2018年中考復(fù)習(xí)專題-電學(xué)計算題

2018年中考(zhōnɡkǎo)復(fù)習(xí)專題--電學(xué)計算題第一頁，共31頁。目錄(mùlù)備考指導(dǎo)一考題歸類剖析二題型綜合訓(xùn)練三第二頁，共31頁。電學(xué)計算題是電學(xué)知識的重點與難點題型，歷年來在河北省中考(zhōnɡkǎo)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、動態(tài)電路及模型，有時還會涉及太陽能、風(fēng)能等新能源的利用，難度較大，綜合性較強。解題的關(guān)鍵在于分清并畫出等效電路，標(biāo)出量，結(jié)合相應(yīng)知識點及方程思想，找準(zhǔn)正確的公式，進行解答。預(yù)計2018年河北中考(zhōnɡkǎo)中此處出現(xiàn)動態(tài)電路，考查計算電阻、電流和電功率的可能性較大。第三頁，共31頁。年份題號題型考查的內(nèi)容涉及的主要問題分值201338計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡電阻；(2)計算電源電壓；(3)根據(jù)條件計算滑動變阻器的最小值和最小電功率；(4)U--R圖象問題7分201438計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算燈泡正常工作的電流；(3)電源電壓的范圍；(4)I--U圖象問題7分本專題在歷年河北省中考卷中的考查(kǎochá)情況統(tǒng)計如下：第四頁，共31頁。201538計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算小燈泡的實際功率；(3)計算電源電壓；(4)I--U圖象問題7分201638計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電阻；(2)計算燈泡的電功率；(3)計算分析滑動變阻器的規(guī)格；(4)I--U圖象問題7分201738計算題動態(tài)電路(1)計算燈泡的電流；(2)計算電源電壓；(3)計算分析電阻的取值范圍；(4)電壓表的最大值和最小值；(5)I--U圖象問題7分續(xù)表第五頁，共31頁。類型一以“動態(tài)電路(diànlù)〞為載體的電學(xué)計算典例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2.5V，變阻器的最大阻值R為定值電阻R0的三倍。閉合開關(guān)(kāiguān)S，當(dāng)滑片P置于某點時，電壓表示數(shù)為2.5V，電流表示數(shù)為I1，當(dāng)滑片P置于最右端時，電流表示數(shù)為I2，且I1：I2＝5：4。兩次變阻器連入電路的電阻之比R1：R＝8：15。圖乙是該小燈泡I--U圖象。求：第六頁，共31頁。(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻值。(2)滑片置于最右端時，小燈泡的實際功率。(3)電源(diànyuán)電壓。圖1第七頁，共31頁。解：(1)由圖象可知，當(dāng)UL＝2.5V時，I1＝IL＝0.25A，因為I＝

，所以燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝

＝＝10Ω；(2)當(dāng)滑片置于最右端時，L、R0及R串聯(lián)。由于I2＝

I1＝0.2A，由圖象可知，燈泡兩端電壓UL2＝1V，小燈泡的實際功率PL2＝UL2I2＝1V×0.2A＝0.2W；第八頁，共31頁。解：(3)當(dāng)滑片置于最右端時，燈泡的電阻RL2＝

