电学常规计算（原卷版+解析）-2021年中考物理二轮专项复习

专题03电学常规计算

1.（2020•南通）如图，电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器R1上标有“20。IA”，R2=10n,

电流表量程为0WA.将开关S闭合，Si、S2断开，调节变阻器使灯泡正常发光。

（1）求灯泡正常发光时的电阻；

（2）求滑动变阻器10s内消耗的电能；

（3）将开关S、Si、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，求R1与R2功率之比的最大值。

2.（2020•枣庄）某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V6W”,

滑动变阻器R的规格为“20QlA-o如图乙是定值电阻Ro和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关Si、

闭合开关S和S2,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为L6W。

（2）灯泡正常发光lOmin,电流通过灯泡所做的功;

（3）电源电压；

（4）电路消耗的最大电功率。

3.（2020•咸宁）如图甲所示的电路，电源两端电压U不变，Ro是定值电阻，R是滑动变阻器，将滑动变阻器的滑

片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器R消耗的功率Pi为1.8W,断开开关时电流表的示数改变了0.3A；当开关S

断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值R与电流表示数的倒数工的关系如图

I

乙所示，求：

（1）电源两端的电压U和滑动变阻器最大的阻值Rm

（2）定值电阻的阻值Ro；

（3）电路消耗的最小功率P2。

4.（2020•呼和浩特）如图所示，滑动变阻器R的最大阻值为20Q,将其滑片移到b端，闭合开关S,电流表的示

数为0.3A,小灯泡的实际功率为0.9W,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a端，小灯泡恰能正常发光。不考

虑灯丝电阻的变化，电源电压恒定，求：

（1）小灯泡的阻值和电源电压；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）滑动变阻器R的最大功率。

5.（2020•赤峰）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，Ri、R2是定值电阻，Ri=20O,R2=10Q,R3是滑动变

阻器，阻值变化范围是0〜50Q。

（1）当开关S、Si、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表示数为6V,求:

①电路中的总电流；

②通电10s整个电路消耗的总电能；

（2）当开关S、S2闭合，Si断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为2V,求此时滑动变

阻器R3接入电路的阻值。

6.（2020•日照）在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、Si闭合,

S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，Si断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，Si、

S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，Ri、R2为定值电阻。求：

（1）当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能。

（2）当开关S闭合，Si、S2断开时，电阻R2的电功率。

（3）当开关S、Si、S2都闭合时，电流表的示数。

专题03电学常规计算

1.（2020•南通）如图，电源电压为12V,灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器Ri上标有“20。1A,R2=io。,

电流表量程为0WA.将开关S闭合，SBS2断开，调节变阻器使灯泡正常发光。

（1）求灯泡正常发光时的电阻；

（2）求滑动变阻器10s内消耗的电能；

（3）将开关S、Si、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，求R1与R2功率之比的最大值。

解：（1）灯泡正常发光时的电阻:

U额2_3)2

RL==12。；

P额3W

（2）由题图，当开关S闭合，Si、S2断开时，灯泡L与滑动变阻器Ri串联。

滑动变阻器两端的电压:

Ui=U-U额=12V-6V=6V,

通过的电流：

I=IL=£^.=3I=0.5A,

U额6V

则滑动变阻器10s消耗的电能：W=UiIt=6VX0.5AX10s=30J；

（3）当开关S、Si、S2都闭合时，灯泡L短路，Ri与R2并联。

R2消耗的功率：

IT2

P2=—==14.4W；

R2

由题意，当Ri支路的最大电流：Il大=3A-」理=L8A>1A,故Ri支路的实际最大电流11大'=1A,

10O

则滑动变阻器消耗的最大功率：P1大=UI1大'=12VX1A=12W,

所以当R1消耗的最大功率时，R1与R2功率之比的是最大值，即最大值：

「1大=12W=5

P214.4W6-°

答案：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Q；

（2）滑动变阻器10s内消耗的电能为30J；

（3）将开关S、Si、S2都闭合，移动滑片P且电路安全，R1与R2功率之比的最大值为5：6。

2.（2020•枣庄）某物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L标有“12V6W”,

滑动变阻器R的规格为“20。1A"。如图乙是定值电阻Ro和灯泡L的电压与电流的关系图象。当断开开关Si、

闭合开关S和S2,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1.6W。

求：（1）Ro的阻值；

（2）灯泡正常发光lOmin,电流通过灯泡所做的功；

（3）电源电压；

（4）电路消耗的最大电功率。

解：（1）由图乙，根据1=卫可得定值电阻Ro的阻值

R

Ro=—=-^-=2011；

Io0.3A

（2）灯泡正常发光lOmin,电流通过灯泡所做的功

W=Pt=6WX10X60s=3600J；

（3）当断开开关Si、闭合开关S和S2,并将滑动变阻器的滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R的

最大阻值串联，

己知灯泡L的实际功率为1.6W,则根据图乙可知：此时电路中的电流、灯泡L两端电压分别为UL=4V,IL=

0.4A,

由I=U可得滑动变阻器R两端电压:

