电路动态分析及电功率最值问题培优试题(含答案).doc

电路动态分析及电功率最值问题培优试题

【电路动态分析基础】
【例1】 （2008年·烟台）如图所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片自向移动的过程中（　　）
A．电压表示数变大，示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数不变，示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数不变，示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数变小，示数变大，电流表示数变小

【例2】 如图所示，电源电压不变，滑动变阻器滑片向端滑动时，A表与V表的示数变化情况是（　　）
A．A表示数变小，V表示数不变
B．A表示数变大，V表示数变大
C．A表示数变小，V表示数变大
D．A表示数不变，V表示数变小

由实物图变成电路再研究的问题
【例3】 （2009年石景山二模）如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片从滑向的过程中，下列说法正确的是（　 ）
A．电压表的示数不变，小灯泡亮度不变
B．电压表的示数变小，小灯泡亮度变暗
C．电压表的示数变小，电流表的示数变小
D．电压表的示数变大，电压表A的示数变大

【例4】 （2009东城一模）如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S由断开变为闭合时（　　 ）
A．电路中的总电阻变大，电压表V的示数增大
B．电流表A2的示数不变，电压表V的示数减小
C．电流表A1的示数保持不变，电流表A2的示数变大
D．电流表A1的示数保持不变，电压表V的示数增大

【关于电压电流同时变化的问题】
【例5】 （多选）（08丰台二模）在如图所示电路中，电源电压保持不变．闭合开关，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用和表示，电表示数变化量的大小分别用和表示，电阻消耗的电功率分别用表示，下列选项正确的是（　　）
A．不变，不变
B．不变，变大
C．变大，不变
D．滑动变阻器的滑片向下滑动时，变大，变小，
变大
【例6】 （08丰台二模）如图所示电路中，电源两端电压保持不变．小灯泡上标有“”字样，定值电阻，滑动变阻器最大阻值．忽略灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关后，小灯泡的最小实际功率应为
B．电压表的示数变大时，定值电阻消耗的功率变大
C．电压表的示数每增加,两端的电压就减少
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为

【求电功率的问题（复杂电路分析）】
【例7】 如图所示电路，当把电压恒定的电源接在A、C两点时，电流表A1、A2示数分别为I1和I2 ，且I1 :I2=9:5；若把此电源接在B、D两点时，电流表A1示数为I1′，且 I1:I1′=9:2；R1、R2消耗的功率分别为P1和P2，则P1:P2= ．

例7图 例8图

【例8】 如图所示的电路中，电源电压为20V保持不变．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电流表示数为1.25A；当开关S断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的时，电压表的示数为10V．若电压表量程为0-15V，断开开关S，电阻R1的最小功率是 W．

【电功率的最值问题】
【例9】 图示电路中，电源电压不变，灯上标有“”的字样，电压表所选量程为，电流表所选量程为．当开关S闭合、滑动变阻器的滑片移到端时，灯L正常发光，电流表示数为；当开关S断开、滑动变阻器的滑片移到距端长度时，电压表示数为．则在保证电路各元件安全的情况下，断开开关，移动滑片的过程中，灯L的最小功率为（　　）
A． B． C． D．
此题是个有本身就有问题，请学生自己分析这个题错在何外？

【例10】 （2008河北）把标有“”的小灯泡与最大阻值为的滑动变阻器连接在电源电压恒为的电路中，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，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
C．小灯泡的电功率最小值为
D．滑动变阻器允许调节的范围是
【例11】 （08平谷）如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为0．已知电阻，滑动变阻器最大阻值为，电源电压,电压表的量程为．现将的物体放在托盘中，滑片刚好指在距上端处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答（ ）
A．将的物体放在托盘中时，电压表的示数为
B．该电子秤能测量的最大质量是
C．最大质量数应标在电压表的位置上
D．最大质量数应标在电压表的位置上

例11图 例12图

【例12】 （08东城一模）如图是一台饮水机的加热水槽部分工作原理电路图．S是一个温控开关，为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一位置，并处于保温状态．已知饮水机加热时加热管的功率为，而保温时加热管的功率为（不考虑温度对电阻的影响，且不计指示灯的阻值），是两种不同颜色的指示灯．下列说法中，正确的是（　　）
A．当B灯亮时，表示正在对水加热
B．加热状态时的总电阻为
C．保温状态时的总电阻为
D．加热状态电路中的电流是保温状态电路中电流的倍

