专题14 电学计算综合-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用）

专题14 电学计算综合 欧姆定律中的理解与计算是电学中重要的知识点，是中考考试必考的内容之一，主要考查对欧姆定律的理解和计算，试卷中常常结合串并联电路的电压、电流规律、电流表、电压表测量对象等知识点一并考查，往往难度中等或偏难，形式灵活多样。正确理解欧姆定律是计算题能否做好的前提，而通过欧姆定律的计算又能促进对欧姆定律的理解。电功和电功率的计算是各省市中考必考的知识点，有关电功率的计算，要求对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用准确掌握，对欧姆定律、串并联电路电流电压规律、电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理，综合性很强。 1、欧姆定律计算题型 （1）欧姆定律表达式：。 （2）欧姆定律的公式变形：（求电流）； （求电压）； （求电阻）。 （3） 注意事项：对于公式及变形公式可以从以下几个方面正确理解 （1）当电阻一定时，导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比。 当电压一定时，导体中的电流，跟这段导体的电阻成反比。 （2）电阻是导体本身的一种性质，对于一个确定的电阻，阻值是个确定的值，它不随电压、电流的变化而变化。电阻的大小只与导体的长度、横截面积和材料有关，与电压、电流无关，故不能说电阻与电压成正比，与电流成反比。当导体两端的电压为0时，导体的电阻也不会为零。 2、电功率计算题型 （1）电功率定义式（必考） P＝ （2）变形公式：求功：W＝Pt；求做功时间： （3）推导公式： 计算式：根据W＝UIt，得P＝UI（任何电路） 推导式：①根据P＝UI、U＝IR，得（常用于纯电阻串联电路） ②根据P＝UI、I＝，得：（常用于纯电阻并联电路） （4）对于一个导体，选用哪个公式主要看已知的是哪些量，但一定要注意公式适用的条件，通常情况下，设计到电能表的计算通常用到和；然后已知电能的情况下，通常考虑用公式，在只有U、R、I等三个物理量时，通常先考虑P=UI，然后串联电路考虑用公式P=I2R计算，并联电路考虑用公式； 整个电路，电功率的计算有两种方法： 方法一：总功率等于各个用电器消耗的电功率之和，公式是P总=P1+P2+…+Pn；  方法二：总功率等于电源电压乘以电路中的总电流，公式是P总=U源I总。 （5）注意电功率变形公式的应用 ①有关电流的计算:。 ②有关电压的计算：。 ③有关电阻的计算：。 3、多档位计算题型 多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。家 庭电路中电源电压U＝220V，根据知R总 越大，P实越小，档位越低；R总越小，P实越大，档位 越高。 （1）高温档：在相同时间内放出的热量最多，热功率最大，电阻最小。 （2）中温档：在相同时间内放出的热量低于高温档，热功率低于高温档，电阻高于高温档。 （3）低温档：在相同时间内放出的热量最少，热功率最小，电阻最大。 （4）在串联型加热电路中，电阻越大，根据可知，电功率越小，挡位越低，越是低温挡或保温挡。电热器是用来加热的，所以常常与比热容相关计算联系起来，考查被加热的物质吸收的热量、温度变化等，进而计算加热效率。被加热的物质吸收的热量Q吸=cm△t，消耗的电能W=Pt，加热效率。当电能全部转化为水的内能时，W=Q吸。在计算过程中，要注意被加热的物质的温度变化时，“升高了”还是“升高到”。 （5）在并联型加热电路中，电阻越小，根据可知，电功率越大，挡位越高，越是高温挡或加热挡。 如果已知各挡功率，计算电热（电功）用Q=W=Pt，同时也可以计算各挡位的电阻；如果没有已知功率，通常通过可以计算出电功率，再用计算电热。当然根据题目已知也可以用其他公式进行计算。 4、电学综合压轴计算型 电学知识与其他知识混合运算（压轴难题） （1）电学与杠杆知识结合。 （2）电学与压强知识结合。 （3）电学与运动知识结合。 （建议用时：50分钟） 一．计算题（共30小题） 1．（2024•亭湖区校级模拟）小付同学过年时买了一个电热杯垫给妈妈，如图所示。电热杯垫有加热和保温两挡功能（通过闭合或断开开关来实现该功能），通过USB接口接到电脑上可以随时喝上热饮。杯垫内部简化电路如图所示，R1、R2为加热元件，USB接口的输出电压为5V，R1电阻10Ω，当处于加热状态时，整个电路消耗的功率为7.5W。求： （1）只闭合S1时，通过R1的电流是多少A？ （2）保温30min时产生的热量是多少J？ （3）电阻R2的阻值是多少Ω？ 2．（2024•沭阳县校级模拟）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用。利用如图所示带加热功能的榨汁杯可以将榨出的果汁加热后饮用。下面是其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示。求： （1）仅榨汁时的正常工作电流； （2）R2的阻值； （3）已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热