了0。4V
4、 如图甲 所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻．闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2．移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线，如图乙所示．则下列判断错 误的是
A、当滑片向左滑动时,电压表V1的示数
U1增大，电压表V2的示数U2减小
B、图中，AQ表示U1﹣I图线,OQ表示
U2﹣I图线
C、定值电阻R0的阻值1。25Ω
D、定值电阻R0的阻值1Ω
5、 如图 所示，闭合开关S后，调节滑片后，读取 三只电表示数分别为2V、
,再调节滑片后，读取 三只电表的示数分别为3V、1。，则定 值电
阻的阻 值为
A、8 Ω
B、 5 Ω
C、1 0 Ω
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D、1 1 Ω
6、 在如图所 示的电路中,电源电压恒定，R1为一定值电阻，R2为滑动变阻器．开关S闭合后，当滑动
变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数 最大为4 V,电阻R1的电功率变化范围是
0。8 W~7。2 W， 则P从a端滑至b端的过程中，电流 表的示数
A、 A变化至0。2 A                     B、从0。4 A变化至1。2 A
C、从0。2 A                    D、 从1。2 A
5、 代数关系
例：在如 图所示的电器中,电源电压保持不变，R 1、R 2均为定值电阻。当 ①、②都是电流表时,闭合开关S 1，断开开关S 2，① 表的示数与 ② 表的示数之比为m ；当 ①、②都是电压表时，闭合开关S 1和S 2，① 表的示数与 ② 表的示数之比为n。下列关于m、n的关系正确 的是
A、m n = n – 2 m  B、m n = n — 1
C、m n = n + 1  D、因 R 1、R 2未知,故m、n的关系无法确定
练习：
1、 如图甲是灯泡L和电阻R的I—U关系图像，灯丝电阻受温度的影响，温度越高电阻越大．将L和R
以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙．若乙图中U1︰U2= m，丙图中I1︰I2= n，则下列关
系式中正 确的是
R
L
U
U2
U1
R
L
U
I1
I2
图乙
U/V
R
I/A
0
L
图甲
图丙
A、m = n B、m = C、m ＜ D、 m ＞
2、 有两根 电热丝,R1=mR2，若单独用R1对一壶水加热，则所需时间为t0。若将这两根电热丝同时连入电路，则烧开同样一壶水所需的最短时间为（不计 热损失）
A、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ、
3、 如图所示 ，电源电压恒定，当 S 接 a 时,电流表A 1与A 2的示数之比为m ： n；当 S 接 b 时，电流表 A 1与 A 2 的示数之比为k ：m；则R 2与R 3的电 阻之比为
A、m n k / (n—m） B、m （n-k) / (n-m)
C、k （m-n） / （m-k) D、 m (m-k) / k (n—m)
6、 图像信息题
特点:通过图像来反映电路中某个元件随变阻器阻值变化时的U -——I 图线
解法：a、利用图像确定电源电压、定值电阻的阻值
b、利用求出的定值量来计算其它量
例：现有稳 压电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从10V开始减小，。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，下列判断错
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误的是
A、电源的电压为12V
B、滑动变阻器的最大阻值为25Ω
C、整个电路的最大功率为4。8 W
D、
练习：
1、 在 如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器,闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端
的过程中，电压表V 1、V 2的示数随电流表
A 的示数变化分别如图乙中图线①、②所示.
