压轴题01 电学综合计算题-2023年中考物理压轴题专项训练（全国通用）

压轴题01电学综合计算题 综合近几年中考对于电磁学的考查形式，2023年中考对于电磁学的考查仍然是重要照顾点。串、并联电路特点、欧姆定律对于整个初中电磁学的串联作用将起到至关重要的效果，所以不论是选择题还是大题，电磁学问题一直都是命题人提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的中考命题中电磁学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括电对与力学结合、电和磁相互结合等常见的几种形式，以及对于图像问题的考查，都比前几年要频繁，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。 一、串并联电路电流、电压特点 1.串联电路的特点 （1）电流：各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2 （2）电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2 （3）电阻：电路的总电阻等于各用电器电阻之和。 表达式：R=R1+R2 2.并联电路的特点： （1）电流：干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2 （2）电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2 （3）电阻：电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。 表达式： 二、欧姆定律 1.数学表达式： 其中I代表电流，单位是A U代表电压，单位是V R代表电阻，单位是Ω 2.说明：（1）I、U、R三量必须对应同一导体（或者同一段电路）； （2）I、U、R三量对应的是同一时刻 三、电功公式 1.电功计算式:W =UIt 其中W代表电功, 单位是 J U代表电压，单位是 V I代表电流， 单位是A t代表通电时间，单位是s 说明：（1）I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。 (2) 式中各量必须采用国际单位； 1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。 (3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。 2.电功导出式：W =I2Rt 与 只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路（对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用） 四、电功率公式 1.电功率定义式： 其中P代表电功率，单位是W W代表电功，单位是 J t代表通电时间，单位是s 说明：（1）P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。 (2) 式中各量必须采用国际单位； 1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。 (3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。 2.电功率计算式：P=IU 其中P代表电功率，单位是W I代表电流， 单位是A U代表电压，单位是V 说明：（1）I、U 必须对同一段电路而言。 (2) 式中各量必须采用国际单位； (3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。 3.电功率导出式： 这两个到处公式只能用于纯电阻电路。 五、焦耳定律 1．焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 2．焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。） 3．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热 量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。） 一、计算题 1．（2023·山东泰安·统考一模）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换。从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5L的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，求： （1）0～14min水吸收的热量； （2）炖煮机高温挡时的功率； （3）炖煮机消耗的电能。 指示灯状态 工作时间 水温变化 高温灯亮 0～14min 34℃升至100℃ 中温灯亮 14～24min 100℃保持不变 低温灯亮 24～29min 100℃保持不变 2．（2023·重庆·西南大学附中校考一模）“疯狂物理杯”创新大赛中，评委对小杨的量水仪进行评审检测，其内部简化结构如图所示。一根轻质绝缘细杆将木块A与轻质滑片P固定在一起，底面积为0.01m2的木块A放在圆柱形容器内，当容器中注入水时，滑片P随A的浮动在滑动变阻器R1上滑动。评委检测发现滑动变阻器ab一段发生短路，滑动变阻器的电功率P、电压表示数U与水深H的关系分别如图甲和乙所示。已知电源电压U0恒定不变，R2为定值电阻，R1的阻值与自身长度成正比（容器足够高，不计绝缘杆、滑片的体积和自重及滑片处的摩擦）。求： （1）当水深H=5cm时，水对容器底的压强； （2）木块A的