专题50 计算题——变化电路(四) 备战中考物理重难点题型专题突破
展开本专题涉及的考点及公式
1.串联电路
(1)电流:串联电路电流处处相等。即:。
(2)电压:串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:。
(3)电阻:串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。即:。
(4)功率:串联电路的总功率等于各部分电路消耗的功率之和。即:。
(5)分压原理:串联电路中各部分两端的电压与电阻成正比。即:或。
2.并联电路
(1)电流:并联电路中总(干路)电流等于各支路电流之和。即:。
(2)电压:并联电路的各支路两端的电压等于总电压。即:。
(3)电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。即:。
(4)功率:并联电路的总功率等于各支路消耗的功率之和。即:。
(5)分流原理:并联电路中各支路的电流与电阻成反比。即:或。
3.欧姆定律及变形式:,,。
4.电功:(普适式),(适用于任何电路),(适用于纯电阻电路)。
5.电功率:(定义式),(普适式),(适用于纯电阻电路)。
6.电热:(定义式),(适用于纯电阻电路),非纯电阻电路。
7.带有滑动变阻器电路功率的问题
这类问题一般是滑动变阻器和某定值电阻或用电器串联。令该定值电阻(用电器)的电阻为R0,滑动变阻器的电阻为R变,电源电压为U,则电路中的电流,由P=I2R可知,滑动变阻器的功率,由均值不等式可知,当 时,P有极大值。依据此结论解决相关的电流、电压关系。
一、计算题
1.(2022·辽宁营口·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡规格是“3V 1.5W”,R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”,电压表选用3V量程。断开S2,闭合S和S1,当滑片P移到变阻器中点时,小灯泡正常发光。求:
(1)小灯泡正常发光时的电流;
(2)电源电压;
(3)断开S1,闭合S和S2,在保证电路元件安全前提下,电路消耗的最大功率是多少。
2.(2022·贵州安顺·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,滑动变阻器R2标有“20Ω 3A”的字样,闭合开关S,电流表的示数为0.3A。求
(1)R1的阻值;
(2)R2允许接入电路的最小阻值;
(3)整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。
3.(2022·河北·统考中考真题)如图所示,电源电压为18V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。
(1)求R0的阻值;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。
4.(2022·辽宁丹东·统考中考真题)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R3最大阻值20Ω。当闭合开关S、S1,断开S2,滑片P在某位置时,电流表示数为0.4A,电压表示数为1V;当开关S、S1、S2都闭合,滑片P在最左端时,电流表示数为0.75A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S、S2,断开S1,电路的最小功率。
5.(2022·江苏南通·统考中考真题)如图所示,电源电压恒定,R0是定值电阻,小灯泡L标有“6V 3W”,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时,小灯泡恰好正常发光,电流表示数为1.5A。
(1)求小灯泡的额定电流;
(2)求电阻R0的阻值;
(3)闭合S,断开S1和S2,移动变阻器的滑片P,求电路总功率的最小值和最大值。
6.(2022·四川攀枝花·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持恒定,定值电阻,滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和,当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时,电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)闭合,断开,调节滑动变阻器,求电路消耗功率的范围。
7.(2022·山东枣庄·统考中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中,分别测出几组对应的电压值和电流值,通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P,并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像,如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)R0的阻值和电源电压;
(3)整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
8.(2022·山东菏泽·统考中考真题)如图所示为某用电器的内部简化电路,R1和R2为定值电阻, 。现将该用电器接入电压为220V的电路,当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求:
(1)只闭合S1时,流过R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)该用电器的最大电功率。
9.(2022·湖北荆州·统考中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定为4.5V,灯泡L上标有“2.5V;1.25W”字样(灯丝电阻不变),定值电阻R1阻值为15Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω;1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、断开开关S1、S2,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片滑至最右端,通电1min定值电阻R1产生的热量;
(4)闭合开关S、S1、S2,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器R2的最大功率。
10.(2022·湖南永州·统考中考真题)小明为了控制灯泡的亮度,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯泡电阻不随温度变化),滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端,闭合开关S,缓慢移动滑片P,当滑片P位于b端时,灯泡恰好正常发光。
(1)求电源电压U;
(2)求灯泡L的电阻;
(3)当电流表的示数为0.3A时,求此时滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路,电源电压U'=3V,当滑片P位于a、b之间某一位置时(不包括a、b两点),电路消耗的电功率最小,求此最小电功率。
11.(2022·湖南郴州·统考中考真题)如图所示,电源电压恒定,L为“6V 3.6W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3:2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9:1。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)电源电压;
(3)R2消耗的最大功率。
12.(2022·黑龙江绥化·统考中考真题)如图甲所示的电路,电源电压可调,R为标有“1A”字样的滑动变阻器,a、c为其两个端点,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
(1)L1正常发光时的电阻;
(2)闭合开关S,断开S1、S2,在不损坏电路的情况下,使其中一盏灯正常发光,电压表示数是多少?
(3)闭合开关S、S2,断开S1,将电源电压调至14V,当滑动变阻器滑片P在b点时,小灯泡正常发光,此时Rab:Rbc=1:2,则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆?
