专题16 电学计算问题——2024年中考物理二轮专项复习核心考点讲解与必刷题型汇编

专题16 电学计算问题 知识点一 欧姆定律 1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式：I＝ 。 2．电阻串联时相当于增加了导体的长度，因此总电阻比任何一个串联电阻都大。 电阻并联时相当于增大了导体的横截面积，因此总电阻比任何一个并联电阻都小。 3．串联电路分压：在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比，表达式：＝； 并联电路分流：在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比，表达式：＝。 串、并联电路中电流、电压、电阻的特点： 电　流 电　压 电　阻 分配规律 串联电路 I＝I1＝I2 U＝U1＋U2 R＝R1＋R2 分压：＝ 并联电路 I＝I1＋I2 U＝U1＝U2 ＝＋ 分流：＝ 知识点二 电功率 1.电功率的计算 （1）定义式：。已知某用电器的工作时间t和在这段时间内消耗的电能W，就可以用该公式计算用电器的电功率。 （2）计算式：将W=UIt代入公式中，可得到P=UI，即已知某用电器两端电压U和通过用电器的电流I，就可以用该公式计算出该用电器的电功率。 （3）导出式：、。 对于纯电阻电路，由P=UI及可推导出上述导出式。 知识三 解题思路 1、挖掘题目中的隐含条件 有些电学计算题目的已知条件并不明显给出，而是隐藏其中，求解这类问题的关键在于挖掘隐含条件，而这些隐含条件可从物理现象、关键用语等己知条件中挖掘。 2、构建变化电路中的方程思想 当电键断开或闭合，滑动变阻器滑片移动时，电路状态将发生变化,求解此类电路综合题时，构建电路中的方程思想尤为重要，其方法如下: (1)分清电路在每个状态下的结构，即电路的连接方式，滑动变阻器使用的阻值范围，电压表、电流表所测定的物理量。 (2)针对每种状态画出相应的等效电路图，在图中标出这种状态下所对应的已知量，不变量，待求量。 (3)以“不变量”为中心列出电路方程。 当电路状态发生改变时，电源电压和定值电阻阻值一般不随电路状态的改变而改变。抓住“不变量”，利用欧姆定律、串并联电路特点、电功及电功率的计算公式，可列出电路方程。 (4)以电路中的等量关系、比值关系引出方程或以此作为联系方程中物理量间的纽带，代换求解。 1. （2023•营口）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A。求： （1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能； （2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。 2. （2023•襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω 1A”的滑动变阻器。 （1）L1正常发光时的电阻值； （2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率； （3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。 3. （2023•河北）如图1所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”，灯泡L的额定电流为0.3A。图2是灯泡L的电流与电压关系图像。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，当滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为2.5V和0.25A。 （1）求电源电压； （2）在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，灯泡的最小功率是多少？ （3）用定值电阻R1替换灯泡L，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数的最大值与最小值之差恰好为0.3A，这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值始终小于50Ω，求定值电阻R1的可能值。 4. （2023•德州）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2＝2R1，求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）R0的最大阻值和电源电压U； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。 5. （2023•遂宁）学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V 40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R1为定值电阻，人体红