2020年中考物理二轮复习专题讲练附解答:3-4 电学体系内综合计算题 联系客服

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专题3.4 电学体系内综合计算题

知识回顾

一、串并联电路电流、电压特点 1.串联电路的特点

(1)电流:各处的电流都相等。表达式:I=I1=I2

(2)电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式:U=U1+U2 (3)电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。 表达式:R=R1+R2 2.并联电路的特点:

(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式:I=I1+I2 (2)电压:各支路两端的电压相等。表达式:U=U1=U2 (3)电阻:电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。

111?? 表达式:

RR1R2二、欧姆定律 1.数学表达式:I?U R其中I代表电流,单位是A U代表电压,单位是V R代表电阻,单位是Ω

2.说明:(1)I、U、R三量必须对应同一导体(或者同一段电路); (2)I、U、R三量对应的是同一时刻 三、对电功公式的理解把握 1.电功计算式:W =UIt 其中W代表电功, 单位是 J U代表电压,单位是 V I代表电流, 单位是A t代表通电时间,单位是s

说明:(1)I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。

(2) 式中各量必须采用国际单位; 1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。

(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。

U22.电功导出式:W =IRt 与W?t

R2

只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路(对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用) 四、对电功率公式的理解把握 1.电功率定义式:P?W t其中P代表电功率,单位是W W代表电功,单位是 J t代表通电时间,单位是s

说明:(1)P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。 (2) 式中各量必须采用国际单位; 1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。

(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。 2.电功率计算式:P=IU 其中P代表电功率,单位是W I代表电流, 单位是A U代表电压,单位是V

说明:(1)I、U 必须对同一段电路而言。 (2)式中各量必须采用国际单位;

(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。

U23.电功率导出式:P? P?I2R

R这两个到处公式只能用于纯电阻电路。 五、焦耳定律

1.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。

2.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)

3.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热 量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)

类型与典例突破

类型1.结合图像,考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用。

【例题1】(2019内蒙古通辽)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是( )

A.电源电压为9V

B.滑动变阻器的最大阻值为14Ω C.小灯泡的额定功率为8W

D.电路总功率的变化范围为8W~12W 【答案】B

【解析】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。

(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,

由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,故A错误;

因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,此时灯泡两端的电压: UL=U﹣U0=12V﹣6V=6V,

因此时小灯泡恰好正常发光, 所以,灯泡的额定功率:

PL=ULI大=6V×1.0A=6W,故C错误; 电路的最大总功率:

P大=UI大=12V×1.0A=12W;

(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小, 由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数UV1=5V, 此时滑动变阻器两端的电压: UR=U﹣UV1=12V﹣5V=7V, 由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:

R===14Ω,故B正确;

电路的最小总功率: P小=UI小=12V×0.5A=6W,

则电路总功率的变化范围是6W~12W,故D错误。

类型2.考查对欧姆定律计算公式和串联电路电流、电压、电阻特点的理解和掌握,以及最值问题。 【例题2】(2019四川南充)如图,电源电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。

(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比; (2)求电源电压;

(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。 【答案】(1)定值电阻R1前后两次电功率之比为9:4; (2)电源电压为3.6V;

(3)在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0Ω~30Ω。