内容正文:
压轴题01 电学综合计算题
1. 考查电路中电流、电压、电能、电功率等相关物理量的计算;
2. 结合I-U或U-I图像,计算与图像相关的物理量;
3. 计算因滑动变阻器变化而导致的电路中其他物理的改变;
4. 结合电表的量程和分度值、滑动变阻器,小灯泡规格,计算电路中相关物理量的最值或取值范围;
5. 电热的综合计算——单挡位、多挡位问题;电路图常结合敏感电阻、电磁继电器,其他自动装置等考查。
1. 串联电路(如图):滑动变阻器接入电路电阻越小⇒电路电流越大,与滑动变阻器串联的用电器两端电压越大:
①电流最大值(电流表量程、灯泡额定电流、滑动变阻器的最大电流⇒取最小);
②电压最大值(灯泡额定电压、电压表量程⇒取最小);
③滑动变阻器取值范围(最大值⇒滑动变阻器规格、并联在滑动变阻器两端的电
压表读数最大时,接入电路的电阻⇒取最小;最小值⇒电路电流最大时接入电路的电阻).
④小灯泡阻值R,不随温度变化时,滑动变阻器最大电功率 即当时,滑动变阻器有最大功率.
2. 并联电路(如图):滑动变阻器接入电路电阻越小⇒该支路电流越大⇒电路总电流越大:
①电流最大值(电流表量程、流经滑动变阻器最大电流⇒取最小);
②滑动变阻器取值范围(最大值⇒滑动变阻器规格;最小值⇒电流最大时滑动变
阻器接入电路的电阻).
3. 多挡位电路分析步骤:连接方式⇒阻值大小判断⇒挡位判断,示例(如图):S闭合,R₁与R₂
串联;S、S₀闭合,R, 接入电路→R₁与R₂ 串联的总电阻大于R₁⇒S、S。闭合为高
温挡,S闭合时为低温挡。
目录:
01 求动态电路中的电功、电功率
02 最值问题
03 取值范围问题
04 多开关变换问题
05 图像题
06 电热器中的多档位开关问题
07 电磁继电器在电路中的应用
08 力敏、压敏、热敏等敏感电阻在电路中的应用
09 电磁感应在电路中的应用
10 简单机械在电路中的应用
11 其他电学压轴题
01 求动态电路中的电功、电功率
1.(2024·四川广元·二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“12V 6W”字样(忽略灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,两个电压表均有“0~3V”和“0~15V”两个量程,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
(1)求小灯泡正常发光时的电阻。
(2)当滑动变阻器的滑片 P 滑至连入电路的阻值为6Ω时,求此时电路的总功率。
(3)若用电阻R0来替换小灯泡L,选择适当的电表量程,调节滑动变阻器滑片至中点时,电压表V1与V2的偏转角度之比为1∶2,求满足要求的R0的阻值。
2.(2023·江苏南通·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,R为滑动变阻器,小灯泡L的规格为“3V 3W”,不计灯丝电阻随温度而发生的变化。现将滑动变阻器的触头移至某一位置,当S1闭合,S2断开时,小灯泡正常发光;当S1与S2均闭合时,电流表的示数为1.5A。求:
(1)小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度I;
(2)电源电压U及滑动变阻器接入电路的阻值R1;
(3)S1闭合,S2断开,当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时,滑动变阻器在50s内消耗的电能W。
02 最值问题
3.(2024·黑龙江绥化·模拟预测)在如图所示的电路中,电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,小灯泡R2标有“3V 3W”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω。求:
(1)只闭合S2时,电流表示数为0.5A,则滑动变阻器R3接入的电阻是多大;
(2)闭合开关S1和S3时,电路的功率为6W,则闭合开关S1、S2和S3时,电路的总电阻;
(3)在不损坏各元件的情况下,只闭合开关S1,R1消耗的最大功率为多少。
4.(2023·湖南长沙·二模)如图所示,电源两端电压不变,灯泡上标有“6V 3W”字样(假设灯泡的电阻不随温度而改变)。当只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电路的总功率是P1,当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为I2,电压表示数为U2,电路的总功率是P2,当只闭合开关S2时,电阻R2的电功率为0.72W,已知U1∶U2=3∶4,I1∶I2=1∶4。求:
(1)灯泡的阻值;
(2)P1∶P2;
(3)通过开关的断开或闭合,电路的最大功率和最小功率分别为多少?
5.(2023·湖南长沙·三模)如图所示电路,电源电压为24V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω,灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。当闭合开关S和S1且断开S2时,移动滑动变阻