中考復習專題電學計算題

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1、專 題 七 電 學 計 算 題 目 錄備 考 指 導一 考 題 歸 類 剖 析二 題 型 綜 合 訓 練三 電學計算題是電學知識的重點與難點題型，歷年來在河北省中考中扮演著“壓軸題”的角色，總是居于第38題的重要位置。其中主要涉及計算的物理量有：電流、電壓、電阻、電功、電功率、電熱等，呈現(xiàn)載體往往有電熱器、動態(tài)電路及模型，有時還會涉及太陽能、風能等新能源的利用，難度較大，綜合性較強。解題的關(guān)鍵在于分清并畫出等效電路，標出已知量，結(jié)合相應(yīng)知識點及方程思想，找準正確的公式，進行解答。預計2018年河北中考中此處出現(xiàn)動態(tài)電路，考查計算電阻、電流和電功率的可能性較大。 年份題號題型考查的內(nèi)容涉及的主要

2、問題分值2013 38計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡電阻；(2)計算電源電壓；(3)根據(jù)條件計算滑動變阻器的最小值和最小電功率；(4) UR圖象問題7分2014 38計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算燈泡正常工作的電流；(3)電源電壓的范圍；(4) IU圖象問題7分本專題在歷年河北省中考卷中的考查情況統(tǒng)計如下： 2015 38計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算小燈泡的實際功率；(3)計算電源電壓；(4) IU圖象問題7分2016 38計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算燈泡的電功率；(3)計算分析滑動變阻器的規(guī)格；(4) IU圖象問題7分2017 38計算題動態(tài)

3、電路(1)計算燈泡的電流；(2)計算電源電壓；(3)計算分析電阻的取值范圍；(4)電壓表的最大值和最小值；(5) IU圖象問題7分續(xù)表 類型一 以“動態(tài)電路”為載體的電學計算典 例 1 (2015河北，38，7分)在如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為2.5 V，變阻器的最大阻值R為定值電阻R0的三倍。閉合開關(guān)S，當滑片P置于某點時，電壓表示數(shù)為2.5 V，電流表示數(shù)為I1，當滑片P置于最右端時，電流表示數(shù)為I2，且I1 ：I25 ：4。兩次變阻器連入電路的電阻之比R 1 ：R8 ：15。圖乙是該小燈泡IU圖象。求： (1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻值。 (2)滑片置于最右端時，小

4、燈泡的實際功率。 (3)電源電壓。圖1 解：(1)由圖象可知，當UL2.5 V時，I1IL0.25 A，因為I ，所以燈泡正常發(fā)光時的電阻RL 10 ；(2)當滑片置于最右端時，L、R0及R串聯(lián)。由于I2 I10.2 A，由圖象可知，燈泡兩端電壓UL21 V，小燈泡的實際功率PL2UL2I21 V0.2 A0.2 W；UR LLUI 2.5V0.25A45 解：(3)當滑片置于最右端時，燈泡的電阻RL2 5 ，由于UI1(RLR0R1)，UI2(RL2R0R)，已知R1 ：R8 ：15，R3R0，將RL10 、RL25 、I10.25 A、I20.2 A代入式中，解得U9 V。22LUI 1V

5、0.2A 【 尋 考 法 】本題是一道以動態(tài)電路為載體的電學綜合計算題，考查了電阻、電壓和電功率的有關(guān)計算問題，綜合性較強。近幾年來，河北省中考中第38題的壓軸題多為此類動態(tài)電路問題，經(jīng)常配以IU或UR圖象進行綜合考查，難度較大。常會涉及的計算問題有：燈泡的電阻，通過燈泡的電流，燈泡兩端的電壓，某用電器的電功率，滑動變阻器的阻值取值范圍等。 【 探 解 法 】 (1)已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，根據(jù)圖象求得此時的電流，利用IU/R可求得小燈泡正常發(fā)光時的電阻值；(2)根據(jù)公式PUII2R計算燈泡的實際電功率；(3)根據(jù)兩種情況下的電流值列出關(guān)系式，聯(lián)立求出電壓值。 典 例 2 (2017

