2020年中考物理题型专项突破-计算题类型2电学综合型计算题(共42张PPT)

类型2电学综合型计算题2020·中考·物理2020·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。2020·物理·中考类型2电学综合型计算题2020·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：I＝I1＝I2、U＝U1＋U2；（2）并联电路中电流、电压的规律：I＝I1＋I2、U＝U1＝U2。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间的联系；（4）准确运用公式进行计算。2020·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“1A20Ω”字样，电阻R0＝10Ω，电流表量程是0～0.6A，电压表量程是0～3V。（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。2020·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=20Ω，所以电路中的电流，即电流表示数：R0两端的电压，即电压表示数：U0=IR0=0.2A×10Ω=2V；2020·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10～20Ω。2020·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20Ω，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的阻值。2020·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=0.3A×20Ω=6V;（2）通过R2的电流：I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A;2020·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=6V×0.8A=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+ΔP=4.8W+0.6W=5.4W,P″总=P总-ΔP=4.8W-0.6W=4.2W,2020·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=6V×0.3A=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,P′0=P″总-P1=4.2W-1.8W=2.4W,2020·物理·中考类型2电学综合型计算题由得，R0的阻值可能为：2020·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=20Ω。（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。2020·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×（20Ω+12Ω）=16V；2020·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：2020·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6Ω。当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。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。2020·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=6W×10×60s=3600J；2020·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=I′2R=(0.4A)2×6Ω=0.96W。2020·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60Ω。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）2020·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、S1、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；2020·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：2020·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+R′2=12Ω+12Ω=24Ω，电路电流：所以灯L的实际功率：P′L=I′2R=（0.25A）2×12Ω=0.75W。2020·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.（2017··T21）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：0～0.6A，电压表量程：0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。（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。2020·物理·中考类型2电学综合型计算题解：（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：UR＝U-UL＝6V-6V＝0V，此时通过灯泡的电流：IL＝0.5A，所以通过R0的电流：I0＝I-IL＝0.6A-0.5A＝0.1A，由I＝U/R得，R0的阻值：2020·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U′UL,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：2020·物理·中考类型2电学综合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=16Ω-12Ω=4Ω,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：U′L＝U′-UR大＝8V-3V＝5V，所以电路中的电流：，即解得：R＝7.2Ω，所以滑动变阻器的阻值变化范围为4～7.2Ω。2020·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R1＜R2，R2＝10Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为15Ω。（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1~3V之间变化，求电源电压的最大调节范围；（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。2020·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）：2020·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）：2020·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1～3V之间变化，所以，即当R3＝0Ω时，电源电压最小为1V，当R3＝15Ω时，电源电压最大为7.5V，则电源电压的最大调节范围为1～7.5V；2020·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：U″＝I″（R1+R3大）＝0.5A×（R1+15Ω），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：R1＝30Ω或R1＝5Ω，由R1＜R2知，R1的阻值为5Ω。2020·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。2020·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I＝U/R得，定值电阻R0的阻值：R0＝U0/I＝4V/1A＝4Ω；（2）当开关S接a时，R0与L1串联，由P＝UI＝I2R得，电路中的电流：因灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，所以灯泡L1的额定功率：P1＝U1I′＝8V×0.5A＝4W；2020·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I′＝0.5A，由图乙知，L2两端的电压U2=4V，则电源电压：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，电源消耗的总功率：P＝UI′＝12V×0.5A＝6W。2020·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40Ω，R2为滑动变阻器。闭合开关S，