2018年中考复习专题--电学计算题.ppt

专题七,电学计算题,目录,备考指导,一,考题归类剖析,二,题型综合训练,三,电学计算题是电学知识的重点与难点题型，历年来在河北省中考中扮演着“压轴题”的角色，总是居于第,38,题的重要位置。其中主要涉及计算的物理量有：电流、电压、电阻、电功、电功率、电热等，呈现载体往往有电热器、动态电路及模型，有时还会涉及太阳能、风能等新能源的利用，难度较大，综合性较强。解题的关键在于分清并画出等效电路，标出已知量，结合相应知识点及方程思想，找准正确的公式，进行解答。预计,2018,年河北中考中此处出现动态电路，考查计算电阻、电流和电功率的可能性较大。,年份,题号,题型,考查的内容,涉及的主要问题,分值,2013,38,计算题,动态电路,(1),计算灯泡电阻；,(2),计算电源电压；,(3),根据条件计算滑动变阻器的最小值和最小电功率；,(4),U-R,图象问题,7,分,2014,38,计算题,动态电路,(1),计算灯泡的电阻；,(2),计算灯泡正常工作的电流；,(3),电源电压的范围；,(4),I-U,图象问题,7,分,本专题在历年河北省中考卷中的考查情况统计如下：,2015,38,计算题,动态电路,(1),计算灯泡的电阻；,(2),计算小灯泡的实际功率；,(3),计算电源电压；,(4),I-U,图象问题,7,分,2016,38,计算题,动态电路,(1),计算灯泡的电阻；,(2),计算灯泡的电功率；,(3),计算分析滑动变阻器的规格；,(4),I-U,图象问题,7,分,2017,38,计算题,动态电路,(1),计算灯泡的电流；,(2),计算电源电压；,(3),计算分析电阻的取值范围；,(4),电压表的最大值和最小值；,(5),I-U,图象问题,7,分,续表,类型一 以,“,动态电路,”,为载体的电学计算,典例,1,(2015,河北，,38,，,7,分,),在如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为,2.5 V,，变阻器的最大阻值,R,为定值电阻,R,0,的三倍。闭合开关,S,，当滑片,P,置于某点时，电压表示数为,2.5 V,，电流表示数为,I,1,，当滑片,P,置于最右端时，电流表示数为,I,2,，且,I,1,：,I,2,5,：,4,。两次变阻器连入电路的电阻之比,R,1,：,R,8,：,15,。图乙是该小灯泡,I-,U,图象。求：,(1),小灯泡正常发光时的电阻值,。,(,2),滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率,。,(,3),电源电压,。,图,1,解：,(1),由图象可知，当,U,L,2.5 V,时，,I,1,I,L,0.25 A,，因为,I,，所以灯泡正常发光时的电阻,R,L,10,；,(2),当滑片置于最右端时，,L,、,R,0,及,R,串联。由于,I,2,I,1,0.2 A,，由图象可知，灯泡两端电压,U,L,2,1 V,，小灯泡的实际功率,P,L2,U,L,2,I,2,1 V0.2 A,0.2 W,；,解：,(3),当滑片置于最右端时，灯泡的电阻,R,L,2,5,，,由于,U,I,1,(,R,L,R,0,R,1,),，,U,I,2,(,R,L,2,R,0,R,),，,已知,R,1,：,R,8,：,15,，,R,3R,0,，,将,R,L,10,、,R,L,2,5,、,I,1,0.25 A,、,I,2,0.2 A,代入式中，解得,U,9 V,。,【,寻考法,】,本题是一道以动态电路为载体的电学综合计算题，考查了电阻、电压和电功率的有关计算问题，综合性较强。近几年来，河北省中考中第,38,题的压轴题多为此类动态电路问题，经常配以,I-U,或,U-R,图象进行综合考查，难度较大。常会涉及的计算问题有：灯泡的电阻，通过灯泡的电流，灯泡两端的电压，某用电器的电功率，滑动变阻器的阻值取值范围等。,【,探解法,】,(1),已知小灯泡的额定电压为,2.5 V,，根据图象求得此时的电流，利用,I,U/R,可求得小灯泡正常发光时的电阻值；,(2),根据公式,P,UI,I,2,R,计算灯泡的实际电功率；,(3),根据两种情况下的电流值列出关系式，联立求出电压值。,典例,2,(2017,重庆,B,卷,),如表所示为某电烤箱的铭牌，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。