中考物理专题电学计算专题

1、专题十电学计算专题类型一 开关、变阻器引起的电路变化1.如图所示，电源电压为9 V,并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20 Q,小灯泡上标有“6 V 3 W 字样。求：(1) 灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少；(2)当S闭合，Si、S都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大；(3)保持滑动变阻器的位置不变，闭合 S、S、G,此时电流表示数为2 A,求R 的阻值是多少。类型二 电路安全前提下的取值范围问题2.如图所示，电源电压为6 V,小灯泡标有“4 V W的字样，定值电阻R=20 Q,不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“ 020 Q1 A ”字样。求：(1)

2、小灯泡的电阻为多大。(2) 若只闭合S、 S1 时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动；此时电路消耗最小功率是多少瓦。(3)若电流表的测量范围为0A,电压表的测量范围为03 V,当只闭合S与 8时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。3. (2017 邯郸一模)如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡 L标有“4 V W字样，滑动变阻器 R的最大阻值为20 Q,定值电阻R=20 Q,电流表的量程为0 A,电压表的量程为03 V。求：(1) 小灯泡正常工作时的电阻是多少。(2)只闭合开关S、G和S3,移动滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为A时，R消耗的电功率为

3、W 此时滑动变阻器R接入电路中的阻值是多少。(3)只闭合开关S和S,移动滑动变阻器R的滑片P,小火T泡L的I-U图像如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1 允许的取值范围是多少。类型三 分类讨论计算题4 .在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R的阻值为30 Q,滑动变阻器上标有“20 Q 2 A字样，闭合电键后，电流表 A的示数如图乙所示。求R两端的电压U;(2)若R消耗的电功率为 W,求通过R的电流I2；现将同样规格的电流表A2接入电路中，不改变Al量程，调节滑片P的位置， 使两电流表指针偏离0刻度线的角度相同，且电路元件均正常工作，求 R接入 电路的阻值。5 . （2

4、017 石家庄桥西区模拟）如图所示，灯L上标有“12 V W ,定值电阻R的阻值为10 Q,滑动变阻器 R上标有“50 Q 1 A"。闭合S、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为 03 A, 015 V,求：(1) 灯正常发光时的电阻；(2) 滑动变阻器允许连入的阻值范围；(3)断开S、G,用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分 别为0A, 03 V。移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达 到满刻度且电路正常工作。求允许替换电源的范围。类型四 数据带比例关系的电学计算6. (2017 遵义中考)如图甲所示，灯泡L标有“6 V 3 W 字样，电源电

5、压及 灯丝电阻保持不变，电流表量程为 0A,电压表量程为015 V 变阻器R的 最大阻值为100 Q。只闭合开关S、S,移动滑片P的过程中，电流表示数与变 阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P 在 a 点时，电压表示数为10 V,电流表示数为Ia；只闭合开关S、S,滑片P置于b点时，变阻器连入电 路的电阻为R,电流表的示数为I b,已知Rb : R=7 ： 3, I a ： I b= 5 ： 4。求：(1) 小灯泡正常工作时的电阻RL；(2)只闭合S、滑片P在b点时，电流表的示数Ib；(3) 电源电压。参考答案1.解：(1)由题可知小灯泡正常工作时，灯泡的电流:P额 3 W .=AL

6、h 6 V A'22=12 Qo灯泡的电阻：r=K=Ph3 W(2)当S闭合，S、S2都断开时,灯L和滑动变阻器串联,灯泡正常工作，电路中的电流I = I L额=A , 滑动变阻器两端的电压:U 滑=UI UL 额=9 V 6 V = 3 V,滑动变阻器接入电路中的阻值:Ut 3 V R滑=丁=-=6 Q。I A(3)保持滑动变阻器的位置不变即R滑=6 Q,闭合S、Si、S,由图可知，R滑与R并联，L未接入电路，电流表测干路电流I总=2 A,通过滑动变阻器的电流:A,R的电阻:'. =18 Q oI 总一 I 滑 2 A A2.解：(1)小灯泡的电阻：R=U2(4 V) 2PL

