内容正文:
押综合题 16:电学综合题(压轴)
电学综合属于压轴型题型,一般情况下,难度都偏大,此类题型常和力学知识相结合。主要考察欧姆定律计算、电功和电功率的计算、焦耳定律的计算等,综合性强,考查全面。
电学综合问题一般涉及各电学相关物理量之间的关系,比如I、R、U、P、W之间的关系,其中欧姆定律是基础,可以将电流、电压与电阻联系起来,一般计算电功率、电能等也离不开对欧姆定律的使用;做题时可以先看要求的物理量,通过审题找到各已知条件,寻找待求量与已知量之间的关系,然后解决问题。
1.(2023·广东广州·中考真题)把一个某种类型的电阻R接在电压恒为12V的电源两端,通电后,同时记录R的温度一时间图线、流过R的电流一时间图线如图所示;
(1)根据图线,R的温度为50时,流过R的电流为 A;
(2)求在30s时R的阻值和电功率;
(3)30s~40s,R产生的热量为Q1;90s~100s,R产生的热量为Q2,Q1 Q2(选填“>”“=”“<”),写出判断依据: 。
2.(2022·广东广州·中考真题)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U,通过M的电流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求t1时M的电功率;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω,若通过M的电流为200A。持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
3.(2021·广东广州·中考真题)小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况,连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。
测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
数字电压表V1示数U1/V
2.88
2.97
3.04
3.10
3.15
数字电压表V2示数U2/V
0.15
0.26
0.72
1.30
1.98
(1)请根据实物图,在图虚线框中画出电路图 (用V1、V2表示数字电压表V1和V2)
(2)求:电流为0.10A时,小灯泡的阻值 。
(3)求:电流为0.30A时,LED的功率 ;LED在此状态下持续工作100s消耗的电能 。
(4)小明利用两节干电池(约3V)和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED,为保护被测LED,设计了如图所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过LED的电流是否能达到0.3A? ,理由是 。
1.(2024·江苏泰州·一模)如图甲,小明家的吸顶灯主要由电源模块和40颗相同的LED灯珠串联组成,其电源模块的铭牌如表所示(用灯泡符号⊗表示LED灯珠,省略号表示未画出的灯珠),资料查询显示该吸顶灯的每一个LED灯珠的额定电流为0.3A,额定电压为3V。
××照明功率:
输入交流电压:220V 50Hz
输出直流电压:
输出直流电流:0.3A
(1)一日,小明家的吸顶灯所有灯珠突然不亮了,检查发现原来是其中的一颗LED灯珠L1发生了 故障;
(2)聪明的小明跟老师借来一只常用电表,在不拆开吸顶灯电路的情况下,将电表与L1相连,吸顶灯就又亮了起来,小明借来的是 表,他是将电表与L1相 (串联/并联)的;
(3)通过上述操作,小明发现在没有相同型号灯珠替换的情况下,只要将损坏的灯泡 ,其他LED灯珠就会重新正常发光,为探究原因,小明再三观察电源模块铭牌后发现,输出电压可在一定范围内变化,但输出电流恒为0.3A。它的供电方式真的这样神奇吗?在不拆开吸顶灯原来电路的情况下,小明通过实验的方法迅速探究并证实了该模块确实可以这样供电,他的方法是 ;
(4)综上可知:(2)问中吸顶灯“又亮了起来”时,功率为 ,电源模块的输出电压为 。
2.(2024·四川成都·一模)如图所示是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起,电压表量程为0~3V,电源电压U=6V,电阻R0=10,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20。弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计,在弹性限度内使用弹簧。
(1)闭合开关S,当作用在拉环上的力越大时,电压表的示数就越 ;
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于M端。闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表示数为 V