初中物理中考复习 专题三　题型二、电学计算课件PPT

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该类型一般围绕由开关闭合、变阻器滑片移动等引起电路变化,要求我们把握电路的某种联系,充分运用欧姆定律与串、并联电路规律解题。
例题(2019·辽宁营口中考)如图所示电路,电源电压为5 V不变,定值电阻R0阻值为5 Ω,滑动变阻器R上标有“20 Ω　1 A”字样,灯L标有“3 V　1.2 W”,电压表量程为0~3 V。(不考虑灯丝电阻的变化,且保证各元件均安全)求:(1)当S1闭合、S2接b,灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,R0的电功率是多少?(3)当S1闭合、S2接a时,R0的最小电功率是多少?
答案:(1)5 Ω　(2)1.25 W　(3)0.8 W解析:(1)当S1闭合、S2接b时,灯泡L与变阻器R串联,电压表测R两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压UR=U-UL=5 V-3 V=2 V,
(2)保持滑动变阻器滑片位置不动,当S1闭合、S2接a时,定值电阻R0与变阻器R串联,因串联电路中总电阻等于各分电压之和,
则R0的电功率P0=(I')2R0=(0.5 A)2×5 Ω=1.25 W。
(3)当S1闭合、S2接a时,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数UR'=3 V时,R0两端的电压U0=U-UR'=5 V-3 V=2 V,
所以,电路中的最小电流为0.4 A,此时R0的电功率最小,则P0小=(I″)2R0=(0.4 A)2×5 Ω=0.8 W。
方法归纳本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确地确定最后一问中电路中的最小电流是关键。
(2019·上海中考)在图所示的电路中,电源电压为12 V且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“1 A”字样。开关S闭合后,电压表V的示数为5 V。求:(1)通过电阻R1的电流I1。(2)电路正常工作10 s后,电流通过电阻R1做的功W1。移动滑动变阻器的滑片P,电源电压和电压表示数的比值最大为3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。
答案:(1)0.5 A　(2)25 J　6 V　
解析:(1)根据电路图可知,电压表测量R1两端的电压,又因为R1=10Ω,
解得,R2'=2 Ω,此时R1的电压U1″=I'R1=1 A×10 Ω=10 V,电压表示数的最大值和最小值的差值应为10 V-4 V=6 V。　
2.如图所示,R1=20 Ω,当开关S接1时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.9 A。试求:(1)电阻R2的阻值;(2)当开关S接2时,求电压表和电流表的示数。
答案:(1)10 Ω　(2)6 V　0.6 A　解析:(1)当开关S接1时,R1、R2并联,电压表测量的是电源电压,电流表测量干路电流则电源电压U=6 V;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知I2=I-I1=0.9 A-0.3 A=0.6 A,
(2)当开关S接2时,对R1短路,只有R2连入电路,则通过R2的电流不变,所以,电压表示数为6 V,电流表示数为0.6 A。　
3.如图所示,是“彩虹”款某款电热毯的简易电路图。电源电压保持不变,R1是电热毯加热的电热丝,R2是定值电阻,该电热毯的额定电压为220 V,当开关S闭合时,电热毯处于高温加热状态,其预定加热功率为110 W;当开关S断开时,电热毯处于低温加热状态。求:(1)该电热毯的电热丝R1的阻值大小;(2)该电热毯处于正常工作的高温加热状态时,30 min 消耗的电能大小;(3)若R2的阻值为660 Ω,则当该电热毯处于低温加热状态与高温加热状态时,其中的电热丝R1所消耗的电功率大小之比。
答案:(1)440 Ω　(2)1.98×105 J　(3)4∶25　解析:(1)当开关S闭合时,只有R1接入电路中,电热毯处于高温加热状态,
(2)电热毯处于高温加热状态时,30 min消耗的电能W=P额t=110 W×30×60 s=1.98×105 J。(3)当开关S断开时,电热毯处于低温加热状态,R1、R2串联,此时电路中的电流
R1的实际功率P实=I2R1=(0.2 A)2×440 Ω=17.6 W,则当该电热毯处于低温加热状态与高温加热状态时,其中的电热丝
4.(2019·湖南怀化中考)如图甲是定值电阻R1和标有“8 V　8 W”灯泡L的I-U关系图象。如图乙所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。当开关S1、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1 W。求:
(1)灯泡正常发光10 s,电流通过灯泡产生的热量;(2)电源电压;(3)当开关S、S1,S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
答案:(1)80 J　(2)8 V　(3)14.4 W
(2)当开关S1、S2闭合,开关S1断开,将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时,灯泡与整个滑动变阻器串联。由图象知,灯泡实际功率P实L=1 W时,灯泡两端电压为U实L=2 V,I实=0.5 A,
所以电源电压为U=U实L+U2=2 V+6 V=8 V。
电路消耗的最大总功率为P总=P实L'+P1=8 W+6.4 W=14.4 W。
(3)当开关S、S1、S2同时闭合,滑动变阻器滑片位于最左端,灯泡和定值电阻R1并联。因为U实L'=U=U额=8 V,所以灯泡实际功率P实L'=P额=8 W;
5.(2019·湖北鄂州中考)某同学利用如图甲所示的电路进行探究,电源电压恒为9 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。则
(1)该同学探究的是　　　　　　　　的关系; (2)五次记录实验数据中,电压表的示数为多少?滑动变阻器阻值变化范围是多少?答案:(1)电流与电阻　(2)5 V　4~20 Ω　
解析:(1)由图乙可知,通过定值电阻的电流随其阻值的变化而变化,但电流和电阻的乘积不变,所以,该同学探究的是电流与电阻的关系。(2)由图乙可知,五次记录实验数据中,Ux=IRx=1.0 A×5 Ω=0.2 A×25 Ω=5 V,即电压表的示数为5 V;当Rx=5 Ω时电路中的电流I=1.0 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R滑=R总-Rx=9 Ω-5 Ω=4 Ω;当Rx'=25 Ω时电路中的电流I'=0.2 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值R滑'=R总'-Rx'=45 Ω-25 Ω=20 Ω,所以,滑动变阻器阻值变化范围是4~20 Ω。　
6.(2019·内蒙古赤峰中考)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知R1=10 Ω,学生电源提供的电压为12 V且保持不变,R1、R2电阻保持不变。(1)开关S1闭合且开关S2接a时,电路的总功率为21.6 W。①此时R1与R2并　联; ②求电路中总电流和R2阻值。(2)开关S1断开且开关S2接b时,求:10 s时间内电流通过整个电路做的功。