6、重慶B卷)如表所示為某電烤箱的銘牌，高溫擋額定功率模糊不清。如圖虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖。R1和R2均為電熱絲，R272.6 。電烤箱開關(guān)接1時是低溫擋，接2時是高溫擋。求：類型二 以“電熱器”為載體的電熱綜合計算(1)電烤箱在低溫擋正常工作10 min電流做的功；(2)R 1的阻值； (3)在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫擋工作，發(fā)現(xiàn)標有“3 000 imp/kwh”的電能表的指示燈閃爍81次共用時2 min，求此時家庭電路兩端的實際電壓。牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫檔W低溫檔400W圖2 2UR解：(1)由P 可得，電烤箱在低溫擋正常工作10 min電流做的功

7、WP低t400 W1060 s2.4105 J；(2)由圖可知，開關(guān)接1時，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由P 可知總功率最小，電烤箱處于低溫擋；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電阻小，由P 可知功率大，電烤箱處于高溫擋；處于低溫擋時，電路的總電阻R 121 ，則R1的阻值R1RR2121 72.6 48.4 ；Wt 2UR2UP低2220V400W（） 解：(3)指示燈閃爍81次，電烤箱消耗的電能W81 kWh0.027 kWh，工作時間t2 min h，則電烤箱在高溫擋的實際功率P 0.81 kW810 W；根據(jù)P 可得，此時家庭電路兩端的實際電壓U 198 V。 13000Wt 1300.0

8、27 kW h1 h30 1P R 810 W 48.4 2UR 【 尋 考 法 】本題以電烤箱為載體考查了有關(guān)電壓、電功、電阻的綜合計算問題。以電熱器為載體的綜合電學計算問題，是河北中考電學壓軸題第38題的另一種常見類型，它通過結(jié)合一些電熱器，如電熱水壺、電飯煲、電暖氣等電器，通過分析不同的擋位，考查有關(guān)電熱問題，電功(能)問題，電壓、電阻、電流的計算問題，有時也會結(jié)合熱量計算(水吸熱)、熱值計算等進行綜合性考查，難度較大。 【 探 解 法 】 (1)已知電烤箱在低溫擋工作時的功率和時間，利用WPt可求得工作10 min所消耗的電能；(2)由圖可知，開關(guān)接1時，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由

9、P 可知總功率最小，電烤箱處于低溫擋；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電阻小，由P 可知功率大，電烤箱處于高溫擋；已知低溫擋的電功率與工作電壓，由電功率的變形公式R 可以求出總電阻，根據(jù)電阻R 2的阻值，可求得R1的阻值。(3)根據(jù)電能表參數(shù)的含義求出指示燈閃爍81次消耗的電能，根據(jù)P 求出該用電器的實際功率；根據(jù)P 算出實際電壓。2UR 2UR2UP2UR Wt 1.(2013河北)如圖甲所示，L上標有“6 V3 W”字樣，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為015 V，變阻器R的最大電阻為100 。只閉合S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為Ia。只閉合S2，移動

10、滑片P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示；當滑片P置于b點時，電壓表示數(shù)Ub8 V，電流表示數(shù)為Ib。已知Ra ：R012 ：5，I a ：Ib3 ：5。(燈絲電阻不隨溫度變化)求： (1)小燈泡的電阻；(2)定值電阻R0和電源電壓；(3)在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，只閉合S1時，變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少。 解：(1)因為I ，PUI，則小燈泡的電阻：RL 12 。(2)只閉合S2，R與R0串聯(lián)，滑片P置于b點時，Ub 8 V，由圖可知電阻Rb 16 ，則電流Ib 0.5 A，電源電壓U Ib (Rb

