1、,类型2 电学综合型计算题,2019中考物理,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,电学综合型计算题涉及的知识点有“一个基本定律、两个基本电路、五个基本物理量”,即一个欧姆定律,串联、并联两个基本电路,电流、电压、电阻、电功、电功率五个基本物理量。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,2.涉及的规律: (1)串联电路中电流、电压的规律:II1I2、UU1U2;(2)并联电路中电流、电压的规律:II1I2、UU1U2。3.解答这类题的步骤:(1)认真审题、分析题意、判断电路特点;(2)根据不同情况、画出等效电路图;(3)寻找电路中物理量之
2、间的联系;(4)准确运用公式进行计算。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,限时训练一(限时30分钟),单开关纯电路中的相关计算(电源电压不变) 1.如图所示,电源电压为6V且保持不变,滑动 变阻器R铭牌上标有“1A20”字样,电阻 R010,电流表量程是00.6A,电压表量程是03V。 (1)当滑动变阻器滑片处在最右端时,求电流表和电压表示数; (2)为了保证各电路元件安全,求R接入电路中的阻值范围。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)当滑动变阻器滑片处在最右端时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,则R=20, 所以电路中的电流,即电流表示数:R0两端的电压,即电压表
3、示数: U0=IR0=0.2A10=2V;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(2)当电压表的示数U1为3V时,电路中的电流最大, 则通过R0的电流: 为保证各电路元件安全,允许滑动变阻器R接入电路中的最小电阻: 所以R接入电路中的阻值范围是1020。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,2.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。 (1)求电源电压U; (2)求通过电阻R2的电流I2; (3)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率变化了0.6W,求电阻R0
4、的阻值。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:由电路图知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流。 (1)闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A, 则干路电流:I=0.8A, 通过电阻R1的电流:I1=0.3A, 由欧姆定律得,电源电压: U=U1=I1R1=0.3A20=6V; (2)通过R2的电流: I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)若用R0替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,即电流表A的示数也发生变化,不符
5、合题意;因此只能是用R0替换电阻R2。 替换前电源的电功率:P总=UI=6V0.8A=4.8W, 替换后电源的电功率变化了0.6W,则此时电源的电功率可能为: P总=P总+P=4.8W+0.6W=5.4W, P总=P总-P=4.8W-0.6W=4.2W,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换前后R1的电流和功率均不变,则R1消耗的功率:P1=UI1=6V0.3A=1.8W, 因替换后R1与R0并联,且电源的电功率等于各电阻消耗功率之和,所以电阻R0消耗的功率可能为: P0=P总-P1=5.4W-1.8W=3.6W, P0=P总-P1=4.2W
6、-1.8W=2.4W,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,由 得,R0的阻值可能为:,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,多开关纯电路中的相关计算(电源电压不变) 3.如图所示,灯泡L上标有“6V3W”的字样(不考虑温度对灯泡电阻的影响),电阻R1=20。 (1)求灯泡L的电阻; (2)当开关S1闭合,S2、S3都 断开时,灯泡L正常发光,求电源电压; (3)开关S1、S2、S3都闭合,且滑片P在b端时,电流表的示数为2.4A,求滑动变阻器R2的最大阻值。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)由 得,灯泡L的电阻:(2)当开关S1闭合,S2、S3都断开时,电阻
7、R1与灯泡L串联,因为灯泡正常发光,所以电路中的电流:故电源电压: U=I(R1+RL)=0.5A(20+12)=16V;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)开关S1、S2、S3都闭合,且滑片P在b端时,灯泡L被短路,电阻R1、R2并联,电流表测干路电流,则通过电阻R1的电流: 所以通过电阻R2的电流: I2=I-I1=2.4A-0.8A=1.6A, 故滑动变阻器R2的最大阻值:,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,4.如图是某课外活动小组设计的小台灯电路图。S为单刀双掷开关,电源电压为12V,且保持不变,小灯泡的额定功率是6W,电阻R的阻值为6。当开关S接“2”时,小
8、灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变,试求: (1)灯丝的电阻; (2)小灯泡正常发光10min, 电流通过小灯泡所做的功; (3)开关S接“1”时,电阻R的功率。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)当开关S接“2”时,小灯泡直接接在电源上,小灯泡恰好正常发光,UL=U=12V,PL=6W, 由 得,灯丝电阻: (2)小灯泡正常发光,PL=6W, 10min内电流通过小灯泡所做的功: WL=PLt=6W1060s=3600J;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)开关S接“1”时,小灯泡和电阻R串联,电路中的电流: 电阻R的功率: PR=I2R=(0.4A)26=
9、0.96W。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,5.如图所示,电源电压恒定,小灯泡上标有“6V3W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为60。求: (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)断开开关S2,闭合开关S、S1、S3,将滑片P移到a端时,小灯泡L恰好正常发光,电流表示数为2A,电源电压是多少?定值电阻R1的阻值是多少? (3)断开开关S1,闭合开关 S、S2、S3,将滑片P移到距a 端的长度为总长ab的1/5位置时, 此时灯L的实际功率。(假设小 灯泡电阻不变),2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)由 得,灯泡正常发光时的电阻:(2)断开开关S2,闭合开关S、S
10、1、S3,将滑片P移到a端时,灯L与R1并联,电流表测量干路电流,小灯泡L恰好正常发光。 则电源电压:U=U1=UL=6V;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,由P=UI得,灯泡正常发光时的电流:则通过电阻R1的电流: I1=I-IL=2A-0.5A=1.5A, 由 得,定值电阻R1的阻值:,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的1/5位置时,L与1/5R2串联, 则 所以电路总电阻:R=RL+R2=12+12=24, 电路电流: 所以灯L的实际功率:PL=I2R=(0.25A)212=0.75W。
