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1、專 題 七 電 學(xué) 計(jì) 算 題 目 錄備 考 指 導(dǎo)一 考 題 歸 類 剖 析二 題 型 綜 合 訓(xùn) 練三 電學(xué)計(jì)算題是電學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)題型，歷年來在河北省中考中扮演著“壓軸題”的角色，總是居于第38題的重要位置。其中主要涉及計(jì)算的物理量有：電流、電壓、電阻、電功、電功率、電熱等，呈現(xiàn)載體往往有電熱器、動(dòng)態(tài)電路及模型，有時(shí)還會(huì)涉及太陽能、風(fēng)能等新能源的利用，難度較大，綜合性較強(qiáng)。解題的關(guān)鍵在于分清并畫出等效電路，標(biāo)出已知量，結(jié)合相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)及方程思想，找準(zhǔn)正確的公式，進(jìn)行解答。預(yù)計(jì)2018年河北中考中此處出現(xiàn)動(dòng)態(tài)電路，考查計(jì)算電阻、電流和電功率的可能性較大。 年份題號(hào)題型考查的內(nèi)容涉及的主要

2、問題分值2013 38計(jì)算題動(dòng)態(tài)電路(1)計(jì)算燈泡電阻；(2)計(jì)算電源電壓；(3)根據(jù)條件計(jì)算滑動(dòng)變阻器的最小值和最小電功率；(4) UR圖象問題7分2014 38計(jì)算題動(dòng)態(tài)電路(1)計(jì)算燈泡的電阻；(2)計(jì)算燈泡正常工作的電流；(3)電源電壓的范圍；(4) IU圖象問題7分本專題在歷年河北省中考卷中的考查情況統(tǒng)計(jì)如下： 2015 38計(jì)算題動(dòng)態(tài)電路(1)計(jì)算燈泡的電阻；(2)計(jì)算小燈泡的實(shí)際功率；(3)計(jì)算電源電壓；(4) IU圖象問題7分2016 38計(jì)算題動(dòng)態(tài)電路(1)計(jì)算燈泡的電阻；(2)計(jì)算燈泡的電功率；(3)計(jì)算分析滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；(4) IU圖象問題7分2017 38計(jì)算題動(dòng)態(tài)

3、電路(1)計(jì)算燈泡的電流；(2)計(jì)算電源電壓；(3)計(jì)算分析電阻的取值范圍；(4)電壓表的最大值和最小值；(5) IU圖象問題7分續(xù)表 類型一 以“動(dòng)態(tài)電路”為載體的電學(xué)計(jì)算典 例 1 (2015河北，38，7分)在如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為2.5 V，變阻器的最大阻值R為定值電阻R0的三倍。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P置于某點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為2.5 V，電流表示數(shù)為I1，當(dāng)滑片P置于最右端時(shí)，電流表示數(shù)為I2，且I1 ：I25 ：4。兩次變阻器連入電路的電阻之比R 1 ：R8 ：15。圖乙是該小燈泡IU圖象。求： (1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值。 (2)滑片置于最右端時(shí)，小

4、燈泡的實(shí)際功率。 (3)電源電壓。圖1 解：(1)由圖象可知，當(dāng)UL2.5 V時(shí)，I1IL0.25 A，因?yàn)镮 ，所以燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻RL 10 ；(2)當(dāng)滑片置于最右端時(shí)，L、R0及R串聯(lián)。由于I2 I10.2 A，由圖象可知，燈泡兩端電壓UL21 V，小燈泡的實(shí)際功率PL2UL2I21 V0.2 A0.2 W；UR LLUI 2.5V0.25A45 解：(3)當(dāng)滑片置于最右端時(shí)，燈泡的電阻RL2 5 ，由于UI1(RLR0R1)，UI2(RL2R0R)，已知R1 ：R8 ：15，R3R0，將RL10 、RL25 、I10.25 A、I20.2 A代入式中，解得U9 V。22LUI 1V

5、0.2A 【 尋 考 法 】本題是一道以動(dòng)態(tài)電路為載體的電學(xué)綜合計(jì)算題，考查了電阻、電壓和電功率的有關(guān)計(jì)算問題，綜合性較強(qiáng)。近幾年來，河北省中考中第38題的壓軸題多為此類動(dòng)態(tài)電路問題，經(jīng)常配以IU或UR圖象進(jìn)行綜合考查，難度較大。常會(huì)涉及的計(jì)算問題有：燈泡的電阻，通過燈泡的電流，燈泡兩端的電壓，某用電器的電功率，滑動(dòng)變阻器的阻值取值范圍等。 【 探 解 法 】 (1)已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，根據(jù)圖象求得此時(shí)的電流，利用IU/R可求得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值；(2)根據(jù)公式PUII2R計(jì)算燈泡的實(shí)際電功率；(3)根據(jù)兩種情況下的電流值列出關(guān)系式，聯(lián)立求出電壓值。 典 例 2 (2017

