动态电路分析与计算-2025年中考物理一轮复习专题讲练课件PPT

这是一份动态电路分析与计算-2025年中考物理一轮复习专题讲练课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了副题及变式，电学分析与计算，第2节动态电路分析，第3节动态电路计算等内容，欢迎下载使用。
一、欧姆定律1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________.2.公式：________ I表示通过导体的电流，单位为A U表示导体两端的电压，单位为V R表示导体的电阻，单位为Ω　
3.变形公式(1)求电压：________(2)求电阻：________4.注意事项：电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体是否接入电路、两端是否有电压或是否有电流通过无关．
欧姆定律公式中的I、U、R必须是同一段导体在同一时刻时对应的数值.
二、电能1.国际单位：________．电能表的计量单位是千瓦时，符号是________，俗称度．2.单位换算：1度＝________kW·h＝____________J．3.测量工具：用电能表测量电路消耗电能的多少．
为了计量一段时间内消耗的电能，必须记录这段时间起始和结束时电能表上计数器的示数．前后两次示数之___，就是这段时间内用电的度数．注：电子式电能表上标有n imp/(kW·h)的字样，表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁n次．
五、额定电压 额定功率1.额定电压是指用电器________时的电压，额定功率是用电器在________下工作时的电功率．2.举例：一个标有“36 V　25 W”的灯泡，其中“36 V”表示该灯泡的______________，“25 W”表示该灯泡的____________．六、实际电压实际功率实际电压是指用电器实际工作时两端的电压，实际功率是用电器在________下工作的功率．注：只有在________电压下用电器才能正常工作．
七、电流的热效应1.定义：电流通过导体时________能转化成________能的现象．2.影响因素(1)在电流相同、通电时间相同的情况下，________越大，这个电阻产生的热量越多．(2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的________越大，这个电阻产生的热量越多．(3)在电阻和电流相同的情况下，____________越长，这个电阻产生的热量越多．
八、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟__________________成正比，跟导体的__________成正比，跟____________成正比．九、公式：Q＝ ________．其中Q表示热量，单位是J；I表示电流，单位是A；R表示电阻，单位是Ω；t表示时间，单位是s.(该公式适用于所有电路) 推导式：Q＝W＝UIt＝ (适用于纯电阻电路)
　电功、电能相关计算(2018.28第3空)
1. (2020副题11题2分)电能表是用来测量电路中消耗 多少的仪表.小明家月初和月末电能表的示数如图所示，则该月小明家用了 ⁠度电.
2. (2017副题28题3分)如图所示是一款小型便携充电榨汁杯，正常工作电流为10 A，额定功率为37 W. 给榨汁杯充电时电流为2 000 mA，电压为3.7 V，充电1 h，所储存的电能为 J，最多可供它正常工作 min，当榨汁杯工作时，将电能主要转化为 能.
　欧姆定律、电功率相关计算(10年10考)
3. (2024陕西21题4分)如图所示是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数.
(1)电热水杯正常工作时的电流是多少？
(2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
4. (2023副题22题7分)核聚变能量被称为人类理想的永久能源.近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧.核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1 L海水中含有3.4×10－5 kg的氘.在完全核聚变反应中，1 L海水中的氘释放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧所释放的能量.请完成下列问题.(1)当前运行的核电站是利用核 变的原理工作的，核能属于 ⁠ (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
4. (2023副题22题7分)核聚变能量被称为人类理想的永久能源.近年来，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置不断创造新的记录，使我国人工可控核聚变的研究处于世界领先水平，为加快实现人工可控核聚变贡献了中国智慧.核聚变的主要原料是氘，它可以从海水中提取，1 L海水中含有3.4×10－5 kg的氘.在完全核聚变反应中，1 L海水中的氘释放出的能量相当于300 L汽油完全燃烧所释放的能量.请完成下列问题.
