专项素养巩固训练卷(七)电学综合计算课件 -2024--2025学年鲁科版（五四学制）九年级全册物理

电学综合计算 专项素养巩固训练卷(七)　 初中试卷 类型一　比值问题 1. (★★☆)如图是电阻A和B的I-U图像,下列说法正确的是 (　    )   A. A的阻值随电阻两端的电压的增大而增大 B. A两端的电压为0时,A的电阻值也为零 C. A、B串联在电路中,当电流为0.3 A时,总电压为5 V D. A、B并联在电压为3 V的电路中时,相同时间内A、B两电阻产生的热量之比 为3∶1 对应目标编号：P9303002 D 初中试卷 解析    D　由图像可知,通过A的电流与其两端电压成正比,所以A为定值电阻,由 于电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流和两端的电压无关,所以当A两端 的电压为0时,A的电阻值不变,且不为零,故A、B错误;因串联电路中,各处电流相 等,所以A、B串联在电路中,当电流为0.3 A时,由图像可知,A两端电压为3 V,B两 端电压为5 V,因串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,所以电路总电 压U=UA+UB=3 V+5 V=8 V,故C错误;因并联电路中,各支路两端电压相等,所 以A、B并联在电压为3 V的电路中时,由图像可知,通过A、B的电流分别为IA=0.3 A,IB=0.1 A,则由Q=W=UIt可得,相同时间内A、B两电阻产生的热量之比QA∶QB =WA∶WB=UIAt∶UIBt=IA∶IB=0.3 A∶0.1 A=3∶1,故D正确。 初中试卷 2. (2024山东烟台蓬莱期中,12,★★☆)(多选)如图所示电路中,电源电压不变。 当只闭合S1时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.2 A。下列说法正确的是 (         )   A. 此时电路的总电阻为15 Ω B. 此时电路的总功率为0.6 W C. 两表的位置互换后,闭合S1、S2,两电阻并联 D. 两表的位置互换后,闭合S1、S2,电路总功率不变 ABC 初中试卷 解析    ABC　当只闭合S1时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源 两端的电压,由I= 可得,此时电路的总电阻R= = =15 Ω,A正确;电路的总 功率P=UI=3 V×0.2 A=0.6 W,B正确;把两表的位置互换后,闭合S1、S2时,R1与R2 并联,总电阻变小,根据P= 可知电路的总功率变大,C正确,D错误。 初中试卷 3. (2024重庆南开中学期中,23,★★★)如图所示,R1=10 Ω,R2=6 Ω, 滑动变阻器R3的最大阻值为20 Ω,电源电压恒定不变。只闭合开关S1,滑动变阻 器滑片P滑到中点时,通过电流表A2的电流为0.3 A。求:　   (1)电源电压; (2)当滑动变阻器R3的滑片调至最右端,只闭合S2、S3时,电流表A1的示数; (3)已知电流表A1的量程为0~3 A,电流表A2的量程为0~0.6 A,在保证电路安全的 情况下,任意调整开关状态,电流表A1示数的最大值与最小值的比? 对应目标编号：P9303002 学科 数学 初中试卷 解析    (1)只闭合开关S1,滑动变阻器滑片P滑到中点时,定值电阻R1与变阻器串 联,电流表A2测量电路电流,由欧姆定律得,电源电压U=IR=0.3 A×(10 Ω+  Ω)=6 V; (2)当滑动变阻器的滑片调至最右端,只闭合S2、S3时,定值电阻R1被短路,定值电 阻R2与变阻器并联,电流表A1测量干路电流,此时电路中的干路电流I总=I2+I3= +  = + =1.3 A; (3)当只闭合开关S1,将变阻器的滑片移到最右端时,只有定值电阻R1与变阻器串 联,电路中电阻最大,电流表A1测量电路中的电流,此时电流表A1示数最小,为Imin=  = =0.2 A,当闭合开关S2、S3时,此时只有定值电阻R2与变阻器并 联,电流表A2测量通过变阻器的电流,电流表A1测量干路电流,移动变阻器的滑片 初中试卷 使电流表A2示数最大,为0.6 A时,变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中总电 阻最小,电流表A1的示数最大,通过定值电阻R2的电流I2= = =1 A,电流表A1 示数的最大值Imax=I2+I3max=1 A+0.6 A=1.6 A,所以电流表A1示数的最大值与最小 值的比Imax∶Imin=1.6 A∶0.2 A=8∶1。 