11、R0) 0.5 A(16 R0)，只閉合S1，R與L串聯(lián)，當滑片P置于a點時，由于Ia ：Ib 3 ：5，則Ia 0.3 A，電源電壓U Ia (R a RL) 0.3 A(Ra12 )，已知Ra ：R0 12 ：5，代入式可得，R020 ，U18 V。 UR 2UP額額2(6 V)3 W bbUR 8 V16 解：(3)只閉合S1，電流表的量程大于燈泡的額定電流，則電路中最大電流等于燈泡的額定電流0.5 A，I 0.5 A，變阻器接入電路的最小電阻R最小24 ，只閉合S2，變阻器兩端電壓為15 V時，連入電路中的電阻最大，由于 ，則變阻器接入電路的最大電阻R 最大100 ，電路消耗的最小功率

12、P最小 2.7 W。LUR R最小18V12R最小0RR最大U UU最大最大20 UR R最大218V220 100 （） 3(2017河北三模)如圖所示的電路中，電源電壓為6 V保持不變，燈泡上標有“6 V3.6 W”的字樣且阻值恒定，定值電阻R1為8 ，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為03 V，當閉合開關(guān)S、S1，變阻器滑片在中間某處時，其中一只電表恰好達到滿偏；當閉合開關(guān)S、S2，滑片置于變阻器最右端時，另一只電表恰好達到滿偏。在保證電路安全的情況下，求： (1)燈泡L的電阻；(2)滑動變阻器R2的最大阻值；(3)當閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器連入電路的阻值范圍。解：(1)燈泡L

13、的電阻為RL 10 。2LUP 26 V3.6 W（） 解： (2)小燈泡的電阻值大于定值電阻R1的阻值，若燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片在最右端時，滿偏的為電流表，則定值電阻R1與滑動變阻器串聯(lián)時，電流將大于0.6 A，則滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片在最右端時，滿偏的電表應(yīng)為電壓表，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)時，滿偏的電表應(yīng)為電流表?；瑒幼冏杵髋c燈泡串聯(lián)，滑片位于最右端時，滑動變阻器兩端的電壓為3 V，燈泡兩端的電壓為U LUUP6 V3V3 V，滑動變阻器的最大電阻為R2 RL10 。PUI LLPUUR LLPU RU 解： (3)當電流表滿偏時，滑動變阻器連入電路的電阻最小，此時滑動變阻器兩端

14、的電壓為U1UUR16 V0.6 A8 1.2 V，此時滑動變阻器的電阻為Rmin 2 ；當電壓表滿偏時，滑動變阻器連入電路的電阻最大，此時滑動變阻器兩端的電壓為3 V，定值電阻R1兩端的電壓為3 V，此時電路中的電流最小，Imin ，滑動變阻器的最大電阻為R max 8 。當閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器連入電路的阻值范圍是28 。1maxUI 1.2V0.6A 11URR 3V82minUI 3V3V8 6某家庭電熱鍋簡化電路如圖所示，電熱鍋額定電壓為220 V，R1、R2均為發(fā)熱電阻，其阻值分別為80 、404 ，閉合開關(guān)S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，當鍋內(nèi)溫度達到100 時，開關(guān)S2

15、自動斷開，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，試求： (1)電熱鍋在額定電壓下，加熱15 min消耗的電能；(2)電熱鍋在額定電壓下，保溫狀態(tài)的電功率；(3)為測量電熱鍋的實際電壓，將家中其他用電器全部關(guān)閉，電熱鍋在加熱狀態(tài)時，觀察到的標有“2 000 r/ (kWh) ”字樣的電能表的表盤在6 min內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電熱鍋的實際電壓是多少？ 解：（1）閉合開關(guān)S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，由圖可知，只有R1接入電路，此時電路中的電流I 2.75 A，電熱鍋在額定電壓下，加熱15 min消耗的電能WUIt220 V2.75 A 1560s 5.445105 J；(2)開關(guān)S2斷開、S1仍閉合時，R1與R2串聯(lián)，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電熱鍋在保溫狀態(tài)的電功率P 保 100 W；1 UR220V80 21 2UR R2(220V)80 404 解：(3)電能表的表盤在6 min內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電熱鍋在加熱狀態(tài)下實際消耗的電能W 0.05 kWh1.8105 J，電熱鍋的實際功率P實 500 W，由P 可得，實際電壓U實 200 V。Wt 51.8 10 J360 s 1P R實500 W 80 2UR 100r2000r /(k W h)