(2)1 L海水中所含有的氘完全核聚变反应所释放的能量是多少？可以供一盏“220 V　0.5 A”的电灯正常工作多长时间？(ρ汽油＝0.71×103 kg/m3，q汽油＝4.6×107 J/kg)(计算结果保留两位小数)
(3)未来实现人工可控核聚变后，若一座核聚变发电站每年消耗340 kg的氘，理论上可释放的能量是多少？
　焦耳定律相关计算(2022.22、2018.28第3空)
5. (2018陕西28题3分)由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的 效应而造成大量的能量损耗.1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下 会突然消失，这种现象称为超导现象.近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就.用超导电缆输电，可大大降低能量损耗，有一段输电线路，输电电流为200 A，输电线路的电阻为0.5 Ω，若以超导电缆替代该线路输电1 h，可节约电能 kW·h.
(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有 的作用；电扇正常工作时，电能主要转化为 能.
6. (2022陕西22题7分)如图是某家用电扇的铭牌.
(2)电扇底座与地面总接触面积为2.4×10－3 m2，电扇静止时对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)
(3)电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈.已知线圈电阻为22 Ω，正常工作的电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流为多少？若此状态持续1 min，则线圈中电流产生的热量是多少？
2025年中考物理一轮复习知识精讲精练
　多开关引起的动态电路分析(2024.8、2015.8)
例1　如图所示电路，R1、R2为定值电阻，电源电压U不变.请回答下列问题.
(1)只闭合开关S1，请在虚线框中画出等效电路图：
①电流表 的示数I1＝ 　 　，电流表 的示数I2＝ 　 　，电压表测量 两端的电压，示数UV＝ ⁠；
②电压表示数与电流表 示数I2的比值是 的阻值，电路消耗的总电功率P＝ ⁠.
(2)闭合开关S1、S2，请在虚线框中画出等效电路图：
①电流表 的示数I1'＝ 　 　，电流表 的示数I2'＝ 　 　，电压表测量 两端的电压，示数UV'＝ ⁠；
②电压表与电流表 示数I2'的比值是 的阻值，电路消耗的总电功率P'＝ ⁠.
(3)判断相关物理量的大小关系：(均选填“＞”“＜”或“＝”)
①I1 I1'、I2 I2'、UV UV'；
例2　(2024陕西8题2分)如图，电源电压不变.闭合开关S1和S2，小灯泡L1和L2均正常发光，电流表有示数.下列分析正确的是(　B　)

　滑片移动引起的动态电路分析(10年4考)
例3　 如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，保证电路安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，请回答下列问题：
第1步：判断电路中各元件的连接情况
(1)闭合开关S后，电阻R1和R2的连接方式是 ⁠.
第2步：判断电表测量对象
(2)电流表测电路中的电流，电压表测 两端的电压.
第3步：滑片移动引起的滑动变阻器电阻变化[(3)～(7)问均选填“变大”“变小”或“不变”]
(3)当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，其接入电路中的阻值 ⁠.
第4步：相关物理量的变化
(4)总电阻变化：电路中的总电阻R总 ⁠.
(6)电压表示数变化：根据U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压 ⁠，即电压表的示数 ⁠.
(7)根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压 ⁠.
(8)电压表与电流表示数的比值为 的阻值，其值 ⁠.
(9)根据P＝UI可知，R1消耗的电功率 ，电路消耗的总功率 ⁠.
例4　(2024广元)小文设计并连接了如图的电路，电源两端电压和小灯泡的电阻都不变.闭合开关S，保证电路安全的前提下，滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中(　C　)
例5　(2024副题10题2分)小明在课外实践活动中设计了一款台秤，其显示端由电压表表盘改装而成，电路设计如图所示.闭合开关S，关于该台秤的分析正确的是(　D　)
力敏电阻、热敏电阻等引起的电路变化问题，实质与滑动变阻器滑片移动引起的电路变化问题相同.在解决此类问题时，先要弄清楚其阻值随外界因素的变化怎样变化，然后利用滑动变阻器滑片移动引起的电路变化分析的方法解决相关问题.
