中考电学计算专题及解题规律附详细答案原创 6页

电流I电压U电阻R 消耗的电能W 电功率P 电热Q ‎ ‎ ‎ ‎ 电能全部转化成内能时 ‎ 一、公式 定律 二、串并联电路特点 电路 电流 I 电压 U 电阻 R 电功率P(消耗的电能W电热Q)‎ I=I1=I2 ‎ U=U1+U2‎ R=R1+R2‎ P=P1+P2‎ W=W1+W2‎ Q=Q1+Q2‎ I=I1+I2‎ U=U1=U2‎ 三、比例关系 串联或电流相等 并联或电压相等 电阻相等 说明 ‎1 、R1、R2与总电路各个量的比例关系可由以上比例关系类推。‎ ‎2 、注意并联时与电阻的反比关系以及电阻相等时的平方比关系。‎ ‎3、运用比例关系解题一定要注意前提条件，要简单说明依据。‎ 四、电学计算题解题策略 电学计算题大致可分为两类：一类是电路不变化的题目，另一类是电路变化的题目，如变阻器滑片的移动、开关的断开闭合等，解题时要注意电路连接方式的变化。‎ 解题的一般步骤：‎ ‎1、读懂题意：（1）搞清楚电路的连接情况，有时需要根据题意画出等效电路图。（2）明确电流表、电压表测哪部分电路。（3）分析题目要求解决的问题是什么，已知条件和已知量有哪些，包括一些隐含条件如：电源电压不变、定值电阻阻值不变。‎ ‎2、仔细审题：综合运用电学公式定律、串并联电路特点、比例关系等，（1）.分析电路由哪几部分组成，各部分物理量之间有什么关系。 (2). 从已知条件出发，分析题中各部分电路（包括总电路）已知了哪些量，进一步可知道哪些量，直到题中要求量。例如：对于一个电阻，电流I、电压U、电阻R、电功率P四个量中知道其中两个就可以求出另外两个，如果还能知道时间t，又能求出消耗的电能W和产生的热量Q。再如：串联电路中知道通过一个元件的电流就知道了其它所有元件的电流； (3). 从要解决的问题出发，思考要求出这个量需要知道哪些量，直到题中已知量。（4）综合分析已知量和要求量，选择合适的公式、方法。‎ 电路变化的题目要注意分析变化前后电路连接情况的变化、电阻的变化，分析每部分电路哪些量发生了变化，哪些量没有变化。‎ ‎3、确定解题方法：大部分题目可根据已知条件，运用电学公式定律、串并联电路特点、比例关系等逐步求解，也有一些需要利用等量关系来列方程或方程组求解。‎ 解题要注意的问题：‎ ‎1、运用好三个渠道即通过电学公式定律、通过串并联电路特点、通过比例关系求解;两个隐含条件即电源电压不变、定值电阻阻值不变；一个桥梁即电阻或电阻之比。 2、要根据已知量和要求量来选择运用哪个公式或规律，选择的公式或列出的关系式、方程式中要尽可能多包含已知量和要求量。 3、要注意某些规律的前提条件，注意统一单位，注意公式中各量的对应关系。电路变化的题目要注意电路安全、工作正常，比如元件的额定电压、电流表电压表的量程、滑动变阻器的最大阻值以及允许通过的最大电流等。‎ 共 6 页 第 - 6 - 页 1. 某电炉的额定功率是1.1kw , 额定电压是22OV ，接入某电路时，测得通过它的电流为4A 。求：‎ I/A ‎0.2‎ ‎0‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎5‎ U/V 图2‎ ‎(1）电炉的电阻是多少？(2）电炉的实际功率是多少？‎ 2. 图2是龙脉教育教室一个小灯泡的电流和电压变化规律图像，物理学中叫做伏安特性图像。图像不是直线的原因是什么？由图像可知，当小灯泡在U=6V时，灯泡灯丝的电阻是多少？当小灯泡中流过0.6A的电流时，它消耗的功率是多少？‎ 图3 ‎ 3. 如图3所示，电源电压恒定不变，当S断开时，电压表示数为10Ｖ。当开关S闭合后，电压表的示数为6Ｖ，电流表的示数为0.4Ａ，求: .‎ ‎ (1)两灯泡的电压U1和U2 分别是多少？（2）两灯泡的总功率？ ‎ 图 4 ‎ 4. 如图4所示电路中，电源电压为3V，且保持不变。当闭合开关S，断开开关S1时，电流表的示数为0.1A，则电阻R2是多少？当同时闭合开关S和S1时，电流表的示数为0.3A，则电阻R1消耗的电功率是多少？‎ 5. 一些工地或场院的电灯彻夜通明，极易损坏。常采用两灯串联后再接到家庭电路中的办法。现有两只标有“PZ220V100W”字样的灯泡(灯丝电阻不变)，串联使用时通过电灯的电流是多少？两灯消耗的总功率是多少？这样使用的好处是什么？（用两种方法计算）.‎ 6. 两个灯泡，其中L1标有“6Ｖ3Ｗ”，Ｌ2没有标记，但测得它的电阻是４Ω，把它们串联后接在某一电路时，两灯Ｌ1、L2均能正常发光，这个电路两端的电压是 V，灯Ｌ2的额定功率是 W。‎图 7 ‎ 7. 将灯L1接在电压为6V的电路中，功率为6W. 