(4)若不限制电路中各开关的状态,滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处;现移动滑片P的同时调节电源电压,使电路中有小灯泡正常发光,其它各元件均安全,每种电路对应的总功率变化范围。
一、计算题
1.(2023·安徽合肥·合肥38中校考一模)如图所示电路,电源电压不变,R1和R2均为定值电阻,其中,R3为滑动变阻器(),S2为单刀双掷开关。连接好电路后,将滑动变阻器的滑片滑至电阻最右端,闭合S1,将S2掷于1端时,电流表的示数为0.15A;将S2掷于2端,调节滑动变阻器的滑片P在某一位置时,电流表的示数为0.3A,R3消耗的电功率最大。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)将S2掷于2端,电流表示数为0.3A时,电阻R2消耗的电功率。
2.(2023·江西南昌·南昌市外国语学校校考模拟预测)小明为了控制灯泡的亮度,设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯泡电阻不随温度变化),滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端,闭合开关S,缓慢移动滑片P,当滑片P位于b端时,灯泡恰好正常发光。
(1)求电源电压U;
(2)求灯泡L的电阻;
(3)当电流表的示数为0.3A时,求此时滑动变阻器接入电路的电阻;
(4)将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路,电源电压U'=3V,当滑片P位于a、b之间某一位置时(不包括a、b两点),电路消耗的电功率最小,求此最小电功率。
3.(2023·山西太原·山西大附中校考一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路总功率的最大值和最小值。
4.(2023·山西·山西大附中校考一模)如图所示,灯泡L1铭牌上标有“9V 4.5W”的字样(其阻值不变),电压表选用的是“0~15V”的量程,电流表均选“0~0.6A”的量程,电路总电压不变。当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3,电路消耗的总功率为1.8W。若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5。则:
(1)求L1的阻值;
(2)求U1∶U2;
(3)求电源电压;
(4)在电路安全的情况下,求电路的最大功率。
5.(2023·黑龙江绥化·校考一模)如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡L标有“6V 6W” 的字样,R0为定值电阻。闭合开关,在滑片P由b端滑到a端的过程中,电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示,灯泡由较暗到正常发光,电路中的电流变为原来的2倍。求∶
(1)小灯泡L正常工作时的电流,及小灯泡正常工作10s消耗的电能;
(2) R0的电阻 ;
(3)当滑片P移到某一点c时,R上消耗的功率P与滑片移到b点时R上消耗的功率P之比为P∶P=33∶35,且此时R上消耗的功率P等于灯泡L和R0上消耗的总功率。求滑片P滑到c点时灯泡L的实际功率。(结果保留二位小数)
6.(2023春·江苏苏州·九年级苏州市立达中学校校考开学考试)某小组设计了如图所示的电路。已知电源电压不变,小灯泡LI、L2、L3的铭牌依次是“9V 4.05W”、“6V 1.2W”、“3V 0.9W”(灯丝电阻均不变),滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,A、B、C、D是四个接线柱。实验时,将AD两个接线柱接在电源两端(电源电压保恒定不变),滑动变阻器的滑片移到最上端,此时有一个小灯泡正常工作,另一个灯泡未达到额定电压。
(1)求小灯泡L3正常工作时的电流;
(2)求电源电压;
(3)某同学将三个小灯泡取下来后,再随机接入电路中原来三个小灯泡所在位置进行实验。把AD两个按线柱接在同一电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到某一点,电路图中L2位置的灯恰好正常发光,此时L1位置的小灯泡实际功率为其额定功率的,求此时滑动变阻器的电功率。
7.(2023春·重庆·九年级重庆南开中学校考阶段练习)如图所示的电路中,小灯泡上标有“2V 1W”字样,电流表的量程为0~0.6A。若将滑片移动到最右端,只闭合开关S2,断开S1与S3时,小灯泡正常发光;再将滑片向左移到中点位置时,电压表示数为5V。始终保持滑片在中点位置不变,当闭合开关S1、S3,断开S2时,定值电阻R0消耗的功率为P1;当只闭合开关S1,断开S2与S3时,定值电阻R0消耗的功率为P2,P1∶P2=9∶4,求:
(1)小灯泡正常发光时灯丝的电阻;
(2)电源电压;
(3)电路安全工作时,通过调节开关和滑片,电路的最大功率与最小功率的之比是多少。
专题54 计算题——电器(四) 备战中考物理重难点题型专题突破: 这是一份专题54 计算题——电器(四) 备战中考物理重难点题型专题突破,文件包含专题54计算题电器四备战中考物理重难点题型专题突破原卷版docx、专题54计算题电器四备战中考物理重难点题型专题突破解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共33页, 欢迎下载使用。
专题49 计算题——变化电路(三) 备战中考物理重难点题型专题突破: 这是一份专题49 计算题——变化电路(三) 备战中考物理重难点题型专题突破,文件包含专题49计算题变化电路三备战中考物理重难点题型专题突破原卷版docx、专题49计算题变化电路三备战中考物理重难点题型专题突破解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共36页, 欢迎下载使用。
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