,R,1,和,R,2,均为电热丝，,R,2,72.6,电烤箱开关接,1,时是低温挡，接,2,时是高温挡。求：,类型二 以,“,电热器,”,为载体的电热综合计算,(1),电烤箱在低温挡正常工作,10 min,电流做的功；,(2),R,1,的阻值,；,(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“,3 000,imp/kwh,”,的电能表的指示灯闪烁,81,次共用时,2 min,，求此时家庭电路两端的实际电压。,牌电烤箱,额定电压,220V,额定功率,高温档,W,低温档,400W,图,2,解：,(1),由,P,可得，电烤箱在低温挡正常工作,10 min,电流做的功,W,P,低,t,400 W1060 s,2.410,5,J,2),由图可知，开关接,1,时，,R,1,与,R,2,串联，总电阻最大，由,P,可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接,2,时，只有,R,1,接入电路，电阻小，由,P,可知功率大，电烤箱处于高温挡；处于低温挡时，电路的总电阻,R,121,，则,R,1,的阻值,R,1,R,R,2,121,72.6,48.4,；,解：,(3),指示灯闪烁,81,次，电烤箱消耗的电能,W,81 kWh,0.027 kWh,，工作时间,t,2 min,h,，则电烤箱在高温挡的实际功率,P,0.81 kW,810 W,；根据,P,可得，此时家庭电路两端的实际电压,U,198 V,。,【,寻考法,】,本题以电烤箱为载体考查了有关电压、电功、电阻的综合计算问题。以电热器为载体的综合电学计算问题，是河北中考电学压轴题第,38,题的另一种常见类型，它通过结合一些电热器，如电热水壶、电饭煲、电暖气等电器，通过分析不同的挡位，考查有关电热问题，电功,(,能,),问题，电压、电阻、电流的计算问题，有时也会结合热量计算,(,水吸热,),、热值计算等进行综合性考查，难度较大。,【,探解法,】,(1),已知电烤箱在低温挡工作时的功率和时间，利用,W,Pt,可求得工作,10 min,所消耗的电能；,(2),由图可知，开关接,1,时，,R,1,与,R,2,串联，总电阻最大，由,P,可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接,2,时，只有,R,1,接入电路，电阻小，由,P,可知功率大，电烤箱处于高温挡；已知低温挡的电功率与工作电压，由电功率的变形公式,R,可以求出总电阻，根据电阻,R,2,的阻值，可求得,R,1,的阻值。,(3),根据电能表参数的含义求出指示灯闪烁,81,次消耗的电能，根据,P,求出该用电器的实际功率；根据,P,算出实际电压。,1.(2013,河北,),如图甲所示，,L,上标有“,6 V,3 W”,字样，电流表量程为,0,0.6 A,，电压表量程为,0,15 V,，变阻器,R,的最大电阻为,100,。只闭合,S,1,，滑片置于,a,点时，变阻器连入电路中的电阻为,R,a,，电流表示数为,I,a,。只闭合,S,2,，移动滑片,P,，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片,P,置于,b,点时，电压表示数,U,b,8 V,，电流表示数为,I,b,。已知,R,a,：,R,0,12,：,5,，,I,a,：,I,b,3,：,5,。,(,灯丝电阻不随温度变化,),求：,(1),小灯泡的电阻；,(2),定值电阻,R,0,和电源电压；,(3),在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合,S,1,时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合,S,2,时，电路消耗的最小功率为多少,。,解：,(1),因为,I,，,P,UI,，则小灯泡的电阻：,R,L,12,。,(2),只闭合,S,2,，,R,与,R,0,串联，滑片,P,置于,b,点时，,U,b,8 V,，由图可知电阻,R,b,16,，,则电流,I,b,0.5,A,，电源电压,U,I,b,(,R,b,R,0,),0.5 A(16,R,0,),，只闭合,S,1,，,R,与,L,串联，当滑片,P,置于,a,点时，由于,I,a,：,I,b,3,：,5,，则,I,a,0.3 A,，电源电压,U,I,a,(,R,a,R,L,),0.3 A(,R,a,12,),，,已知,R,a,：,R,0,12,：,5,，代入式可得，,R,0,20,，,U,18 V,。