2024年中考物理练习电学综合计算题

第页，共页专题六电学综合计算题(必考)近五年电学计算题考查情况及2024年考向预测年份设问类型考查点思维方式预测2024极值范围问题1.欧姆定律的应用;2.滑动变阻器最大阻值;3.功率的极值极限思维2023极值;分类讨论1.动态电路分析;2.电功率的计算;3.分类求电阻发散思维2022极值范围问题1.定值电阻求解(欧姆定律);2.滑动变阻器最大阻值;3.功率的极值、比值极限思维2021分类讨论1.电源电压;2.功率;3.功率最大值(分类讨论)发散思维2020电器类1.电阻(电水壶、电水龙头);2.灯泡正常工作电流;3.电源电压的调节范围阶梯思维2019分类讨论1.电源电压;2.电阻可能值;3.电源电压极值发散思维类型1极值、范围类1.(2023·石家庄模拟)如图所示,电源电压为4.5V保持不变,R2是阻值为10Ω的定值电阻,R1是最大阻值为30Ω的滑动变阻器,小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样,小灯泡的电阻不随温度变化而变化。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。(1)求小灯泡的额定功率;(2)只闭合S1时,为保证电路安全,求R1连入电路的最大阻值;(3)只闭合S2时,调节滑动变阻器R1,当灯泡正常发光时,R1的功率为P1,若只闭合S1时,电路的最小功率为P2,求P1与P2的比值。2.(2023·秦皇岛模拟)如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“12V1A”(即正常工作时的电压和电流)且不考虑灯丝电阻随温度的变化,滑动变阻器R2上标有“?Ω2A”(最大阻值不清晰)。在电路安全的前提下,操作如下:当闭合开关S1、S2、S3,滑片移动到最左端时,灯泡正常发光;当只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Ra时电压表示数是7.2V,Ra为滑动变阻器最大阻值的14,此时电流表示数为I1;还是只闭合开关S1,滑片移动到接入阻值为Rb=2Ra时,电压表的示数变化了1.2V,此时电流表示数为I2。求(1)电源电压的大小;(2)题中两次电流表示数之比I1∶I2;(3)通过开关的通断、滑动变阻器滑片的移动,整个电路工作时的最小电流。【解】(1)难点设问分步练(2)思维阶梯审题:要求两次电流表示数之比I1∶I2,就必须分别求出I1和I2,答题:可以分三步求解第一步:只闭合开关S1,电路为R1、R2和灯L组成的串联电路;可以通过灯泡此时的电压和电阻求出电流;第二步:滑片移动到接入阻值为Rb=2Ra时,电压表的示数比刚才变化了1.2V,意味着灯泡的电压减小了1.2V,通过灯泡此时的电压和电阻求出电流;第三步:求电流表示数之比(3)思维阶梯审题:要求最小电流,就意味着电路中电阻最大,当仅开关S1闭合,滑片移到最右端时,电路为灯泡和R1、R2组成的串联电路,此时电路中的电阻最大答题:可以分三步求解第一步:找出两种条件下的等量关系第二步:列方程求出R1和Ra第三步:求出最小电流3.(2023·石家庄模拟)在如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大电阻为15Ω,小灯泡上标有“12V”字样,其电流I与电压U的变化关系如图所示,当滑片距左端五分之一的位置时,小灯泡正常发光。(1)求小灯泡正常发光时的电阻;(2)求此时滑动变阻器消耗的功率;(3)用10Ω的定值电阻R2替换小灯泡,用规格分别为“40Ω1A”和“20Ω2A”字样的两个滑动变阻器中的一个替换R1,将一个电压表并联在R2或滑动变阻器两端。要求:在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电压表示数的变化量ΔU最大,请你通过计算求出ΔU的最大值。4.(2023·保定一模)如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为3V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V。闭合S2,断开S1、S3,调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.5A。闭合S1,断开S2、S3,电压表示数为2V,此时小灯泡的实际功率为0.8W。(1)求小灯泡的额定功率。(2)求电源电压。(3)将小灯泡L换为定值电阻R0(阻值为5Ω)。闭合S2后,在保证电路安全的情况下,任意改变S1、S3的开闭状态和滑动变阻器滑片P的位置,电路不同状态下,总功率的最大值是最小值的6倍,求滑动变阻器的最大阻值。类型2分类讨论类5.(2023·河北)如图1所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω2A”,灯泡L的额定电流为0.3A。图2是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当滑片P移至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A。(1)求电源电压。(2)在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,灯泡的最小功率是多少?(3)用定值电阻R1替换灯泡L,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A,这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50Ω,求定值电阻R1的可能值。【解】(1)(2)难点设问分步练(3)思维阶梯审题:用定值电阻R1替换灯泡L后,调节滑动变阻器的滑片P,电路中最大电流有两种可能:I大=0.6A或I大<0.6A。要分类求两种情况下的R1。答题:可以分四步求解第一步:I大=0.6A时,求最小电流I小第二步:根据最小电流求电阻第三步:I大<0.6A时,求出最大电流和最小电流的表达式第四步:列方程求出定值电阻R16.(2019·河北)如图1所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”。电流表A2选用“0~3A”的量程,电压表选用“0~15V”的量程。闭合各个开关,电流表A1的示数为1A。求:(1)电源电压;(2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,变阻器接入电路的可能值;(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值。7.(2018·河北)如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10V,滑动变阻器R1的规格为“10Ω1A”。闭合开关,当滑片P置于距左端13处时,灯泡正常发光,电流表指针满偏,(1)求小灯泡的额定功率和电源电压。(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其他部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2∶1。求R2可能的阻值。类型3多挡位电器类8.图甲为3D打印笔。3D打印笔通过加热,挤出热熔的塑胶,然后在空气中迅速冷却凝固成稳定的形状。此打印笔有快、慢两挡,其内部简化电路如图乙所示,将该打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作,快挡打印2min,电能表指示灯闪烁8次,刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃,已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W。R1、R2是用于发热的定值电阻,塑胶的比热容为2×103J/(kg·℃)且保持不变。求:(1)3D打印笔快挡的电功率;(2)3D打印笔快挡打印时的热效率;(3)R1的阻值。9.图1是某款电饭锅的简化电路,R1、R2为阻值一定的电热丝。该电饭锅开始烧米饭时,开关S和S1同时闭合,电饭锅处于高功率加热状态;经过一段时间后,开关S1自动断开,电饭锅处于低功率保温状态;再经过一段时间后,米饭完全成熟。图2为用该电饭锅焖熟一锅米饭的全过程中功率随时间变化的图像。已知电阻R1的阻值是88Ω,家庭电路的电压U是220V。当该电饭锅正常工作时,求:(1)保温时的电流;(2)加热时电阻R1的功率;(3)焖熟一锅米饭的全过程消耗的电能。10.图甲为新型电饭锅,它能智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感。小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示,R1和R2均为电热丝,S1和S2为温控开关,其中S2有A、B两个触点,可实现“高温”、“中温”和“低温”三挡的转换。当S1闭合,S2连接触点A时,处于“高温”挡,高温功率1100W。已知R1=55Ω,求:(1)处于“高温”挡时,电饭锅正常工作时电路中的总电流;(2)当S1断开,S2连接触点B时,处于“低温”挡,此时电路的总功率;(3)图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像,本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能。

【参考答案】1.(1)0.625W(2)20Ω(3)20∶272.(1)12V(2)4∶3(3)0.2A3.(1)6Ω(2)12W(3)12V4.(1)1.5W(2)6V(3)