7、 =10 Qob端时电路总电阻最(2)只闭合S、S,滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移到大，功率最小，电路消耗最小功率:U2(6 V) 2 _P= R+ R最大=20 Q + 20 Q = W° PL(3)当只闭合S、S2时，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡额定电流：相=口=错tA,电流表的测量范围为0A,则电路最大电流：U 6 VI 最大=A, R总最小= R+R = ;= = 15 Q,I最大 AR 最小=R 总最小一 R= 15 Q 10 Q = 5 Q;电压表的测量范围为03 V, U0最大=3 V,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路电流最小，,UL 6 V-3 VI最小=m=1

8、0 Q = A，_U0最大3 VR 最大= =10 Q ,I最小 A滑动变阻器连入电路的阻值范围是 510 Q3.解：(1)小灯泡正常工作时的电阻: 22-U额（4 V）-R=D 2 =. =10 Q。PL额W (2)闭合开关S S2和S3时，滑动变阻器与R并联，因并联电路中各支路两端的.2电压相等，所以，由P= 可得，电源的电压： RUl= P2R!=错 t!= 5 V,由I=R可得，电路中的总电阻：R= U=5V=1。Q,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,11.111.1R r + r' 即 10 Q r + 20 Q '解得，R = 20 Q(3)只闭合

9、开关S和Si时，R与L串联，因串联电路中各处的电流相等，且由图乙可知灯泡正常发光时的电流为 A,电流表的量程为0A,所以，电路中的最大电流I大=A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 此时电路中的总电阻:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R=R R-= Q 10 Q = Q,当电压表的示数U大=3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL' =U U 大=5 V-3 V = 2 V,由图像可知，通过灯泡的电流即电路中的电流 I小=A,则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：12 Q所以，滑动

10、变阻器R允许的取值范围是12 Qo4 .解：(1)电流表的量程为0A,分度值为A,示数为A;根据I =U,得出 RR两端的电压：U = IR= AX30 Q = 9 V。(2)根据并联电路电压的规律知，U=U = 9 V;P2根据P= UI得出，12= 77=错吴! = A。U2(3)若电流表A接入电路支路R中，R的电流仍为A,因为两电流表指针偏离0刻度线的角度相同，所以通过 R的电流为A或A,U 9 7 一 故 R = -= a = 30 Q ,因为30 Q大于滑动变阻器的最大电阻，应该舍去;或 R = . / = j= 6 Q o I 2 A若电流表4接入电路干路中，因为两电流表指针偏离

11、0刻度线的角度相同，所以电流表A2接的大量程，电流为 A,故通过R2的电流：I2 = A- A= A;U 9 V 八则 R =7 = Q。I 2 A.25 .解：(1)由P=可得，灯正常发光时的电阻: RU 52R=(12 V) 2-=40 Q。(2)闭合S、G,灯L与滑动变阻器R并联，电流表测量干路中的电流；由于灯L正常发光，则电源电压:U= U 额=12 V;灯正常发光时的电流:Il12 V =A；所以，当滑动变阻器达到允许通过的最大电流 1 A时，干路电流为1 A+ A= A <3 A,电流表是安全的，所以滑动变阻器允许连入最小值:"小=U=詈=12Q， 121 A则滑动

12、变阻器的变阻范围为1250 Qo (3)断开S、R、R串联，当R接入电路阻值为0时，电流表示数最大，I最大=A, U最小=1最大R总最小=I 最大 R = Ax 10 Q = 6 V ；U23 V当电压表水数最大时， U=3 V, U=1-R = m=xi0 Q= V, Ul= U + U= V12最大50 Q+ 3 V= V,此时电流表不可能达到最大，所以 V舍去；当 I 最大=A 且 U2最大=3 V 时，U最大=U' +U2' = AX 10 Q+ 3 V = 9 V;因题中要求两个电表先后均能达到满刻度，所以最大电压应为9V。所以允许替换电源的范围为69 V。.26 .解：(1)由P= 可得，小灯泡正常工作时的电阻:R-"2R=(6 V)3 W2-=12 Q只闭合开关S、S, R与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片 P 在a点时，电压表示数为10 V,此时电流表示数为Ia,由图像乙可知，当电流表示数为Ia时，滑动变阻器连入电路的阻值为 20 Q,根据欧姆定律可得, _WV AIaR骨20 Q A、已知Ia：Ib= 5： 4,所以只闭合S、S2,滑片P在b点时，电流表的示数：Ib=a=/X A = A o 55只闭合开关S、S,滑片P在a点时，R与R串联，U滑=10 V