变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程
中,下列说法错误的 是
A、整个电路消耗的功率减小了1. 2W
B、R1、R2消耗的功率之比始终等于2:1
C、电源电压U为6V保持不变,R1、R2的阻值分别为10Ω、5Ω
D、电源电压U为6V保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为15Ω
2、 小灯泡L和电阻R上分别标有“6 V 4 . 8 W”和“0 . 6 A”字样，:它们的电流随电压变化规律如下图所示。现将小灯泡 L 和电阻 R 连入电路中，若能确保电路中的元件不烧坏，则下列说法 错误的是
A、L和R并联时干路中的电流最大可达到1 。 4 A
B、L和R并联时电路的总功率最大可达到8 。 4 W
C、L和R串联时电源电压不超过9 V
D、L和及串联时小灯泡的功率最大可达到1 . 2 W
3、 如图 甲所 示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像,下列判断 正确 的是
A、R0的电阻为15Ω
B、滑动变阻器的最大值为50Ω
C、电源电压是10V
D、
4、 如图甲 所示，电源电压保持不变．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示．下列叙述正 确的是
A、电源电压为14V
B、图乙中 d c是表示电压表 V 2 的示数随电流表
示数变化的图线
C、滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总
功率最大值为4 5 W
D、滑片在a点时，10s内电阻R消耗的电能为l 0J
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7、 图像的判断
例：如图所 示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。闭合开关后,移动滑片，发现能使电流表（“0—”或“0-3A”）和电压表(“0—3V”或“0—15A”）的指针同时达到满刻度线。则R0的电功率与电流的关系图像 可能是
练习：
1、 如图所示 的电路中，电源电压保持不变，电压表和电流表的示数分别用U、I表示，定值电阻R 2和整个电路消耗的电功率分别用P、P总表示。下列图象中，反映物理量之间的关系 错误的是
2、 （181)如图所示的电路中，电源 电压保持 不变。闭合开关s后，将滑动变阻器R的滑片从中点向右移动，在此过程中，电路的总功率P总和小灯泡L的电功率P随电阻R变化的图象合理的是
3、 如图所示电路，电源 电压不变，R 0 为定值电阻,R为滑动变阻器．闭合开关S ，当滑片P 从a点滑到b点过程中,电流表的示数从 I a变为I b．下列各 图中,能表示这一过程中电压表示数 U 与电流表示数I之间关系的是
8、比值问题
例：在如图所示的电路中，电源 电压 不变，闭合开关S，电压表V 1与电压表V 2的示数之比为2：3，电流表 A的示数为l A；若将电压表V 1换成电流表A 1． 则电流表A 1的示数为2 A．那么电阻R 1和电阻R 3的阻值之比为
A、2：1 B、1：2
C、4：3 D、3：4
练习:
1、 如图示的电路，电源两 端电压保 持不变。只闭合开关S 1和S 3时,电流表的示数为I 1；只闭合开关S 1、S 4时，电流表的示数为I 2，电压表示数为3 V；已知R 1∶R 2＝3∶4，I 1∶I 2＝ 8 ∶3,则
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A、R2∶R3＝2∶1
B、电源两端电压为8V
C、通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，
电流表的最大、最小示数之比为3 8∶3
D、通过各开关的断开与闭合，在不同状态下,
整个电路的最大功率与最小功率之比为8∶3
2、 如图所示的电路中，电源电 压 U 保 持不变。若在甲、乙两处都接入电流表，断开开关 S ，则
I甲 ： I乙 = 2 ：3。若在甲、乙两处都接入电压表，闭合开关S，则U甲：U乙等于
A、1 : 1  
B、3 : 2      
C、2 ： 3 
D、4 ： 9
3、 如图所示电路，电源电压 不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V ,此后在 1 5 s 内定值电阻R 1产生的热量为6 0 J。则 下列结果正确的是
A、电源电压为1 0 V
B、R 1先后两次消耗的电功率之比为4 ：3
C、R 1的阻值为1 8 Ω
D、 滑动变阻器 R 的最大阻值为9 Ω
4、 （2015年4调）如图所示的电路中，电 源电压保持不 变。闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为 6 V ；当滑片 P 置于滑动变阻器的 b 端时，R 1两端的电压变化了2 V,此后1 5 s内定值电阻R 1产生的热量为6 0 J。下列结论错误的 是
A、 电源电压为8V
B、R1先后两次消耗的电功率之比为9:4
C、R1的阻值为4Ω
D、滑动变阻器R的最大阻值为8Ω
5、 如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S 1 时，电压表V 1 与V 2 的示数之比为3∶2；只闭合开关S 2 时,电压表V 1 与 V 2 的示数之比为5∶3，则R 1 与R 2 的电阻之比为
A、3∶5
B、2∶3
C、4∶3
D、5∶3
6、 在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关s，电压表V 1 与V 2 示数之比为3 ：4，电流表A 1 的示数为1 A,电阻R 1 2 换成电流表A 2 ，电流表A 2 的示数为3A,则下列计算结果不正确的是
A、电阻R 1 与R 2 之比是3：4
B、电源电压是12V
C、电阻R 3 的阻值是2Ω
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D、在如图所示的电路中，若通电1min，电阻R 2 消耗的电能是12J
7、 ,开关S闭合后，电压表V 1 、V 2 的示数之比为7∶12,电阻R 1 消耗的电功率为P 1 。当表1和表2均为电流表时,开关S闭合后，电流表A 1 、A 2 的示数之比为16∶21，此时电阻R 2 消耗的电功率为P 2 ¢。则P 1 ∶P 2 ¢＝         ．
4、 如图甲所示是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝ V且保持不变，电压表量程为0～3 V,R0是300 Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。若闭合开关S
A、环境温度为40 ℃时，热敏电阻阻值是150 Ω
B、电压表V示数越小，环境温度越高
C、 V
D、此电路允许的最高环境温度为60 ℃