专题18 电学综合计算-2024年中考物理二轮专项满分训练（全国通用）

专题18 电学综合计算 专题18 电学综合计算 1 考点1 动态电路的相关计算 1 考点2 电路安全的极值问题计算 3 考点1 动态电路的相关计算 (一)解题流程 1.四个弄清:①用电器的连接方式:②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程 2.画等效电路图:解答动态电路计算题时画等效电路图非常重要,特别是不同的物理过程对应的等效电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号、数据和未知量的符号。 3.分析电路:寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要找准电路中不变的量(如恒定的电源电压,定值电阻的阻值)和变化的量。 4.列式求解:根据电路特点正确选用公式,或列等式,或列比例式,或列方程式求解。 (二)解题方法 1.滑动变阻器型 (1)根据滑动变阻器滑片位置的不同分别画出各状态下的等效电路图,明确电路的连接形式; (2)在每个图上标出已知量、待求量;(3)利用欧姆定律,结合串、并联电路特点分别列式求解。 2.开关通断型 (1)根据开关的通断分析有无断路和短路部分,若有,都去掉,再分别画出各状态下的等效电路图; (2)在每个图上标出已知量、待求量; (3)利用欧姆定律,结合串、并联电路特点分别列式求解。 3.半导体材料型 (1)明确电路的连接方式; (2)明确电表的测量对象: (3)在图中对应位置标出已知量、待求量; (4)分析半导体材料如光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、巨磁电阻等敏感电阻阻值变化对电路造成的影响,利用欧姆定律,结合串、并联电路特点列式求解。 4.串并联电路中电流、电压和电阻规律 类型 串联电路 并联电路 电流规律 串联电路电流处处相等，I=I1=I2 并联电路干路电流等于各支路电流之和，I=I1+I2 电压规律 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和，即U=U1+U2 并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压相等，即U=U1=U2 电阻规律 串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和，即。相同的电阻串联时， 并联电路总电阻的倒数等于各并联用电器电阻的倒数之和，即。两电阻并联时，。相同的电阻并联时，。 （2023·江苏苏州·中考真题）如图甲，R1阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.4A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A。求： （1）电源电压； （2）的阻值； （3）若只闭合S，1min内电阻产生的热量。    （2023·山东德州·中考真题）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像如图乙所示。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。    考点2 电路安全的极值问题计算 解题方法: 1.明确“电路安全”和铭牌上的“电压、电流、电功率”的含义。为保证安全,通过用电器的电流不能超过其额定电流,用电器两端的电压不能超过其额定电压。 2.若将两用电器串联,因串联电路中电流处处相等,故串联电路中允许通过的最大电流为两用电器中的最小额定电流值;若将两电阻并联,因并联电路中各支路两端电压相等,故并联电路中各支路两端允许加的最大电压为两用电器中的最小额定电压。 3.若是电表类,为保证各电表安全,通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不能超过题干中已知的各电表量程的最大值。 4.选择合适的公式求解。 5.电功的计算公式：，,， 6.电功率的计算公式：,,, 7.解题技巧 （1）电流最小值的确定 当电阻最大时，且此时电阻两端电压不超过最大值，对应的电流最小。 （2）电流最大值的确定 电流表的最大量程、滑动变阻器的铭牌、用电器的额定电流、定值电阻或阻值不变的用电器两端电压最大对应的电流，取四者最小的电流。 （2023·辽宁营口·中考真题）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。    （2023·山东济宁·中考真题）在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻，滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合，滑动滑片P，使变阻器电阻，此时电压表示数为10V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变化，求： （1）小灯泡的电阻； （2）电源电压； （3）只闭合，在电表的示数不超过