2024年中考物理备考重难专题：电学计算题 （课后练习）

2024河北物理中考备考重难专题：电学计算题 典例精讲 例 如图甲所示电路，小灯泡L上标有“2.5 V　1.25 W”字样，滑动变阻器R2上标有“10 Ω　1 A”字样.闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，此时电压表示数为2 V，求： (1)小灯泡L正常发光时的电阻； (2)若电流表选用0～0.6 A量程，电压表选用0～3 V量程，在确保电路各元件安全的情况下，求电路消耗的最大电功率(假定灯丝电阻保持不变)； (3)若更换电源，只闭合开关S、S2，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变)，当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时，其中一个表指针达到满偏，另一个表指针在刻度盘处.求定值电阻R1的可能值. 实战演练 1.(2022河北18题)如图所示，电源电压为18 V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～15 V”.闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36 A，电压表的示数为3.6 V. (1)求R0的阻值； (2)求滑动变阻器的最大阻值； (3)在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2.求P1∶P2. 2.(2022河北预测卷)如图所示，电源电压为12 V且保持不变，小灯泡L标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，电压表的量程为0～15 V，电流表的量程为0～0.6 A.求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围； (3) 调节滑片，当小灯泡正常发光时，保持滑片的位置不变，用定值电阻R0替换小灯泡L，替换前后，电路的总功率变化了1.2 W.求R0可能的电阻值. 参考答案 典例精讲 例 解：(1)根据电功率的变形式P＝可知，小灯泡L正常发光时的电阻R灯＝＝＝5 Ω (2)闭合开关S、S1，小灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压.移动滑片使小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压为2.5 V，滑动变阻器R2两端的电压为2 V，故电源电压U电＝U灯＋U滑＝2.5 V＋2 V＝4.5 V 由I＝可知，小灯泡正常发光时的电流I灯＝＝＝0.5 A 为了保证电路各元件安全，通过电路的最大电流为0.5 A，则电路消耗的最大电功率 Pmax＝U电Imax＝U电I灯＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W (3)只闭合开关S、S2，电阻R1和滑动变阻器R2串联.因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，所以由图乙可知，电流表选择的量程为0～0.6 A，此时电路中的电流为0.5 A.若电压表的量程为0～15 V，则其示数为12 V，滑动变阻器的阻值为R滑＝＝＝24 Ω>10 Ω，滑动变阻器R2上标有“10 Ω　1 A”，故不符合题意； 若电压表的量程为0～3 V，则其示数为2.4 V，滑动变阻器接入电路的阻值为R滑′＝＝＝4.8 Ω<10 Ω，符合题意； 若电流表达到满偏0.6 A，则电流表示数增大了ΔI＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A 电压表则减小了ΔU＝2.4 V－×3 V＝0.4 V 因串联电路总电压等于各分压之和，所以R1两端电压变化量和电压表示数变化量相等，则由I＝可知，定值电阻R1＝＝＝4 Ω 若电压表示数达到满偏3 V，则电压表的示数增大了ΔU′＝3 V－2.4 V＝0.6 V 根据串联电路电压规律可知，R1两端电压变化量也为0.6 V，电流表示数减小了ΔI′＝0.5 A－×0.6 A＝0.1 A 由I＝可知，定值电阻R1＝＝＝6 Ω 所以，定值电阻R1的阻值可能为4 Ω或6 Ω. 实战演练 1.解：(1)由题图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压 根据题意及欧姆定律得，定值电阻R0的阻值R0＝＝＝10 Ω (2)根据题意，当滑动变阻器滑片移至中点时 滑动变阻器两端的电压U滑＝U－U0＝18 V－3.6 V＝14.4 V 通过滑动变阻器的电流即电路中的电流I＝0.36 A 所以滑动变阻器一半的阻值＝＝＝