专题13 电学比例问题-2022年初三毕业班物理常考点归纳与变式演练（通用版）

专题13 电学比例问题 考点透视 电学比例问题是中考中电学考题中常常出现的一种形式，通过比例能很好考查学生对电路同一时刻不同用电器电流、电压、电阻、电功、电功率之间的关系，也能考查不同时刻同一用电器电流、电压、电阻、电功、电功率之间的关系。电学图像问题是用图像来反映物理量之间的关系或描述某个物理过程，通过图像可以直观、简洁的反映物理量之间的关系或物理过程，主要考查学生识别图像、从中提取信息的能力，从而解决物理问题。 迷津点拨与点对点讲 一、电学比例问题： 1、同一电路，不同电阻的比例关系： （1）串联电路： 物理量规律 各量之间的关系 比例关系 电流规律 电流处处相等，即I1=I2 电压规律 U1=I1R1，U2=I2R2，I1=I2 电功率规律 P=UI，I1=I2 电功规律 W=UIt，I1=I2，通电时间相同t1=t2 电热规律 Q=I2Rt，I1=I2，通电时间相同t1=t2 （2）并联电路： 物理量规律 各量之间的关系 比例关系 电压规律 各支路两端的电压都相等U=U1=U2 电流规律 U1=I1R1，U2=I2R2，U1=U2，所以I1R1= I2R2 电功率规律 P=UI，U1=U2 电功规律 W=UIt，U1=U2，通电时间相同t1=t2 电热规律 Q=I2Rt，U1=U2，通电时间相同t1=t2 例题1（2021黑龙江齐齐哈尔）如图所示的电路中，L1|有“6V 3W”字样，L2标有“3V 3W ”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1：U2= ；若两灯并联后接入3V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1：P2= 。（忽略温度对灯丝电阻的影响）。 【答案】5：1  1：4。 【解析】根据可知,L1的电阻，L2的电阻。 闭合开关后，两灯串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量L 2两端的电压，且串联电路中电流处处相等，根据欧姆定律的变形式U=IR可知，此时两电压表示数之比为；两灯并联后接入3V电路中，根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3V，根据可知，L1、L2两灯的实际电功率之比为。【点拨】规律总结：串联电路中，，电压、电功率、电功、电热都与电阻成正比，即，根据数学中的合比性质可知：电阻R1与电路总电压、总电功率、总电功、总电热之间的关系之比为；并联电路中，，电流、电功率、电功、电热都与电阻成反比，即。 对点练：（2020广西贺州）现有两个定值电阻R1和R2，分别标有“10V 0.5A”和“5V 1A”的字样，将它们串联接在同一电路中，则电路两端允许接入的最大电压是______V，当它们工作时间相同时，电阻R1和R2上产生的热量之比Q1︰Q2=______。 2、同一电阻，不同电路中的比例关系： 对于同一电阻R，在不同电路中（不同时刻）电流往往是不同的，所以电阻R两端的电压、消耗的电功率和电功、电阻R产生的电热也是不同的。对于这类问题，利用欧姆定律分别求出在不同电路（不同时刻）时电阻两端的电压、通过不同电阻的电流、消耗的电功、电热和电功率，然后再列比例式。 例题2、（2021四川省南充）如图所示，灯泡L1、L2分别标有“2.5V 0.5A”和“3V 0.5A”字样（灯丝电阻不变），R=5Ω，电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合，L2正常发光，电流表示数为I1，则电源电压为 V；若只闭合S，电流表读数为I2，则I1：I2= 。 【答案】3  2：1。 【解析】三个开关均闭合时，L1被短路，R与L2并联，且L2正常发光，由并联电路电压规律可知，U=U2额=3V，电流表测量通过R的电流，其示数；只闭合开关S时，R与L1串联，L2开路，L1的电阻，电路的总电阻R总=R1+R=5Ω+5Ω=10Ω，电流表的示数，则I1：I2=0.6A:0.3A=2:1。 【点拨】同一电阻上的各物理量在不同状态中的比例关系：。 对点练：(2021四川省攀枝花)如图所示电路中，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡L标有“4V 2W“”字样。滑动变阻器的滑片P滑到某一位置，把滑动变阻器分为左右两部分，且右边阻比左边电阻小3Ω。只闭合开关S1，电压表V1的示数为U1；只闭合开关S2，电 压表V2的示数为U2，两次灯泡均正常发光，且U1：U2=4：3，求： （1）灯泡正常发光时的电流； （2）滑动变阻器的总电阻。 3、不同的电阻在不同的电路中的比例关系： 各物理量在不同电路中的规律： 物理量 串联电路 并联电路 电流 I1=I2=I I1+I2=I 电压 U1+U2=U U1=U2=U 电阻 R1+R2=R 电功 W=Pt=UIt=I2R