若保持电路电压不变，再在电路中连入灯L2(规格如右图7)，它们工作时，下列说法正确的是（不考虑温度对电阻的影响）：.‎ A、电路的总电阻是18Ω B、灯L1的实际电流为0.5A C、灯L1较L2亮 D、电路的总功率为4.5W 8. 电能是通过输电线输送给用电器的．某直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V，电路中的总电流为______A．如果用临界温度以下的超导电缆（电阻为零）替代原来的输电线，可实现无损耗输电．在保持供给用电器的功率和电压不变的条件下，节约的电功率是______kW 9. 如图9所示电路中，小灯泡Ｌ上标有“8Ｖ3.2Ｗ”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω,R1的阻值为18Ω。求：‎ ‎（1）小灯泡Ｌ的电阻。‎ ‎（2）Ｓ、Ｓ1、S2均闭合时，电压表的示数为９V，求电源电压及电阻R1上消耗的电功率。‎ ‎（3）断开Ｓ1、Ｓ2，闭合Ｓ，若接人电路中的电压表的量程改为０—３V，电流表的量程为０～０.６A，为了保证电路安全、工作正常，滑动变阻器允许的阻值变化范围为多少？‎ 图9‎ 10. 现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现将其中一个元件Ro进行测试，测得其电流与加在它两端的电压值，测试数据如下表所示。‎ U/V ‎0.40‎ ‎0.60‎ ‎0.80‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ ‎1.50‎ ‎1.60‎ I/A ‎0.20‎ ‎0.45‎ ‎0.80‎ ‎1.25‎ ‎1.80‎ ‎2.81‎ ‎3.20‎ ‎(1)根据表中数据，判断元件R0可能是由上述哪类材料制成的，并简要说明理由。‎ R 图 10 ‎ ‎(2)把元件R。接人如图10所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.8A。已知电路中的电源电压为3V，此时定值电阻R的电功率为多大?‎ ‎(3)分析表中数据，写出元件R。的I和U之间的关系式。‎ 共 6 页 第 - 6 - 页 蓄电池 R2‎ M A R1‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ K P 图 11 ‎ 1. 在今年5月份助残活动中，某校初三同学为伤残军人买了一辆电动轮椅。同学们对这辆车的工作原理产生了兴趣。他们对照说明书的电路原理图（如图所示）了解到，操纵杆可操纵双刀双掷开关K以及滑动变阻器R1的滑片P。前推操纵杆时轮椅前进，再向前推时快速前进；后拉操纵杆时轮椅慢慢后退。又知蓄电池的电压U=24V（保持不变）、定值电阻R2=10Ω，电动机的额定功率P0=72W、额定电压U0=24V。‎ ‎⑴从原理图可知，当开关K接到哪两个接线柱时，轮椅前进？‎ ‎⑵当轮椅后退时，电流表示数为I=1A，此时电动机的实际功率为多少？‎ ‎⑶当电动机以额定功率工作时，电动机线圈电阻损耗的功率为18W，求电动机线圈电阻。‎ 2. 如图12所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”字样，R2＝12Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为1.2A，这时灯L正常发光（不计温度对电阻的影响）。求：‎ 图12‎ ‎（1）灯L电阻和电源电压为多少？‎ ‎（2）电阻R1的阻值是多大？‎ ‎（3）当S1、S2都断开时，灯L实际消耗的功率是多少？‎ 图 17 ‎ 图13‎ 3. 如图13所示的电路中，电源电压恒定为4.5V 。开关S 闭合后，电流表的示数为0.5A ，电压表Vl的示数为3v 。当把滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的示数为0 . 3A 。 求：① 电压表V2 的示数； ② 电阻R1的阻值； ③ 滑动变阻器的最大电阻； ④ 滑片移到最右端时，Vl的示数及此时电路消耗的总功率。‎ I/A ‎0.2‎ ‎0‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ ‎1.0‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎6‎ ‎4‎ ‎5‎ U/V A L R S V ‎·‎ ‎·‎ ‎14甲 ‎14乙 4. 