2024海南中考物理二轮重点专题研究 微专题 电路改装类计算（课件）

电路改装类计算微专题知识精讲2重难点突破海南近年真题及拓展1海南近年真题及拓展命题点电路改装类计算基础小练1.如图所示是某用电器的电路简图，额定电压为220V，R是发热电阻丝，其功率为1100W(电阻丝R的阻值不随温度而变化).(1)若欲使该用电器的功率降为880W，则应该给电阻丝R___(选填“串”或“并”)联一个阻值为___Ω的电阻R0，改装后电阻R0消耗的功率是____W.串11176(2)若欲使该用电器的功率增大到1210W，则应该给电阻丝R___(选填“串”或“并”)联一个阻值为____Ω的电阻R′，改装后电阻R′

消耗的功率是____W.并440110类型1用电器类2.小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示(图中R是加热电阻，其电阻不随温度而变化)，则：(1)电热水器正常工作时，电路中电流是多大？(结果保留一位小数)(2)电热水器正常工作15min，加热电阻R消耗的电能是多少kW·h?(3)根据题中电路图，再给你一个加热电阻R0和两个开关S1、S2，请你对该电热水器进行电路改装．设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2000W，春、秋两季额定功率是4000W，冬季额定功率是6000W，请画出改装后的电路图，并计算R0.(4)从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能会造成什么后果及影响？(写一种)解：(1)电热水器正常工作时，电路中的电流I＝

＝

≈18.2A(2)电热水器消耗的功率P＝4000W＝4kW，时间

t＝15min＝0.25h消耗的电能W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW·h(3)由题意可知，两加热电阻并联，分别由一个开关控制，设计电路图如答图所示：夏天：断开S1，闭合S、S2时，R0接入电路，功率P0＝2000W电阻R0的阻值R0＝

＝

＝24.2Ω(4)①电路总电流过大；②烧坏电路；③保险丝熔断；④空气开关跳闸；⑤电能表工作不正常、损坏等．(合理即可)类型2生活实际应用类3.如图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图，图乙是其电路图．电阻R′随风力变化关系如图丙所示．已知电源电压恒为9V，定值电阻R0＝2Ω，电压表量程为0～3V，使用该装置测定风力，则(1)电阻R′的阻值随风力的增大怎样变化？(2)求无风时电压表的示数．解：(1)由图丙可知，电阻R′的阻值随风力的增大而减小．(2)从R′－F图像中可以看出，压力为0时，R′最大＝16Ω此时电路中的电流I′＝

＝

＝0.5A电压表测R0两端的电压，则电压表的示数U′＝I′R0＝0.5A×2Ω＝1V(3)如果保持电压表量程不变，且只能在电路中增加一个电阻R，使该装置能测量的最大风力增加到900N，计算电阻R的阻值，并说明其连接方式．(4)计算改装后该装置电路总功率的变化范围．(计算结果保留一位小数)(3)保持电压表量程不变，该装置能测量的最大风力增加到900N时，由图丙知，R′最小＝1Ω(要保证R0两端电压不会超过3V)如果只增加一个电阻，其他都不变，只能在电路中串联阻值为R的电阻电路中的电流I＝R0两端的电压UR0＝

＝3V即：

＝3V解得R＝3Ω(4)电路改装后最大功率P最大＝UI最大＝

＝

＝13.5W电路改装后最小功率P最小＝UI最小＝

＝

≈3.9W所以电路总功率的变化范围为3.9～13.5W知识精讲重难点突破电路改装类计算方法指导电热器改装基本原则

U不变，P增大→电阻减小→换小阻值电阻或给原电路并联一个电阻U不变，P减小→电阻增大→换大阻值电阻或给原电路串联一个电阻例1如图为王老师家新购的一个电烤炉的内部简化电路图，通过调节开关，可以实现高温、中温、低温三个挡位的转换，R1和R2均为电热丝．查阅说明书可知，R1＝88Ω，正常工作时高温挡功率为中温挡功率的5倍.(1)当开关S1闭合，S2接__时为中温挡；中温挡的功率是多少？(2)高温挡正常工作5min电热丝产生的热量是多少？(3)王老师提出：为了节约电能，若只保持中温挡功率不变，将高温挡功率变为原来的0.6倍，通过计算说明具体做法，并计算出改变后的低温挡功率．(计算结果保留一位小数)b解：当开关S1闭合，S2接b时，R2被短路，只有R1接入电路，为中温挡；根据P＝UI和I＝

得，中温挡的功率P中＝

＝

＝550W(2)正常工作时高温挡功率为中温挡功率的5倍，高温挡的功率P高＝5P中＝5×550W＝2750W根据P＝

可知，高温挡正常工作5min电热丝产生的热量Q＝W＝P高t＝2750W×5×60s＝8.25×105

J(3)当R1和R2并联，总电阻最小，为高温挡；当R1和R2串联，总电阻最大，为低温挡；保持中温挡功率不变，要改变高温挡功率，即只能改变R2的功率，做法是更换一个阻值合适的R2′改变电路后高温挡功率P高′＝0.6P高＝0.6×2750W＝1650W改变电路后R2′的功率P2′＝P高′－P中＝1650W－550W＝1100W则改变后R2′的阻值R2′＝

＝

＝44Ω改变电路后，低温挡时电路的总电阻R总＝R1＋R2′＝88Ω＋44Ω＝132Ω此时的低温挡功率P低′＝

＝≈366.7W例2如图甲所示是某型号电子秤的结构原理图，R0是阻值为50Ω的定值电阻，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示．已知踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变，电压表的量程为0～3V(改写表盘数值后可直接读出所称量物体的质量)．(g取10N/kg)(1)R的阻值随着压力的增大而_____(选填“增大”或“减小”)；(2)空载时R的阻值；减小解：(2)踏板的质量为5kg，对压敏电阻的压力为F压＝G踏板＝m踏板g＝5kg×10N/kg＝50N由图乙得空载时电阻R的阻值为240Ω(3)该电子秤能够称量的最大质量；(4)如果保持电子秤结构和电压表量程不变，再提供一个电阻R′，使电子秤的量程变为100kg，计算说明应将电路进行怎样改装，电阻R′的阻值为多少？解：(3)当电压表示数为3V时，电子秤的称量最大此时电路中的电流为I＝

＝

＝0.06AR的阻值为R1＝

＝

＝100Ω由图乙知此时的压力为750N，物体与踏板的总质量为m总＝

＝

＝75kg电子秤能够称量的最大质量为m称量＝m总－m踏板＝75kg－5kg＝70kg(4)量程为100kg时，对电子秤的压力为F压′＝(m称量′＋m踏板)g＝(100kg＋5kg)×10N/kg＝1050N由图乙得此时电阻R的阻值为