专题19 压轴题：电学综合计算-2024年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练（全国通用）

专题19 压轴题：电学综合计算 01题型突破 1 题型突破一：怎样解开关通断引起的电路综合计算 1 题型突破二：怎样解滑动变阻器引起的电路变化的综合计算 3 题型突破三：怎样含图像类问题的综合计算 4 题型突破四：怎样解电学与热学的综合计算 6 题型突破五：怎样解电磁学在自动化系统的综合计算 8 素养提升 10 中考练场 18 题型突破一：怎样解开关通断引起的电路综合计算 解答此类题型时，一般的解题步骤： （1）根据开关的通断，画出相应的等效电路图； （2）利用欧姆定律和电功、电功率公式建立方程可求解所需要的物理量； 【特别提示】开关的通断导致电路的结构的变化，尤其需要注意短路这种情况，需要画出必要的等效电路图，这可以大大节约思考时间。 【典例1】（2023·山东聊城·中考真题）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V  1.2W”字样，为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω  1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0~3V，电流表使用的量程为0~0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。求： （1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； （2）当开关、闭合，、断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关、闭合，、断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。    【变式】（2024·江苏宿迁·一模）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”字样，R1的电阻为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光。求：（设灯泡电阻不随温度改变而改变） （1）灯泡L的电阻和电源电压； （2）开关S1、S2、S3都闭合时，电流表的示数； （3）开关S1闭合，S2、S3断开时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，电阻R1在10s内产生的热量范围。 题型突破二：怎样解滑动变阻器引起的电路变化的综合计算 解答此类题型时，一般涉及到电表的安全问题，做题时，尤其要注意“考虑弱者”。注意滑动变阻器滑动至某一位置时，相当于是一个定值电阻，注意此时等效电路图的画法。解题的时候常与串并联电路中电流、电压、比例关系相结合。 【典例2】（2023·黑龙江绥化·中考真题）如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2的铭牌上标有“100Ω 0.6A”字件：电流表量程0~3A，电压表量程0~15V。将电源电压调至18V，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。 （1）求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器进入电路的阻值； （2）开关状态不变，电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率； （3）现调节电源电压，闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib，Ia∶Ib=2∶3，Ra=2Rb，求此时电源电压。    【变式】（2023·河北沧州·二模）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“；1A”字样，电阻的阻值为，电压表所用量程为，电流表所用量程为。只闭合开关S、，移动滑片P，中的电流与其两端电压变化的关系图像如图乙所示。 （1）求电源电压U； （2）只闭合开关S、S2，为保证电路安全，求滑动变阻器连入电路的阻值范围； （3）只闭合开关S、S1，在移动滑片P过程中，求电路总功率的最大值和滑动变阻器的最大功率。    题型突破三：怎样含图像类问题的综合计算 解答此类题型时，需要认清图像横轴所表示的物理量，尤其注意图中的起点、端点和拐点，这往往是解题的关键和突破口。若是一次函数（或正比例函数）形式，也可以利用数学方法解决物理题。 【典例3】（2023·山东滨州·中考真题）某科研小组用如图甲所示的电路，对由多种半导体材料混合制成的一种新材料电阻（标有2.5V字样）进行了测量。电源电压恒定不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0~3V。当闭合S和S1、断开S2，将滑动变阻器的滑片P从一端移至另一端，测得电流表示数随电压表示数变化情况如图乙中的图象A所示。当把电压表并联在两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器的滑片P，测得新材料电阻电流随电压变化情况如图乙中的图象B所示。求： （1）新材料电阻正常工作时的电功率。 （2）滑动变阻器的最大阻值。 （3）电源电压。 （4）在图甲电路中，电压表并联在两端，当闭合S和S2、断开S1时，为保证电路安全滑动变阻器连入电路的阻值范围。