在图14甲的电路中, 电源电压为8V且保持不变, 电流表的规格为“0～0.6A”,电压表的规格为 “0～15V”, 灯泡上标有“6V 6W”字样,灯泡电流随电压变化关系如图14乙所示. 求:‎ ‎(1) 灯泡正常发光时的电流.‎ ‎(2) 当电流表示数为0.4A时，电压表的示数.‎ ‎(3) 为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率.‎ 5. 如图1所示，设电源电压保持不变，R0=10Ω ，当闭合开关，滑动变阻器的滑片P在中点c时，电流表的示数为0.3A；移动滑片P至b端时，电流表的示数为0.2A，则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为 ‎ A．U=3V R=5Ω B．U=6V R=10Ω C．U=6V R=20Ω D．U=3V R=15Ω 图16‎ 电源 图 15 ‎ 6. 某电热水器的工作原理如图4所示（已知两电阻丝的阻值相等，电源电压保持不变），它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于 状态，此时电路功率为P1；当开关S1接a，S2闭合时，它是处于 状态，此时电路功率为P2，则P1∶P2＝ 。 ‎ 7. 图17所示，电源电压恒定．小灯泡L标有"3V 0.6W"字样，R为定值电阻．闭合S，断开Sl，小灯泡正常发光；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3A，则R的阻值为 Ω 共 6 页 第 - 6 - 页 ‎，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 。‎ 1. 如图13所示，小灯泡L标有“6V 1.5W”字样，R2为阻值未知的定值电阻器，电源电压为12V保持不变. ‎ A R1‎ R2‎ S1‎ S2‎ L P 图18‎ ‎（1）若开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R1的滑片在它的中点时，小灯泡恰能正常发光.求：滑动变阻器R1的最大阻值.‎ ‎（2）若开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器R1的滑片P移到最左端时，求：小灯泡这时的实际功率.（小灯泡灯丝的电阻视为不变）‎ ‎（3）若保持滑动变阻器R1的滑片P在左端不动，将开关S1、S2均闭合，此时电流表的示数为1.25A，求：R2的阻值.‎ 图27‎ 2. 小明利用标有 “6V 6W”的灯泡L1和“6V 3W”的灯泡L2进行实验。‎ ‎（1）当L1正常发光时，通过L1的电流为 A。‎ 图乙 图甲 第19题图 ‎（2）如图甲所示：Ａ、Ｂ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光时，电路消耗的总功率为 W。电路中的总电压为 V。‎ 3. 为防止湿手扳开关造成触电事故，小宁同学为家中的灯暖型浴霸（冬季家庭洗浴时取暖用的电器）设计了一个温度自动控制装置，如图12（甲）所示．其中半导体材料制成的热敏电阻阻值R1随温度变化的曲线如图12(乙）所示．已知继电器线圈电阻R2为20Ω，电源的压U0恒为12V．浴霸共安装有4只标有"220V 250W"的灯泡，当继电器线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁铁被释放，浴霸电路闭合．求： (1) 浴霸电路闭合时，通过浴霸的总电流． (2）若将此装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围？‎ 4. 某兴趣小组利用图甲所示的电路进行如下的实验研究。 （1）闭合S1，断开S2，调节电源电压，得到上表的三组数据，计算电阻R的阻值。 （2）闭合S2，断开S1，调节电源电压进行有关测量，根据记录到灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图象（如图乙），当电压表的示数为3.5V时，50s时间内，灯泡L消耗多少电能？ （3）同时闭合S1和S2，调节电源电压，当灯泡的功率为1W，时，电阻R的功率是多少？‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ U/V ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ I/A ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎0.50‎ 5. 