DOC《决胜中考2019物理分类命题解密》

一、滑动变阻器阻值变化动态分析 【典例1】(2018・泰安)如图所示,电源电压保持 6V不变,电流表量程为

0 ~ 0.6A,电压表量程为

0 ~ 3V,定值电阻 R1的规格为 10Ω、0.5A ,滑动变阻器 R2的规格为 20Ω、1A .闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( ). ①电阻 R1 消耗电功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W;

②电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A;

③滑动变阻器 R2 允许接入电路阻值的变化范围为 10Ω ~ 20Ω;

④电路消耗总电功率允许的变化范围为 1.8W~ 3W A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D .只有②和④ 【解析】由图知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端电压. ①已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;

已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;

电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;

电路电流最小总电阻最大时,消耗的功率最小.据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;

②电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;

电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大.据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;

③已知电源电压和电路最大、最小电流,利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围. 【解答】①、电压表示数为3V时,电路电流为I1===0.3A;

而电流表选择的是00.6A量程,所以电路最大电流为I=0.3A. 此时R1消耗的功率为P1最大=U1I1=3V*0.3A=0.9W;

当滑动变阻器全部串联在电路中时,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω, 此时电路电流为I′===0.2A, 此时R1消耗的功率为P1最小=I′2R1=(0.2A)2*10Ω=0.4W. 所以阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~0.9W.选项①正确;

②、由上知,电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A.选项②错误;

③、当电路电流最大为I=0.3A时,电路总电阻为R最小===20Ω, 所以滑动变阻器接入电路电阻为R2最小=RR1=20Ω10Ω=10Ω. 所以R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω~20Ω.选项③正确;

④、整个电路消耗的最小功率为P总小=UI最小=6V*0.2A=1.2W;

最大功率为P总大=UI最大=6V*0.3A=1.8W. 所以电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~1.8W.选项④错误. 故选A.

二、开关闭合、断开动态分析 【典例2】(2018?枣庄)如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有 6V、3W 字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( ). A.要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V;

B.小灯泡L的最小实际电功率为0.6W;

C.当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光;

D.当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J 【解析】由电路图可知,闭合开关后,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两端的电压.(1)电压表示数的变化和灯泡两端的电压变化相同;

(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI=求出灯泡的电阻,当滑片P移到最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,小灯泡的实际功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流,利用P=I2R求出小灯泡L的最小实际电功率,再利用W=UIt=I2Rt求出通电10s滑动变阻器消耗的电能;

(3)当滑片P移到变阻器的中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出小灯泡L的实际功率,然后与灯泡的额定功率相比........