【例13】 小敏同学在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，她使用的电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W．滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A．将开关S闭合后，要保证电路中各个元件正常工作，以下说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流最大值为0.4A
B．滑动变阻器接入电路的最小值为5Ω
C．电压表示数最大的变化量为1V
D．滑动变阻器R0消耗的最大功率为1.2W

【大运算量的功率问题】
【例14】 （多选）（08朝阳二模）如图所示电路，电源电压保持不变．当开关闭合，断开时，电路的功率为．若此时把开关也闭合时，电路的功率增加了，电流表的示数之比是．则下列说法正确的是（　　）
A．电阻与阻值之比为
B．电阻与的电功率之比为
C．电路中的开关都闭合与只闭合时，电流表两次的示数之比为
D．开关都闭合时电流表的示数之比是

【例15】 （08顺义二模）如图所示电路，电源保持不变，是标有“”的小灯泡，是滑动变阻器．闭合,断开，滑片位于中点时，灯泡恰好正常发光，电压表的示数为；当都闭合，滑片滑至端时，电流表示数为,电压表的示数为；,下列选项正确的是（　　）
A．滑动变阻器的变化范围是
B．滑动变阻器的变化范围是
C．当都闭合，滑片位于端时，灯泡仍能正常工作
D．当都闭合，滑片位于端时，消耗的实际电功率是

电路动态分析及电功率最值问题培优试题答案
1. D
2.＜解析＞ 此题属于电路的定性分析题．在电路中，滑动变阻器的滑片的移动和开关的断开、闭合都会引起电路中总电阻的变化．要正确解决此类问题，首先要确认电路的连接情况及电表的测量对象，本电路与并联再与串联，构成混联电路．电压表测并联部分的电压，电流表测通过的电流，推断如下：
滑向，又，
所以选项C是正确的．若用来讨论，和都在增大，将无法确定的变化情况．
＜答案＞ C
3. ＜答案＞ B
【解析】 滑片从滑向端的过程中，接入电路的电阻变大，变阻器和串联，电压表的示数增大，的示数减小，的示数较小．
4. ＜答案＞ D
开关S断开时，电路中只有连入电路，开关S闭合后，并联，表测 支路电流，表测支路电流，电压表测总电压
5. ＜答案＞ AC
6. ＜答案＞ ABD
＜解析＞ 闭合开关后，将滑片移动到最左端，则三个电阻串联，电路中的电流最小，
设为，，，
小灯泡的最小实际功率为：
电压表测电阻和的总电压，当电压表的示数变大时，则通过电路的电流也变大，电阻的功率变大；
由于，， 故两端的电压将增大0.45V，
电灯正常发光时，设此时的电流为，

，
7. ＜答案＞ 2：3 8. ＜答案＞ 1.25 9.略
10. ＜解析＞ 滑片向左移动过程中，阻值变小，分压变小，V示数变小，故A错；电路总功率最大时为灯正常发光时：，，故B错；此时滑动变阻器连入阻值最小，为,滑动变阻器连入范围为，故D错．电压表示数15V时满量程，灯泡两端电压，这时灯两端电压最低，功率最小，． ＜答案＞ C
11. ＜答案＞ A 12. ＜答案＞ BD
13. ＜答案＞ C
＜解析＞ 由于电阻R的阻值为10Ω，允许消耗的最大电功率为0.9W，所以有：
，，当电流为最大时，电压为：

，全部接入电路中时，

电阻R的电压为：
电压表示数变化量最大值为：，
滑动变阻器R0消耗的最大功率为：
14. ＜答案＞ ACD
＜解析＞ 闭合，打开，电路中只有连入电路：
闭合，电路中构成并联电路：

，①
②
由①②可知：，
只闭合时，电阻串联：
，，
，，，
15. ＜答案＞ B
＜解析＞ 小灯泡的电阻值为：
闭合，断开，滑片位于中点时，灯与串联，灯泡正常发光，，于是电路中的电流为：
当闭合时，滑片移动到端时，与并联，有：
，，，
当闭合时，滑片移动到端时，灯与并联，电灯两端的电压大于其额定电压，故灯不能正常发光．
当闭合时，滑片移动到端时，
灯与并联, 实际消耗的电功率是：
6