＝＝5Ω，由于U＝I1(RL＋R0＋R1)①，U＝I2(RL2＋R0＋R)②，已知R1

：R＝8：15③，R＝3R0④，將RL＝10Ω、RL2＝5Ω、I1＝0.25A、I2＝0.2A代入①②③④式中，解得U＝9V。第九頁，共31頁?！緦た挤ā看祟}是一道以動態(tài)電路為載體的電學(xué)綜合計算題，考查了電阻、電壓和電功率的有關(guān)計算問題，綜合性較強。近幾年來，河北省中考中第38題的壓軸題多為此類動態(tài)電路問題，經(jīng)常配以I--U或U--R圖象進行綜合考查，難度較大。常會涉及的計算問題有：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(huádòng)變阻器的阻值取值范圍等。第十頁，共31頁?！咎浇夥ā?1)小燈泡的額定電壓為2.5V，根據(jù)圖象求得此時的電流，利用I＝U/R可求得小燈泡正常發(fā)光時的電阻值；(2)根據(jù)公式(gōngshì)P＝UI＝I2R計算燈泡的實際電功率；(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。第十一頁，共31頁。典例2(2017?重慶B卷)如表所示為某電烤箱的銘牌，高溫擋額定功率模糊不清。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，R2＝72.6Ω。電烤箱開關(guān)(kāiguān)接1時是低溫擋，接2時是高溫擋。求：類型二以“電熱(diànrè)器〞為載體的電熱(diànrè)綜合計算(1)電烤箱在低溫擋正常工作(gōngzuò)10min電流做的功；(2)R1的阻值；第十二頁，共31頁。(3)在某用電頂峰期，假設(shè)家庭電路中只有電烤箱在高溫(gāowēn)擋工作，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/kw?h〞的電能表的指示燈閃爍81次共用時2min，求此時家庭電路兩端的實際電壓。××牌電烤箱額定電壓220V額定功率高溫檔×××W低溫檔400W圖2第十三頁，共31頁。解：(1)由P＝

可得，電烤箱在低溫擋正常工作10min電流做的功W＝P低t＝400W×10×60s＝2.4×105J；(2)由圖可知，開關(guān)接1時，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由P＝

可知總功率最小，電烤箱處于低溫擋；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電阻小，由P＝

可知功率大，電烤箱處于高溫擋；處于低溫擋時，電路的總電阻R＝

＝＝121Ω，則R1的阻值R1＝R－R2＝121Ω－72.6Ω＝48.4Ω；第十四頁，共31頁。解：(3)指示燈閃爍81次，電烤箱消耗的電能W′＝81×kW?h＝0.027kW?h，工作時間t′＝2min＝h，則電烤箱在高溫擋的實際功率P′＝＝＝0.81kW＝810W；根據(jù)P＝可得，此時家庭電路兩端的實際電壓U′＝＝＝198V。第十五頁，共31頁?！緦た挤ā看祟}以電烤箱為載體考查了有關(guān)電壓、電功、電阻的綜合計算問題。以電熱器為載體的綜合電學(xué)計算問題，是河北中考電學(xué)壓軸題第38題的另一種常見(chánɡjiàn)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、電流的計算問題，有時也會結(jié)合熱量計算(水吸熱)、熱值計算等進行綜合性考查，難度較大。第十六頁，共31頁?！咎浇夥ā?1)已知電烤箱在低溫擋工作時的功率和時間，利用W＝Pt可求得工作10min所消耗的電能；(2)由圖可知，開關(guān)接1時，R1與R2串聯(lián)，總電阻最大，由P＝

可知總功率最小，電烤箱處于低溫擋；開關(guān)接2時，只有R1接入電路，電阻小，由P＝

可知功率大，電烤箱處于高溫擋；已知低溫擋的電功率與工作電壓，由電功率的變形公式R＝

可以求出總電阻，根據(jù)電阻R2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＝

求出該用電器的實際功率；根據(jù)P＝

算出實際電壓。第十七頁，共31頁。1.(2013?河北(héběi))如圖甲所示，L上標(biāo)有“6V3W〞字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，變阻器R的最大電阻為100Ω。只閉合S1，滑片置于a點時，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，移動滑片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點時，電壓表示數(shù)Ub＝8V，電流表示數(shù)為Ib。Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5。(燈絲電阻不隨溫度變化)求：第十八頁，共31頁。(1)小燈泡的電阻；(2)定值電阻R0和電源(diànyuán)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，變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少。第十九頁，共31頁。解：(1)因為I＝