例6　(2024东营)图甲是某酒精测试仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，其阻值随酒精浓度变化的图像如图乙所示.若电源电压不变，闭合开关，当R周围酒精浓度增加时，下列判断正确的是(　D　)
电学图像相关计算(10年4考)
例　如图甲所示的电路，电源电压不变.闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片从b端滑到a端的过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙所示.
(1)判断电路连接方式：闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2 ⁠联接入电路.
(2)判断电表测量对象：电压表测量 两端的电压，电流表测电路中的电流.
(3)判断图像中定点的含义：
①如图乙中B点， 此时电路电流最 →电路中的总电阻最 →滑片P在最 端； 此时电路电流Imax＝ A→电源电压U＝ImaxR1；
②如图乙中A点， 此时电路电流最 →电路中的总电阻最 →滑片 P 在最 端→此时电路电流Imin＝ A→R2 两端的电压最大为U2max＝ V→R2的最大阻值 R2max＝ Ω→电源电压U＝U1＋U2＝IminR1＋U2max
(4)极值计算：根据电源电压不变， 即U＝IminR1＋U2max＝ImaxR1 ，代入数据可解得定值电阻R1＝ Ω，电源电压U＝ V， 电路的最大功率为 W.
1. (2021陕西10题2分)如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω.开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表 的示数如图乙所示，R2的功率为1.75 W. 下列说法正确的是(　D　)
2. (2023副题10题2分)在如图甲的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6 V　3.6 W”字样的小灯泡.电流表量程为“0～3 A”，电压表量程为“0～15 V”.当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像.图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像.在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是(　D　)
3. (2022陕西16题4分)如图甲所示电路，电源电压不变，L是额定电压为2.5 V的小灯泡，R为滑动变阻器.闭合开关S，滑片P在某两点间移动的过程中.电流表 与电压表 的示数变化关系如图乙所示.当电流表示数为0.2 A时，两电压表的示数相等，则电源电压为 V. 小灯泡正常工作时的电流为 A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω，电路的总功率为 W.
　开关通断引起的动态电路
4. (2017副题8题2分)如图所示电路，电源电压恒为3 V，只闭合开关S1，电流表 的示数为0.1 A；再闭合开关S2，电流表 的示数变化了0.2 A. 下列说法错误的是(　C　)
　敏感电阻引起的动态电路(2023.10)
5. (2023陕西10题2分)小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图甲所示.在控制电路中，电源电压为12 V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示.闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4 000 N时，电磁铁线圈中的电流为0.1 A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起.电磁铁线圈的电阻忽略不计.下列说法正确的是(　D　)
第4节　挡位类电热器相关计算
一、挡位识别及分析(10年9考)
例1 如图所示是不同家用电器的内部简化电路图(R1、R2均为加热电阻).
(1)[两挡位—串联短路式]某家用电器有“加热”和“保温”两个挡位，其原理如图甲所示.请你完成下列表格：
(2)[两挡位—并联断路式]某型号家用电器的内部简化电路如图乙所示，已知其有“高温”和“低温”两个挡位.请你完成下列表格：
(3)[三挡位]如图丙所示是某型号家用电器的简化电路图，其有“低温”“中温”和“高温”三个挡位.请你完成下列表格：
例2 [限流式]某型号家用电器的内部简化电路如图所示，已知其有“加热”和“保温”两个状态.开关S2为温控开关，电阻R1为加热电阻，电阻R2为限流电阻.请你完成下列表格：
二、电热器改装及相关计算(2020.23)
电热器电路多挡位改装的实质是利用电压恒定不变，改变电路中电阻大小来改变电热器的功率，从而实现改装.
