专题13 电学计算-2023年中考物理二轮核心专题研究

专题13：电学计算 类型一：简单电路类 1．（2022•呼和浩特）如图所示，R为定值电阻，L为标有“6V 3W”的小灯泡，灯丝阻值不变，电源电压恒定。闭合开关，小灯泡正常工作时，电流表读数为0.9A。求： （1）通过小灯泡的电流，以及小灯泡电阻； （2）定值电阻R阻值，以及它的电功率。 【解答】解：由电路图可知，R与L并联，电流表测量干路中的电流。 （1）灯泡正常发光时，灯两端的实际电压等于其额定电压，即UL＝U额＝6V， 实际功率等于其额定功率，即PL＝P额＝3W， 灯泡的电流为：IL＝＝＝0.5A； 小灯泡电阻为：RL＝＝＝12Ω； （2）根据并联电路的电流规律可知，通过R的电流为：I'＝I﹣IL＝0.9A﹣0.5A＝0.4A； 根据并联电路的电压规律可知，R两端的电压为：UR＝UL＝6V， R的阻值为：R＝＝＝15Ω； R的功率为：P'＝UI'＝6V×0.4A＝2.4W。 答：（1）通过小灯泡的电流为0.5A；小灯泡电阻为12Ω； （2）定值电阻R阻值为15Ω；它的电功率为2.4W。 类型二：多档位家用电器类 考向1：两档位类 2．（2021•大连）如图是某家用电炖锅的简化电路图，电源电压为220V，R1和R2均为加热电阻。当开关S接1时为加热状态，功率为880W；开关S接2时为保温状态，功率为220W。 试求： （1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？ （2）电阻R1的阻值是多少？ （3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是多少？ 【解答】解：（1）由P＝UI可得，电炖锅保温状态下电路中的电流： I保温＝＝＝1A； （2）当开关S接1时，电路为R1的简单电路，电炖锅处于加热状态， 由P＝UI＝可得，电阻R1的阻值： R1＝＝＝55Ω； （3）开关S接2时，R1与R2串联，电炖锅处于保温状态， 由I＝可得，电路的总电阻： R总＝＝＝220Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻R2的阻值： R2＝R总﹣R1＝220Ω﹣55Ω＝165Ω， 电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量： Q2＝I保温2R2t＝（1A）2×165Ω×10×60s＝9.9×104J。 答：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是1A； （2）电阻R1的阻值是55Ω； （3）电炖锅保温状态下工作10min，电阻R2产生热量是9.9×104J。 考向2：三档位类 3．（2022•资阳）近年来，我国家电产业迅猛发展，不仅成为全球家电制造第一大国，而且已成为全球智能家电第一大技术来源国。电饭煲是我国家电产品中的优秀代表之一，据海关统计，去年我国电饭煲出口金额约为进口金额的14倍，中国制造深受全球市场认可。如图所示，甲为某国产智能电饭煲的外观图，该电饭煲有“快煮”、“精煮”、“保温”三种基本模式；乙为该电饭煲的基本原理简化电路图，额定电压U0＝220V；当S1置于a、S2置于d时处于“快煮”模式，电饭煲的额定功率P1＝1210W；当S1置于a、S2断开时处于“精煮”模式，电饭煲的额定功率P2＝484W；当S1置于b、S2置于c时，处于“保温”模式。求： （1）R1的阻值； （2）小明采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，求该电饭煲一次精煮过程消耗的电能E； （3）该电饭煲保温模式下的额定功率P3。 【解答】解：（1）由题知，当S1置于a、S2断开时，电阻R2断路，电路中只有电阻R1工作，电饭煲处于“精煮”模式，此时电饭煲的额定功率P2＝484W，根据P＝得，电阻R1的阻值为： R1＝＝＝100Ω； （2）电饭煲在“精煮”模式下，工作50min电流做的功为： W＝P2t＝484W×50×60s＝1.452×106J， 电饭煲消耗的电能等于电流通过电饭煲做的功，即： E＝W＝1.452×106J； （3）由题知，当电饭煲处于“快煮”模式时，电阻R1和R2并联，且同时工作，此时的电功率为P1＝1210W。电饭煲处于“精煮”模式时，电阻R1单独工作的电功率为P2＝484W， 根据并联电路的电功率关系得，在“快煮”模式下，电阻R2的功率为： P＝P1﹣P2＝1210W﹣484W＝726W， 根据P＝得，电阻R2的阻值为： R1＝＝＝Ω， 当S1置于b、S2置于c时，电阻R1和R2串联，处于“保温”模式，根据串联电路电阻规律得，此时电路中的总电阻为： R总＝R1+R2＝Ω+100Ω＝Ω， 则电饭煲保温模式下的额定功率为： P3＝＝＝290.4W。 答：（1）电阻R1的阻值为100Ω； （2）采用“精煮”模式将饭煮熟用时t＝50min，该电饭煲一次精煮过程消耗的电能为1.452×106J； （3）电饭煲保温模式下的额定功率为290.4W。 考向3：电路设计类 4．（2022•巴中）某兴趣小组设计了“模拟带指示灯的电热器”的电路如