6、重慶B卷)如表所示為某電烤箱的銘牌，高溫?fù)躅~定功率模糊不清。如圖虛線內(nèi)所示是電烤箱內(nèi)部的簡化電路圖。R1和R2均為電熱絲，R272.6 。電烤箱開關(guān)接1時(shí)是低溫?fù)?，?時(shí)是高溫?fù)?。求：類型?以“電熱器”為載體的電熱綜合計(jì)算(1)電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ?0 min電流做的功；(2)R1的阻值； (3)在某用電高峰期，若家庭電路中只有電烤箱在高溫?fù)豕ぷ鳎l(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3 000 imp/kwh”的電能表的指示燈閃爍81次共用時(shí)2 min，求此時(shí)家庭電路兩端的實(shí)際電壓。牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫檔W低溫檔400W圖2 2UR解：(1)由P 可得，電烤箱在低溫?fù)跽９ぷ?0 min電流做的功W

7、P低t400 W1060 s2.4105 J；(2)由圖可知，開關(guān)接1時(shí)，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由P 可知總功率最小，電烤箱處于低溫?fù)?；開關(guān)接2時(shí)，只有R1接入電路，電阻小，由P 可知功率大，電烤箱處于高溫?fù)?；處于低溫?fù)鯐r(shí)，電路的總電阻R 121 ，則R1的阻值R1RR2121 72.6 48.4 ；Wt 2UR2UP低2220V400W（） 解：(3)指示燈閃爍81次，電烤箱消耗的電能W81 kWh0.027 kWh，工作時(shí)間t2 min h，則電烤箱在高溫?fù)醯膶?shí)際功率P 0.81 kW810 W；根據(jù)P 可得，此時(shí)家庭電路兩端的實(shí)際電壓U 198 V。 13000Wt 1300.02

8、7 kW h1 h30 1P R 810 W 48.4 2UR 【 尋 考 法 】本題以電烤箱為載體考查了有關(guān)電壓、電功、電阻的綜合計(jì)算問題。以電熱器為載體的綜合電學(xué)計(jì)算問題，是河北中考電學(xué)壓軸題第38題的另一種常見類型，它通過結(jié)合一些電熱器，如電熱水壺、電飯煲、電暖氣等電器，通過分析不同的擋位，考查有關(guān)電熱問題，電功(能)問題，電壓、電阻、電流的計(jì)算問題，有時(shí)也會(huì)結(jié)合熱量計(jì)算(水吸熱)、熱值計(jì)算等進(jìn)行綜合性考查，難度較大。 【 探 解 法 】 (1)已知電烤箱在低溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)的功率和時(shí)間，利用WPt可求得工作10 min所消耗的電能；(2)由圖可知，開關(guān)接1時(shí)，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由P

9、 可知總功率最小，電烤箱處于低溫?fù)酰婚_關(guān)接2時(shí)，只有R1接入電路，電阻小，由P 可知功率大，電烤箱處于高溫?fù)?；已知低溫?fù)醯碾姽β逝c工作電壓，由電功率的變形公式R 可以求出總電阻，根據(jù)電阻R 2的阻值，可求得R1的阻值。(3)根據(jù)電能表參數(shù)的含義求出指示燈閃爍81次消耗的電能，根據(jù)P 求出該用電器的實(shí)際功率；根據(jù)P 算出實(shí)際電壓。2UR 2UR2UP2UR Wt 1.(2013河北)如圖甲所示，L上標(biāo)有“6 V3 W”字樣，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為015 V，變阻器R的最大電阻為100 。只閉合S1，滑片置于a點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為Ra，電流表示數(shù)為Ia。只閉合S2，移動(dòng)滑

10、片P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示；當(dāng)滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)Ub8 V，電流表示數(shù)為Ib。已知Ra ：R012 ：5，I a ：Ib3 ：5。(燈絲電阻不隨溫度變化)求： (1)小燈泡的電阻；(2)定值電阻R0和電源電壓；(3)在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下，只閉合S1時(shí)，變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時(shí)，電路消耗的最小功率為多少。 解：(1)因?yàn)镮 ，PUI，則小燈泡的電阻：RL 12 。(2)只閉合S2，R與R0串聯(lián)，滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，Ub 8 V，由圖可知電阻Rb 16 ，則電流Ib 0.5 A，電源電壓U Ib (Rb R