例3 如图甲所示为小明新买的电热饭盒的简易电路图，其有加热和保温两挡，R1和R2是两个电热丝，图乙是某次使用电热饭盒30 min内其功率随时间的变化图像.求：
(1)本次使用电热饭盒共消耗的电能；
例3　如图甲所示为小明新买的电热饭盒的简易电路图，其有加热和保温两挡，R1和R2是两个电热丝，图乙是某次使用电热饭盒30 min内其功率随时间的变化图像.求：
(2)电热丝R2的阻值；
当电热饭盒处于保温挡时，电热丝R1与R2串联
保温挡时电路中的总电阻
R2＝R总－R1＝484 Ω－121 Ω＝363 Ω
(3)小明在使用时发现此饭盒保温功率太大，他想对电路图进行改进，在不改变加热功率的情况下，将保温功率改为50 W，请你在图丙中作出改进后的电路，并标出相应的电阻值(需要通过计算进行分析).
例3　如图甲所示为小明新买的电热饭盒的简易电路图，其有加热和保温两挡，R1和R2是两个电热丝，图乙是某次使用电热饭盒30 min内其功率随时间的变化图像.求：
1. (2022陕西10题2分)物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅.接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103 ℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60 ℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85 ℃时，温控开关自动断开.通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能.根据描述，下列判断正确的是(　D　)
2.(2024陕西10题2分)中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开关S1、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻R1和限流电阻R2(R1、R2阻值不随温度变化)，设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220 V. 闭合开关S1，能实现下表所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是(　D　)
　挡位识别及相关计算(10年9考)
3. (2021陕西22题7分)某型号煎烤机有上下两个加热盘，由两个开关控制其工作状态.R1为下盘电热丝，R2为上盘电热丝，两电热丝阻值相等，煎烤机的最大额定功率为2 200 W. 如图为煎烤机的内部简化电路图(不考虑温度对电热丝阻值的影响).
(1)按照安全用电的要求，将a、b两点接入家庭电路，完成连线.
(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少？以最大额定功率工作时，1 min消耗多少电能？
(3)电热丝R1的阻值是多大？
(3)当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，煎烤机以最大额定功率工作，由R1＝R2得P1＝P2
4. (2023陕西22题7分)如图甲，是某型号电暖器.它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图乙所示.R1和R2均为发热电阻，其部分参数如表所示.
(1)该电暖器是利用电流的 效应工作的.当开关S1、 S2均闭合时，电暖器处于 挡.
(2)该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少？在高温挡正常工作时，发热电阻R2的阻值是多少？
(3)在某次用电高峰期，小明用如图丙所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210 V，实际功率为900 W. 小明认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的.请你通过计算，判断小明的观点是否正确.
(3)电暖器在低温挡正常工作时，R1的阻值
若只是实际电压影响实际功率，则R1的阻值应不变，
综上分析，R1的实际电阻变化也是实际功率变化的原因，所以小明的观点不正确(1分)
　电热器改装及相关计算(2020.23)
5. (2020陕西23题9分)小明将废旧电热器上规格为“220 V　968 W”的完好电热丝R0拆下，用于科技小组制作电烘箱，设计电路如图甲所示.经过多次试验，当选用的电阻R1的阻值为5 Ω时，刚好满足箱体内烘干功率要求.(不考虑温度对电阻的影响)
(1)电热丝R0的阻值是多少？
(2)整个电路工作时的电流是多少？整个电路工作1 h产生的热量是多少？
(3)图甲电路工作时存在着电能没有被充分利用的不足.在保证箱体内烘干功率及R0不变的情况下，请你针对电路中的不足进行改进，在图乙中将改进后的电路图补充完整，并在图中标出相关电阻的阻值(此问不要求写出计算过程).
　结合电磁继电器类相关计算(2019.34)
6. (2019陕西34题8分)如图甲为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路.Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小.R1、R2、R3均为电热丝，且R1＝R2＝400 Ω.闭合开关S1、S2，电热器开始加热.
(1)控制电路中，电磁铁的上端是 极.
