2024年中考物理（人教版）二轮复习专题特训：电学综合计算

专题特训　电学综合计算 类型一　电功、电功率、电热的分析与计算 1. 如图甲所示为灯泡的U-I图象，其额定电压为5V。现把灯泡接入如图乙所示的电路中，滑动变阻器的滑片位于B端，闭合开关S时，电压表的示数为3V，已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω　1A”字样。灯泡的额定功率为 　3　⁠W，电源电压为 　13　⁠V，灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率为 　4.8　⁠W。  3　 13　 4.8　 2. 如图所示为定值电阻R和灯泡L中的电流随两端的电压变化的图象，下列说法中，正确的是（　D　） A. 乙是灯泡L的I-U图象 B. 定值电阻的阻值为5Ω C. 定值电阻R和灯泡L并联接在4V的电源上，甲、乙消耗的电功率之比为1∶2 D. 定值电阻R和灯泡L串联接在5V的电源上，电路的总功率为2W D 3. 如图所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S，电路中电流为I，R0消耗的电功率为P，R两端的电压为U，当改变电阻箱接入电路的电阻R时，下列描述物理量之间关系的图象中，正确的是（　B　） B 4. 有A、B两只灯泡，A灯标有“6V　6W”字样，B灯标有“6V　3W”字样，A和B中的电流随两端电压变化的关系图象如图甲所示。 （2） 将A、B两灯串联后接在某电源两端，B灯恰好正常发光，求此时A灯的电阻。 解：（2） 4Ω （1） 将A、B两灯并联后接在6V的电源两端，求1.5min内电路消耗的电能。 解：（1） 810J （3） 将A灯与一个滑动变阻器（50Ω　2A）串联后接在6V的电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。 解：（3） 当A灯与滑动变阻器串联后接在6V的电源两端时，两者电流相等，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P＝UI可知，滑动变阻器两端的电压为A灯两端的电压的2倍，即U滑＝2UA，根据串联电路的电压规律可知，电源电压U电＝U滑＋UA＝2UA＋UA＝3UA，所以此时A灯两端的电压UA＝U电＝×6V＝2V，由图甲可知，此时通过A灯的电流（即串联电路的电流）I＝IA＝0.5A，滑动变阻器两端的电压U滑＝2UA＝2×2V＝4V，此时滑动变阻器的功率P滑＝U滑I＝4V×0.5A＝2W 类型二　电功率的极值问题 5. 如图所示，电源电压为6V且保持不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，若只闭合S2，R1与R2两端电压之比为 　1∶2　⁠；若同时闭合三个开关，通过R2与R3的电流之比为 　3∶2　⁠；电路中的最大功率可达 　3　⁠W。  1∶2　 3∶2　 3　 6. 如图甲所示的电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。如图乙所示为滑片从一端移至另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图象。下列说法中，正确的是（　D　） A. 电源电压为3V B. 电压表的最大示数为2V C. 整个电路的电功率变化了0.1W D. R的电功率变化了3.2W D 7. 如图所示，电路中电源电压保持不变，灯泡标有“3V　1.5W”字样，不考虑灯泡电阻随温度的变化，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时灯泡正常发光。为了保证电路安全，灯泡两端的电压不超过额定电压，两电表的示数均不超过所选量程。在滑片P移动的过程中，下列说法中，正确的有（　C　） C ① 电源电压为4.5V。 ② 滑动变阻器接入电路的阻值范围是3～12Ω。 ③ 灯泡的最小功率为0.135W。 ④ 电路的最大功率为2.25W。 A. ①②③ B. ①③④ C. ①②④ D. ①②③④ 8. 如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“4V　2W”字样，R0的阻值为16Ω，当S1、S2断开，S3闭合，滑片P从b端移到某一位置时，灯泡L正常工作，且滑片在两个不同位置时，电路中的电流之比是4∶5，滑动变阻器R接入电路的电阻减小了8Ω，则：（不考虑温度对灯丝电阻的影响） （1） 灯泡L正常工作2min，消耗的电能是多少？ 解：（1） 240J （第8题） （2） 滑动变阻器的最大阻值是多少？ 解：（2） 16Ω （3） 当S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器消耗的最小功率是多少？ 解：（3） 灯泡L正常发光时的电流I＝＝＝0.5A，则电源电压U＝I[RL＋R0＋（R－8Ω）]＝0.5A×[8Ω＋16Ω＋（16Ω－8Ω）]＝16V，当S1、S2断开，S3闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流Ia＝＝＝A，由I＝0.5A＜Ia＝A可知，电路中的最大电流为0.5A；滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则I小＝＝＝0.4A，所以为了保证电路的安全，