11、,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,限时训练二(限时30分钟),多开关纯电路中的相关计算(电源电压可调) 1.(2017T21)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程:00.6A,电压表量程:03V,滑动变阻器规格为“201A”。 (1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少? (2)电源电压调至8V,断开开关S1,闭 合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变 阻器的阻值变化范围。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算
12、题,解:(1)闭合开关S1和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,所以灯泡正常发光时,电压表的示数:URU-UL6V-6V0V, 此时通过灯泡的电流:IL0.5A, 所以通过R0的电流:I0I-IL0.6A-0.5A0.1A, 由IU/R得,R0的阻值:,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(2)灯泡的电阻: 断开开关S1,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源电压UUL,所以灯泡能正常发光,此时电路中的电流最大,即I大=0.5A,此时电路中的总电阻:,2019物理中考 类型2 电学综合
13、型计算题,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值: R小=R总-RL=16-12=4, 当电压表的示数UR大3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则灯泡两端的电压:ULU-UR大8V-3V5V, 所以电路中的电流: ,即 解得:R7.2, 所以滑动变阻器的阻值变化范围为47.2。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,2.如图所示,电源电压可调,已知R1R2,R210,滑动变阻器R3的最大阻值为15。 (1)若调节电源电压为10V,只闭合S2, 移动滑动变阻器滑片在最左端时,求电流表的示数; (2)若只闭合S2,调节电源电压,移动滑动变阻器滑片,电压表示数在13V之间变化,求电源电压的最大调
14、节范围; (3)调节电源电压不变,若只闭合S1,移动滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为0.5A;若同时闭合S1、S2、S3,电流表的示数为3A,求R1的阻值。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)只闭合S2,移动滑动变阻器滑片在最左端时,R2与R3的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,所以电路中的电流(即电流表的示数):,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(2)只闭合S2时,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,此时电路中的电流: R2两端的电压(即电压表的示数):,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,因移动滑动变阻器滑片,电压表示数在13V之间变化,
15、所以 , 即 当R30时,电源电压最小为1V, 当R315时,电源电压最大为7.5V, 则电源电压的最大调节范围为17.5V;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片在最左端时,R1与R3的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,则电源电压: UI(R1+R3大)0.5A(R1+15), 同时闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,所以干路电流:整理可得: 解得:R130或R15,由R1R2知,R1的阻值为5。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,3.在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流电源,灯泡L1的额定电压为8V,图乙
16、是灯泡L2的U-I图像。(1)当开关S接a时,电压表的示数为4V,电流表的示数为1A,求定值电阻R0的阻值; (2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率; (3)当开关S接b时,通过调节电 源电压,使灯泡L1正常发光,求电 源消耗的总功率。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流, 由IU/R得,定值电阻R0的阻值:R0U0/I4V/1A4; (2)当开关S接a时,R0与L1串联,由PUII2R得,电路中的电流: 因灯泡正常发光时的电压和额定电
17、压相等, 所以灯泡L1的额定功率:P1U1I8V0.5A4W;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)开关S接b时,两灯泡串联,由灯泡L1正常发光可知,电路中的电流I0.5A, 由图乙知,L2两端的电压U2=4V, 则电源电压:UU1+U28V+4V12V, 电源消耗的总功率:PUI12V0.5A6W。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,用电器中的相关计算 4.如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为36V且保持不变。发热电阻R1的阻值为40,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,R1的功率最大;将滑片P移到b端时,电路中的电流是0.4A。求:
18、(1)R1的最大功率; (2)滑动变阻器R2的最大阻值; (3)将滑片P移到某一位置,R2 两端电压为16V时,通电5min,电流对整个电路做的功。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)当滑片P在a端时,电路中只有R1,所以R1两端的电压就是电源电压,则R1的最大功率:(2)当滑片P位于b端时,滑动变阻器全部连入电路,且与R1串联,此时电路中的总电阻: 则滑动变阻器的最大阻值:R滑=R总-R1=90-40=50;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)将滑片P移到某一位置,R2两端电压为16V时, R1两端的电压:U1=U-U2=36V-16V=20V, 则电路电
19、流: 则通电5min,电流对整个电路做的功: W=UIt=36V0.5A560s=5400J。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,5.如表所示,是某电烤箱的铭牌,高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝,R2=72.6。电烤箱开关接1时是低温挡,接2时是高温挡,求: (1)电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功; (2)R1的阻值;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)在某用电高峰期,若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作,发现标有“3000imp/kWh”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min,求此时家庭电路两端的实际电压
20、。,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,解:(1)由P=W/t得,电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功: W=P低t=400W1060s=2.4105J; (2)由图知,开关接1时,R1与R2串联,总电阻最大,由P=U2/R知总功率最小,电烤箱处于低温挡,开关接2时,只有R1接入电路,电阻最小, 由P=U2/R知总功率最大,电烤箱处于高温挡,处于低温挡时,电路的总电阻: 则R1的阻值: R1=R-R2=121-72.6=48.4;,2019物理中考 类型2 电学综合型计算题,(3)指示灯闪烁81次,电烤箱消耗的电能:工作时间:t=2min=1/30h, 则电烤箱在高温挡的实际功率:由P=U2/R得,此时家庭电路两端的实际电压:,谢谢各位的聆听!,2019中考物理,