2018年中考复习专题-电学计算题

2018年中考(zhōnɡkǎo)复习专题--电学计算题第一页，共31页。目录(mùlù)备考指导一考题归类剖析二题型综合训练三第二页，共31页。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(zhōnɡkǎo)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(zhōnɡkǎo)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。第三页，共31页。年份题号题型考查的内容涉及的主要问题分值201338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201438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(kǎochá)情况统计如下：第四页，共31页。201538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201638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201738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分续表第五页，共31页。类型一以“动态电路(diànlù)〞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2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍。闭合开关(kāiguān)S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1，当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1：I2＝5：4。两次变阻器连入电路的电阻之比R1：R＝8：15。图乙是该小灯泡I-­U图象。求：第六页，共31页。(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(diànyuán)电压。图1第七页，共31页。解：(1)由图象可知，当UL＝2.5V时，I1＝IL＝0.25A，因为I＝

，所以灯泡正常发光时的电阻RL＝

＝＝10Ω；(2)当滑片置于最右端时，L、R0及R串联。由于I2＝

I1＝0.2A，由图象可知，灯泡两端电压UL2＝1V，小灯泡的实际功率PL2＝UL2I2＝1V×0.2A＝0.2W；第八页，共31页。解：(3)当滑片置于最右端时，灯泡的电阻RL2＝

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

：R＝8：15③，R＝3R0④，将RL＝10Ω、RL2＝5Ω、I1＝0.25A、I2＝0.2A代入①②③④式中，解得U＝9V。第九页，共31页。【寻考法】此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(huádòng)变阻器的阻值取值范围等。第十页，共31页。【探解法】(1)小灯泡的额定电压为2.5V，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(gōngshì)P＝UI＝I2R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。第十一页，共31页。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。R1和R2均为电热丝，R2＝72.6Ω。电烤箱开关(kāiguān)接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：类型二以“电热(diànrè)器〞为载体的电热(diànrè)综合计算(1)电烤箱在低温挡正常工作(gōngzuò)10min电流做的功；(2)R1的阻值；第十二页，共31页。(3)在某用电顶峰期，假设家庭电路中只有电烤箱在高温(gāowēn)挡工作，发现标有“3000imp/kw•h〞的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，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第十三页，共31页。解：(1)由P＝

可得，电烤箱在低温挡正常工作10min电流做的功W＝P低t＝400W×10×60s＝2.4×105J；(2)由图可知，开关接1时，R1与R2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R1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＝

＝＝121Ω，则R1的阻值R1＝R－R2＝121Ω－72.6Ω＝48.4Ω；第十四页，共31页。解：(3)指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能W′＝81×kW•h＝0.027kW•h，工作时间t′＝2min＝h，则电烤箱在高温挡的实际功率P′＝＝＝0.81kW＝810W；根据P＝可得，此时家庭电路两端的实际电压U′＝＝＝198V。第十五页，共31页。【寻考法】此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(chánɡjiàn)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。第十六页，共31页。【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10min所消耗的电能；(2)由图可知，开关接1时，R1与R2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R1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R2的阻值，可求得R1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。第十七页，共31页。1.(2013•河北(héběi))如图甲所示，L上标有“6V3W〞字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，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Ub＝8V，电流表示数为Ib。Ra：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5。(灯丝电阻不随温度变化)求：第十八页，共31页。(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源(diànyuán)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S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。第十九页，共31页。解：(1)因为I＝

，P＝UI，则小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω。(2)只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub＝8V，由图可知电阻Rb

＝16Ω，则电流Ib＝＝＝0.5A，电源电压U

＝Ib(Rb＋R0)＝0.5A×(16Ω＋R0)①，只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点时，由于Ia

：Ib＝3：5，则Ia

＝0.3A，电源电压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。第二十页，共31页。解：(3)只闭合S1，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0.5A，I＝＝

＝0.5A，变阻器接入电路的最小电阻R最小＝24Ω，只闭合S2，变阻器两端电压为15V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＝100Ω，电路消耗的最小功率P最小＝＝＝2.7W。第二十一页，共31页。3．(2017•河北三模)如下图的电路中，电源(diànyuán)电压为6V保持不变，灯泡上标有“6V3.6W〞的字样且阻值恒定，定值电阻R1为8Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，当闭合开关S、S1，变阻器滑片在中间某处时，其中一只电表恰好到达满偏；当闭合开关S、S2，滑片置于变阻器最右端时，另一只电表恰好到达满偏。在保证电路平安的情况下，求：第二十二页，共31页。(1)灯泡L的电阻；(2)滑动变阻器R2的最大阻值(zǔzhí)；(3)当闭合开关S、S1时，滑动变阻器连入电路的阻值(zǔzhí)范围。解：(1)灯泡L的电阻为RL＝＝＝10Ω。第二十三页，共31页。解：(2)小灯泡的电阻值大于定值电阻R1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R1与滑动变阻器串联时，电流将大于0.6A，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3V，灯泡两端的电压为UL′＝U－UP＝6V－3V＝3V，滑动变阻器的最大电阻为R2＝

＝

＝＝RL＝10Ω。第二十四页，共31页。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U1＝U－UR1＝6V－0.6A×8Ω＝1.2V，此时滑动变阻器的电阻为Rmin＝

＝

＝2Ω；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3V，定值电阻R1两端的电压为3V，此时电路中的电流最小，Imin＝＝

，滑动变阻器的最大电阻为Rmax＝＝

＝8Ω。当闭合开关S、S1时，滑动变阻器连入电路的阻值范围是2～8Ω。第二十五页，共31页。6．某家庭(jiātíng)电热锅简化电路如下图，电热锅额定电压为220V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80Ω、404Ω，闭合开关S1、S2，电热锅处于加热状态，当锅内温度到达100℃时，开关S2自动断开，电热锅处于保温状态，试求：第二十六页，共31页。(1)电热锅在额定电压下，加热15min消耗的电能；(2)电热锅在额定电压下，保温(bǎowēn)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“2000r/(