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专题09 押苏州卷选择题(第11题)—电路的综合计算
电学计算常以电路图、电路图结合实物图、家用电器为载体,结合欧姆定律和电功率的知识加以考查一般会结合欧姆定律、焦耳定律、电功率等电学知识进行电热综合考查。
一、单状态串、并联电路中的电功、电热、电功率计算
【解法技巧】(1).根据题意画出电路简图(不含电表、无用的短路或断路部分、开关等),明确电路连接方式,挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),然后在图上标出已知量和待求量.(2).灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.注意:①若因含电表多导致电路连接不直观判断时,可采用“去表法”处理判别.②用欧姆定律、电功率、电功公式时,各物理量要做到“对应”:一是同体性;二是同时性.
二、多状态电路中的电功、电热、电功率计算(滑动变阻器型)
【解法技巧】(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直观电路图(不含电表及开关),明确电路的连接形式.(2)挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),并在每个图上标出已知量、待求量.(3).灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.注意:①两个约定:没有特别说明,通常电源电压不变,定值电阻(或灯丝的电阻不随温度改变)的阻值不变.②对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式.③若通过任一状态不能求出待求量,此时必须通过列二元一次方程求解,通常利用不变量(电源电压或定值电阻)、分压分流原理或串并联电路特点列含已知量和待求量的等式方程.
三、多状态电路中的电功、电热、电功率计算(开关通断型)
【解法技巧】(1)首先根据开关的通断分析有无断路和短路部分,若有都去掉;然后分别画出各状态下的直观等效电路图(不含电表及开关).(2)挖掘隐含条件(如已知铭牌参数可知灯泡的电阻),并在每个图上标出已知量、待求量.(3)灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.注意:①两个约定:没有特别说明,通常电源电压不变,定值电阻(或灯丝的电阻)的阻值不变.②对于因含电表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去表法”判断连接方式.
四、多状态电路中的电功、电热、电功率计算(“I-U”图象和滑动变阻器结合型)
【解法技巧】(1)首先根据电压表的测量对象明确I-U图象所描述的对象是关于定值电阻的还是滑动变阻器的;(2)根据I-U图象中的电流变大趋势,明确滑片P分别置于滑动变阻器连入的阻值最小端(0Ω)和阻值最大端点时,所对应的测量对象的已知坐标值。(3)灵活选择电功率(或电功、电热)公式结合欧姆定律与串并联电路特点采用顺推法或逆推法分析求解.
1.(2023·江苏苏州·中考真题)用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源(6V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω:1A”的滑动变阻器,右表为实验数据记录表.关于该实验,下列说法正确的是( )
序号
电阻
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
A.实验过程中控制电压表示数为2V
B.将电阻由5Ω更换为10Ω时,应向左适当移动滑动变阻器滑片
C.前3次实验中,滑动变阻器的功率在第1次实验中最小
D.若使用现有器材完成第4次实验,需要改变电路
【答案】D
【详解】A.根据实验数据可知,由得,定值电阻两端电压始终为3V,即电压表的示数为3V,故A错误;
B.电阻由5Ω更换为10Ω时,根据串联电路分压特点,两端电压增大,为控制电压表示数为3V,此时应增大滑动变阻器两端的电压,故向右适当移动滑动变阻器滑片,故B错误;
C.根据实验数据可知,定值电阻两端电压始终为3V,则滑动变阻器电压为3V,第1次实验电路中的电流最大,由可得,滑动变阻器的功率在第1次实验中最大,故C错误;
D.由题意知,定值电阻为20Ω,由得,此时电流为
可得,此时接入滑动变阻器阻值为20Ω,为了保证实验顺利,需要改变电路,可将5Ω的定值电阻串联接入电路,故D正确。
故选D。
2.(2022·江苏苏州·中考真题)图甲所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P移动过程中,电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V B.R的最大阻值为20Ω
C.R=10Ω时,其功率最大 D.R=15Ω时,电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压;由图乙可知,当变阻器阻值为5Ω时,其两端电压为3V;当变阻器两端电压为10Ω时,其两端