R

UR=ILR=0.4AX20Q=8V,

所以，电源电压U=UL+UR=4V+8V=12V；

（4）当开关S、Si、S2都闭合且滑片位于左端时，定值电阻Ro与灯泡L并联，电路的总电阻最小，电路的总功

率最大；因并联等压分流，且灯泡在额定电压下正常发光，所以电路消耗的最大功率P最大=PL+PO=6W+粤｝

20Q

=13.2Wo

答案：（1）Ro的阻值是20。；

（2）灯泡正常发光lOmin,电流通过灯泡所做的功是3600J；

（3）电源电压是12V；

（4）电路消耗的最大电功率是13.2W。

3.（2020•咸宁）如图甲所示的电路，电源两端电压U不变，Ro是定值电阻，R是滑动变阻器，将滑动变阻器的滑

片滑到a端，闭合开关时滑动变阻器R消耗的功率Pi为1.8W,断开开关时电流表的示数改变了0.3A；当开关S

断开后，滑动变阻器的滑片在滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值R与电流表示数的倒数上的关系如图

I

乙所示，求：

（1）电源两端的电压U和滑动变阻器最大的阻值Rm

（2）定值电阻的阻值Ro；

（3）电路消耗的最小功率P2。

解:

（1）将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关时，变阻器的最大阻值Rm与Ro并联，滑动变阻器R消耗的功率

P1=1.8W,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且断开开关时电流表的示数改变了0.3A,

所以，通过滑动变阻器的电流h=0.3A,

由P=UI可得，电源的电压U=」=L&!L=6V,

110.3A

由I=U可得，滑动变阻器最大的阻值Rm=」L=_@L=20C；

RIi0.3A

（2）当开关S断开后，滑动变阻器R与Ro串联，

由图乙可知，当R=2C时，A=2A1,即I=0.5A,

I

此时电路的总电阻R总=U=_§L_=12Q,

I0.5A

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，定值电阻的阻值Ro=R.g,-R=12Q-2Q=10O；

（3）当开关S断开后，滑片位于b端时，Rm与Ro串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小,

则电路消耗的最小功率P2=」一==1.2Wo

Rm+R0

答案：（1）电源两端的电压U为6V,滑动变阻器最大的阻值Rm为20Q；

（2）定值电阻的阻值Ro为10Q；

（3）电路消耗的最小功率P2为L2W。

4.（2020•呼和浩特）如图所示，滑动变阻器R的最大阻值为20Q,将其滑片移到b端，闭合开关S,电流表的示

数为0.3A,小灯泡的实际功率为0.9W,闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a端，小灯泡恰能正常发光。不考

虑灯丝电阻的变化，电源电压恒定，求：

（1）小灯泡的阻值和电源电压；

（2）小灯泡的额定功率；

（3）滑动变阻器R的最大功率。

解：（1）将滑动变阻器滑片移到b端，其阻值最大，闭合开关S,灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的

电流，

由P=UI得：

灯泡两端的电压：

UL=£L=£L_^L=3V,

I0.3A

根据1=1［可得灯泡的电阻：

R

RL=—=-=ion,

I0.3A

滑动变阻器R两端的电压：

UR=IR=0.3AX20。=6V,

电源电压：U=UL+UR=3V+6V=9V；

（2）闭合开关S,将滑动变阻器滑片移到a端时，只有灯泡连入电路，由于灯泡恰能正常发光，

所以，灯泡的额定功率P额='==8.1W。

%

2

（3）滑动变阻器消耗的功率p?t=ui=（—y—）2Ruu

滑滑2

%+R滑（3+R）2（RL-R）

+4R

R有R有L

所以，当滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时，电功率最大,

贝1Jp滑最大=（—-——）2区滑=（----史----）2Xion=2.025Wo

瓦+R滑10Q+10Q

答案：(1)小灯泡的阻值为10Q；电源电压为9V；

(2)小灯泡的额定功率为8.1W；

(3)滑动变阻器R的最大功率为2.025W。

5.(2020•赤峰)如图所示的电路中，电源电压恒定不变，Ri、R2是定值电阻，Ri=20。，R2=10Q,R3是滑动变

阻器，阻值变化范围是0〜50Q。

(1)当开关S、Si、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表示数为6V,求：

①电路中的总电流；

②通电10s整个电路消耗的总电能；

(2)当开关S、S2闭合，Si断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，电压表的示数为2V,求此时滑动变

阻器R3接入电路的阻值。

(1)由电路图知道，当开关S、Si、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，Ri、R2并联，滑动变阻器

接入电路的电阻为0,电压表测量电源的电压，即电源电压是U=6V

①此时电路的总电阻：

口总=.町2-=2。M1呼由欧姆定律，电路中的总电流：

Ri+R220Q+10Q3

I=U=-?*-=0.9A；

R20三

3

②通电10s整个电路消耗的总电能：

W=UIt=6VX0.9AX10s=54J；

(2)当开关S、S2闭合，Si断开，滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时，则电路是R2、R3串联，电压表测量

电阻R2两端的电压，由于电压表的示数为2V,由串联电路电压的规律，此时滑动变阻器R3两端的电压是：

U3=u-U2=6V-2V=4V,

由分压原理有：匕=包，

U2R2

此时滑动变阻器接入电路的电阻：

R3=10Q=201K

u22V

答案：(1)当开关S、Si、S2均闭合，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电路中的总电流0.9A；通电10s整

个电路消耗的总电能54J；

(2)当开关S、S2闭合，Si断开，电压表的示数为2V时，滑动变阻器R3接入电路的阻值200。

6.(2020•日照)在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、Si闭合,

S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，Si断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，Si、

S2断开时，电压表的示数为3.0V。己知电源电压恒定不变，Ri、R2为定值电阻。求：

(1)当开关S、Si闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能。

(2)当开关S闭合，Si>S2断开时，电阻R2的电功率。

(3)当开关S、Si