(2)加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，工作电路的总功率是多少？
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图乙所示.当电磁铁对衔铁的吸引力为 1 N时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻Rt的阻值是多少？(电磁铁线圈电阻不计)
(3)由图乙可知，F＝1 N时，控制电路中的电流I＝0.2 A
(4)保温状态下，R1的功率为64 W，则工作电路30 s消耗的电能是多少？
(4)保温时，R1与R3串联，根据P＝UI＝I2R可得
工作电路30 s消耗的电能
W＝UI串t＝220 V×0.4 A×30 s＝2 640 J(2分)
第5节　能量转化及效率计算
重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图甲所示.重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平.某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1 500 kW.某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为3×104 kg的重物从地面提升至30 m的高度处，实现能量储存，如图乙所示.根据相关信息，完成以下问题(g取10 N/kg).
(1)风能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源.
1. (2023陕西23题9分)重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图甲所示.重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平.某风力发电、重力储能综合项目，单个风力发电机组的平均发电功率为1 500 kW. 某次风能充沛时，系统利用风能发电的富余电能，将2个质量均为3×104 kg的重物从地面提升至30 m的高度处，实现能量储存，如图乙所示.根据相关信息，完成以下问题(g取10 N/kg).
(2)若某电动汽车每行驶1 km的路程需消耗0.2 kW·h的电能，单个风力发电机组发电1 h产生的电能，可供该电动汽车行驶的路程是多少？
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30 m高处的过程中，系统对重物所做的功是多少？
G＝m总g＝2×3×104 kg×10 N/kg＝6×105 N(1分)
重力储能系统对重物做的功
W1＝Gh＝6×105 N×30 m＝1.8×107 J(1分)
(4) 储能系统将2个重物从30 m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为1.44×107 J，则该过程的发电效率是多少？据某资料介绍，重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达 70%以上，请你通过计算，判断这一数据是否可信？(已知系统提升重物的效率为90%)
(4)重力储能系统放下重物发电的效率
已知系统提升重物的效率η1＝90%
重力储能系统的综合效率
η＝η1η2＝90%×80%＝72%
由于72%＞70%，所以数据可信
2. (2024陕西23题9分)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点，为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统.该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成，其基本工作过程如图所示.集热板白天接收太阳辐射时，其内部水温升高，然后通过热交换器，使蓄水箱内水温升高，再通过水泵将热水送入用户.集热板无法供热时，蓄水箱与热交换器之间阀门关闭.晴天时，集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求，同时富余的内能可储存在蓄水箱中，用以解决阴雨天集热板无法供热的问题，实现“不用煤，不用气，不用电，温暖整个县城千家万户！”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示.不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(1)同学们查阅资料了解到，在西藏地区选用该系统供热的原因之一是：藏区海拔高，大气压强 (选填“大”或“小”)，空气密度小，蓄水箱对流散热慢.
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析，为便于计算，工作过程和相关数值均做了简化处理，如下表所示.不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103 kg/m3]
(2)若这一天光照时长为10 h，集热板的光热转化效率为60%，则集热板中的水获得的内能是多少？这些内能，一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖，另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10 ℃.请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少？
解：(2)10 h集热板接收的太阳辐射能量
E＝3×106 J/(h·m2)×10 h×4×104 m2＝1.2×1012 J(1分)
集热板中的水获得的内能
E内＝Eη＝1.2×1012 J×60%＝7.2×1011 J(1分)
由Q＝cmΔt可得，蓄水箱内水的质量
蓄水箱内水的温度最终升高了10 ℃，吸收的热量
Q吸＝E内－E输出＝7.2×1011 J－1.74×1011 J＝5.46×1011 J(1分)
(3假设该县城用户均采用地暖供热.根据地暖供热标准，用户的进水温度不低于40 ℃.若这一天持续供暖结束后，蓄水箱水温为48 ℃，接下来为连续阴雨天气，请你通过计算分析，蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天？(计算结果保留一位小数)