，P＝UI，則小燈泡的電阻：RL＝＝＝12Ω。(2)只閉合S2，R與R0串聯(lián)，滑片P置于b點時，Ub＝8V，由圖可知電阻Rb

＝16Ω，則電流Ib＝＝＝0.5A，電源電壓U

＝Ib(Rb＋R0)＝0.5A×(16Ω＋R0)①，只閉合S1，R與L串聯(lián)，當(dāng)滑片P置于a點時，由于Ia

：Ib＝3：5，則Ia

＝0.3A，電源電壓U

＝Ia(Ra＋RL)＝0.3A×(Ra＋12Ω)②，已知Ra

：R0＝12：5，代入①②式可得，R0＝20Ω，U＝18V。第二十頁，共31頁。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0.5A，I＝＝

＝0.5A，變阻器接入電路的最小電阻R最小＝24Ω，只閉合S2，變阻器兩端電壓為15V時，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＝100Ω，電路消耗的最小功率P最小＝＝＝2.7W。第二十一頁，共31頁。3．(2017?河北三模)如下圖的電路中，電源(diànyuán)電壓為6V保持不變，燈泡上標(biāo)有“6V3.6W〞的字樣且阻值恒定，定值電阻R1為8Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，當(dāng)閉合開關(guān)S、S1，變阻器滑片在中間某處時，其中一只電表恰好到達滿偏；當(dāng)閉合開關(guān)S、S2，滑片置于變阻器最右端時，另一只電表恰好到達滿偏。在保證電路平安的情況下，求：第二十二頁，共31頁。(1)燈泡L的電阻；(2)滑動變阻器R2的最大阻值(zǔzhí)；(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器連入電路的阻值(zǔzhí)范圍。解：(1)燈泡L的電阻為RL＝＝＝10Ω。第二十三頁，共31頁。解：(2)小燈泡的電阻值大于定值電阻R1的阻值，若燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片在最右端時，滿偏的為電流表，則定值電阻R1與滑動變阻器串聯(lián)時，電流將大于0.6A，則滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片在最右端時，滿偏的電表應(yīng)為電壓表，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)時，滿偏的電表應(yīng)為電流表。滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片位于最右端時，滑動變阻器兩端的電壓為3V，燈泡兩端的電壓為UL′＝U－UP＝6V－3V＝3V，滑動變阻器的最大電阻為R2＝

＝

＝＝RL＝10Ω。第二十四頁，共31頁。解：(3)當(dāng)電流表滿偏時，滑動變阻器連入電路的電阻最小，此時滑動變阻器兩端的電壓為U1＝U－UR1＝6V－0.6A×8Ω＝1.2V，此時滑動變阻器的電阻為Rmin＝

＝

＝2Ω；當(dāng)電壓表滿偏時，滑動變阻器連入電路的電阻最大，此時滑動變阻器兩端的電壓為3V，定值電阻R1兩端的電壓為3V，此時電路中的電流最小，Imin＝＝

，滑動變阻器的最大電阻為Rmax＝＝

＝8Ω。當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器連入電路的阻值范圍是2～8Ω。第二十五頁，共31頁。6．某家庭(jiātíng)電熱鍋簡化電路如下圖，電熱鍋額定電壓為220V，R1、R2均為發(fā)熱電阻，其阻值分別為80Ω、404Ω，閉合開關(guān)S1、S2，電熱鍋處于加熱狀態(tài)，當(dāng)鍋內(nèi)溫度到達100℃時，開關(guān)S2自動斷開，電熱鍋處于保溫狀態(tài)，試求：第二十六頁，共31頁。(1)電熱鍋在額定電壓下，加熱15min消耗的電能；(2)電熱鍋在額定電壓下，保溫(bǎowēn)狀態(tài)的電功率；(3)為測量電熱鍋的實際電壓，將家中其他用電器全部關(guān)閉，電熱鍋在加熱狀態(tài)時，觀察到的標(biāo)有“2000r/(