,解：,(3),只闭合,S,1,，电流表的量程大于灯泡的额定电流，则电路中最大电流等于灯泡的额定电流,0.5 A,，,I,0.5 A,，变阻器接入电路的最小电阻,R,最小,24,，只闭合,S,2,，变阻器两端电压为,15 V,时，连入电路中的电阻最大，由于,，则变阻器接入电路的最大电阻,R,最大,100,，电路消耗的最小功率,P,最小,2.7 W,。,3,(2017,河北三模,),如图所示的电路中，电源电压为,6 V,保持不变，灯泡上标有“,6 V,3.6 W”,的字样且阻值恒定，定值电阻,R,1,为,8,，电流表量程为,0,0.6 A,，电压表量程为,0,3 V,，当闭合开关,S,、,S,1,，变阻器滑片在中间某处时，其中一只电表恰好达到满偏；当闭合开关,S,、S,2,，滑片置于变阻器最右端时，另一只电表恰好达到满偏。在保证电路安全的情况下，求：,(1),灯泡,L,的电阻,；,(,2),滑动变阻器,R,2,的最大阻值；,(3),当闭合开关,S,、,S,1,时，滑动变阻器连入电路的阻值范围。,解：,(1),灯泡,L,的电阻为,R,L,10,。,解：,(2),小灯泡的电阻值大于定值电阻,R,1,的阻值，若灯泡与滑动变阻器串联，滑片在最右端时，满偏的为电流表，则定值电阻,R,1,与滑动变阻器串联时，电流将大于,0.6 A,，则滑动变阻器与灯泡串联，滑片在最右端时，满偏的电表应为电压表，定值电阻与滑动变阻器串联时，满偏的电表应为电流表。,滑动变阻器与灯泡串联，滑片位于最右端时，滑动变阻器两端的电压为,3 V,，灯泡两端的电压为,U,L,U,U,P,6 V,3V,3 V,，滑动变阻器的最大电阻为,R,2,R,L,10,。,解：,(3),当电流表满偏时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，此时滑动变阻器两端的电压为,U,1,U,UR,1,6 V,0.6 A8,1.2 V,，此时滑动变阻器的电阻为,R,min,2,；当电压表满偏时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压为,3 V,，定值电阻,R,1,两端的电压为,3 V,，此时电路中的电流最小，,I,min,，滑动变阻器的最大电阻为,R,max,8,。当闭合开关,S,、,S,1,时，滑动变阻器连入电路的阻值范围是,2,8,。,6,某家庭电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为,220 V,，,R,1,、,R,2,均为发热电阻，其阻值分别为,80,、,404,，闭合开关,S,1,、,S,2,，电热锅处于加热状态，当锅内温度达到,100,时，开关,S,2,自动断开，电热锅处于保温状态，试求,：,(1),电热锅在额定电压下，加热,15 min,消耗的电能；,(2),电热锅在额定电压下，保温状态的电功率；,(3),为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在加热状态时，观察到的标有“,2 000 r,/(,kWh,)”,字样的电能表的表盘在,6 min,内转了,100,转则电热锅的实际电压是多少？,解：（,1,）闭合开关,S,1,、,S,2,，电热锅处于加热状态，由图可知，只有,R,1,接入电路，此时电路中的电流,I,2.75 A,，电热锅在额定电压下，加热,15 min,消耗的电能,W,UIt,220 V2.75 A 1560s,5.44510,5,J,；,(2),开关,S,2,断开、,S,1,仍闭合时，,R,1,与,R,2,串联，电热锅处于保温状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热锅在保温状态的电功率,P,保,100 W,；,解：,(3),电能表的表盘在,6 min,内转了,100,转，则电热锅在加热状态下实际消耗的电能,W,0.05 kWh,1.810,5,J,，电热锅的实际功率,P,实,500 W,，由,P,可得，实际电压,U,实,200 V,。,