11、0) 0.5 A(16 R0)，只閉合S1，R與L串聯(lián)，當(dāng)滑片P置于a點(diǎn)時(shí)，由于Ia ：Ib 3 ：5，則Ia 0.3 A，電源電壓U I a (Ra RL) 0.3 A(Ra12 )，已知Ra ：R0 12 ：5，代入式可得，R020 ，U18 V。 UR 2UP額額2(6 V)3 W bbUR 8 V16 解：(3)只閉合S1，電流表的量程大于燈泡的額定電流，則電路中最大電流等于燈泡的額定電流0.5 A，I 0.5 A，變阻器接入電路的最小電阻R最小24 ，只閉合S2，變阻器兩端電壓為15 V時(shí)，連入電路中的電阻最大，由于 ，則變阻器接入電路的最大電阻R 最大100 ，電路消耗的最小功率P

12、最小 2.7 W。LUR R最小18V12R最小0RR最大U UU最大最大20 UR R最大218V220 100 （） 3(2017河北三模)如圖所示的電路中，電源電壓為6 V保持不變，燈泡上標(biāo)有“6 V3.6 W”的字樣且阻值恒定，定值電阻R1為8 ，電流表量程為00.6 A，電壓表量程為03 V，當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，變阻器滑片在中間某處時(shí)，其中一只電表恰好達(dá)到滿偏；當(dāng)閉合開關(guān)S、S2，滑片置于變阻器最右端時(shí)，另一只電表恰好達(dá)到滿偏。在保證電路安全的情況下，求： (1)燈泡L的電阻；(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍。解：(1)燈泡L的

13、電阻為RL 10 。2LUP 26 V3.6 W（） 解： (2)小燈泡的電阻值大于定值電阻R1的阻值，若燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑片在最右端時(shí)，滿偏的為電流表，則定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)時(shí)，電流將大于0.6 A，則滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片在最右端時(shí)，滿偏的電表應(yīng)為電壓表，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)時(shí)，滿偏的電表應(yīng)為電流表?；瑒?dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片位于最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3 V，燈泡兩端的電壓為U LUUP6 V3V3 V，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R2 RL10 。PUI LLPUUR LLPU RU 解： (3)當(dāng)電流表滿偏時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的

14、電壓為U1UUR16 V0.6 A8 1.2 V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為Rmin 2 ；當(dāng)電壓表滿偏時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3 V，定值電阻R1兩端的電壓為3 V，此時(shí)電路中的電流最小，Imin ，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R max 8 。當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是28 。1maxUI 1.2V0.6A 11URR 3V82minUI 3V3V8 6某家庭電熱鍋簡化電路如圖所示，電熱鍋額定電壓為220 V，R1、R2均為發(fā)熱電阻，其阻值分別為80 、404 ，閉合開關(guān)S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到100 時(shí)，開關(guān)S2自

15、動(dòng)斷開，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，試求： (1)電熱鍋在額定電壓下，加熱15 min消耗的電能；(2)電熱鍋在額定電壓下，保溫狀態(tài)的電功率；(3)為測量電熱鍋的實(shí)際電壓，將家中其他用電器全部關(guān)閉，電熱鍋在加熱狀態(tài)時(shí)，觀察到的標(biāo)有“2 000 r/ (kWh) ”字樣的電能表的表盤在6 min內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電熱鍋的實(shí)際電壓是多少？ 解：（1）閉合開關(guān)S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，由圖可知，只有R1接入電路，此時(shí)電路中的電流I 2.75 A，電熱鍋在額定電壓下，加熱15 min消耗的電能WUIt220 V2.75 A 1560s 5.445105 J；(2)開關(guān)S2斷開、S1仍閉合時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電熱鍋在保溫狀態(tài)的電功率P 保 100 W；1 UR220V80 21 2UR R2(220V)80 404 解：(3)電能表的表盤在6 min內(nèi)轉(zhuǎn)了100轉(zhuǎn)，則電熱鍋在加熱狀態(tài)下實(shí)際消耗的電能W 0.05 kWh1.8105 J，電熱鍋的實(shí)際功率P實(shí) 500 W，由P 可得，實(shí)際電壓U實(shí) 200 V。Wt 51.8 10 J360 s 1P R實(shí)500 W 80 2UR 100r2000r /(k W h) 請翻到P150154“題型綜合訓(xùn)練”，完成 第2，4，5，7，8，9題