一个8Ω的定值电阻与一个电阻丝串联接在12V的电源两端，现已知电阻丝的实际消耗的功率为4W，且知道电阻丝两端的电压高于8Ω定值电阻两端的电压，求通过电阻丝的电流是多少。‎ 共 6 页 第 - 6 - 页 答案：1、44Ω 704w 提示：不能用220V÷4A 220V×4A计算 ‎2、6Ω 1.2w 提示：不能用 （0.6A）2×6Ω计算功率 ‎3、解．（１）当开关断开时，电压表示数即为电源电压。‎ Ｕ＝１０Ｖ　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　当开关闭合时， L1、L2串联在电源两端，电压表示数即为Ｌ２两端的电压。‎ Ｕ２＝６Ｖ Ｕ１＝Ｕ－Ｕ２＝１０Ｖ－６Ｖ＝４Ｖ　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　（２）两灯消耗的总功率 ‎　　　　　　　　Ｐ＝ＩＵ＝０.４Ａ×１０Ｖ＝４Ｗ 提示：要搞清楚开关断开时，电压表示数10V为什么是电源电压。总功率有两种算法。‎ ‎4、30Ω 0.6W， 提示：功率至少三种算法。‎ ‎5、0.23A 50W 提示：可以利用比例计算。‎ ‎6、8V、1 W ‎ ‎7、A C ‎ ‎8、 50A １kW 提示：填空题注意单位kW。总电流不能用800V÷0.4Ω计算。一定要认真分析电路，各量要对应。‎ ‎9、‎ ‎ ‎ 提示：此题要认真分析滑片移动时，电路不安全的因素是什么，特别要注意电流表和灯泡串联，既不能超过电流表量程又不能烧坏灯泡。‎ ‎10、分析解答：(1)该元件R。是由半导体材料制成的(1分) 对数据计算分析后发现，元件Ro的发热功率越大，电阻越小(2分)‎ ‎(2) 由题意可知通过Ro电流为1．8A,又由测试数据可知此时Ro的电压值为1．2V，电源电压为3V，R的电压值3V- 1．2V=1.8V，所以R的电功率P=UI =1.8V× 1．8A =3.24w (R的电功率2分)，（其中得出Ro的电压值1．2V得1分) ．‎ ‎(3)I=0.8U2（A）(2分)‎ ‎11、分析解答：(1)3、4 (2分)‎ ‎ (2)电阻R2的电压为U2 = IR2 = 1A×10Ω = 10V ‎ 电动机两端的电压U电 = U一U2 =24V一10V=14V ‎ 电动机的实际功率P实 =U电I = 1A×14V = 14W ‎ ‎⑶当电动机以额定功率工作时，通过电动机的电流I0= P0/ U0=72W÷ 24V=3A，电动机线圈电阻损耗的功率为Ps=18W，根据P=I2R得线圈电阻R=Ps/ I02=18W÷ (3A )2=2Ω。‎ ‎12、（1）当S1、S2都闭合时，电路如右图 ‎ ‎ ‎∵此时灯L正常发光 ‎∴电源电压U＝UL＝12V ‎ ‎（2）IL＝U/R＝12/12＝1(A)‎ ‎ I1＝I－IL＝1.2－1＝0.2(A) ‎ ‎ R1＝U/I1＝12/0.2＝60(Ω)‎ ‎（3）当S1、S2都断开时，电路如右图 ‎ I＇＝U/(RL＋R2)＝12/(12+12)＝0.5(A ) ‎ ‎ PL＝I＇2RL＝0.52×12＝3(W)‎ ‎13、（1）4.5 V （2）3Ω （3）12Ω （4）3.6 V 1.35W ‎14、（1）1A （2）7V （3）10Ω 4.8W ‎15. C 16. 保温,加热,1:4 17. 10 Ω, 2:3‎ ‎18．（1）当S1闭合、S2断开，P在R1中点时，灯L与R1串联接在电源上，灯正常工作时 ‎ I= = = 0.25A， RL= = = 24Ω, R总= = =48Ω, ‎ R1= R总–RL= 48Ω-24Ω=24Ω， 所以，R1= 24Ω×2=48Ω.（3分）‎ ‎（2）S1闭合、S2断开，P在R1最左端时，R1与L串联接在电源上，‎ 则R总=R1+RL=48Ω+24Ω=72Ω， ‎ 此时该支路上的电流I= = = A，‎ L的实际功率为PL’= I2RL = （A）2×24Ω=0.67W.（3分）‎ ‎（3）P在R1最左端，S1、S2均闭合时，L被短路，只有R1、R2‎ 共 6 页 第 - 6 - 页 并联接在电源上，电流表的示数为干路上的电流.‎ 则I1= =0.25A，I2=I–I1= 1.25A–0.25A= 1A，‎ 所以，R2 = =12Ω.（4分）‎ ‎19、1A 4W 8V ‎20、‎ ‎21. 10 Ω,78.75 J,0.625W ‎22.‎ 共 6 页 第 - 6 - 页