初中试卷 类型二　极值、范围问题(含电路安全) 4. (2024山东烟台莱州期中,14,★★★)(多选)如图所示,电源两端的电压恒为12 V,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω,开关S闭合后,在滑 动变阻器的滑片P从最右端滑至中点的过程中,下列说法正确的是 (　    ) A. 电流表示数的变化范围是1.5~1.8 A B. 电路中的总功率变小 C. 电路中的最大功率为21.6 W D. 通电1 min电阻R1消耗的电能是14.4 J AC 初中试卷 解析 AC　由电路图可知,当开关S闭合时,R1与R并联,并联电路中,各支路的电压 等于电源电压,保持不变;则通过R1的电流为 = = =1.2 A;滑动变阻器的滑片 P在最右端时通过滑动变阻器的电流最小,为IRmin= = =0.3 A,滑动变阻器的滑 片P在中点时通过滑动变阻器的电流最大,为IRmax= = =0.6 A;则电流表 示数的最小值为Imin=1.2 A+0.3 A=1.5 A,电流表示数的最大值为Imax=1.2 A+0.6 A =1.8 A,因此电流表示数的变化范围为1.5~1.8 A,故A正确。R1为定值电阻,根据I = 可知,通过R1的电流 不变;滑动变阻器的滑片P从最右端滑至中点的过程中, 滑动变阻器所在支路电阻变小,根据I= 可知IR变大;电流表的示数为I=IR+ ,所 以电流表的示数变大,电源电压一定,由P=UI可知,电路中的总功率变大,故B错 误。根据P=UI可知电路中的最大功率是Pmax=UImax=12 V×1.8 A=21.6 W,故C正 确。通电1 min电阻R1消耗的电能是W=U t=12 V×1.2 A×60 s=864 J,故D错误。 初中试卷 5. (2024山东烟台牟平期中,14,★★★)(多选)如图所示电路,电源电压恒为6 V,小 灯泡L上标有“4.5 V    0.3 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。电流表量程 选择“0~0.6 A”,电压表量程选择“0~3 V”,滑动变阻器R的规格为“30 Ω    1 A”。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是     (　    ) A. 小灯泡的最大电功率是1.35 W B. 电压表的示数变化范围是2~3 V C. 滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~30 Ω D. 该电路的总功率变化范围是0.8~1.2 W 对应目标编号：P9303002 BD 初中试卷 解析    BD　由电路图可知,小灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡两端的 电压,电流表测电路中的电流。由I= 可得小灯泡的电阻RL= = =15 Ω,电 压表量程为0~3 V,则小灯泡两端的最大电压为ULmax=3 V,忽略温度对灯丝电阻的 影响,小灯泡的最大电功率是PLmax= = =0.6 W,故A错误。电路中的最 小电流Imin= = =  A,灯泡两端的最小电压(电压表的最小示数) Umin=Imin×RL=  A×15 Ω=2 V,所以电压表示数变化范围为2~3 V,故B正确。为不 损坏电路元件,电路中最大电流Imax= = =0.2 A,此时滑动变阻器接入电路 的阻值最小,滑动变阻器两端的电压U滑小=U-ULmax=6 V-3 V=3 V,则滑动变阻器接 入电路的最小阻值为R滑小= = =15 Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值最 初中试卷 大,为30 Ω时,电路中电流最小,故滑动变阻器的阻值变化范围为15~30 Ω,故C错 误。电路的最大功率Pmax=UImax=6 V×0.2 A=1.2 W;电路中最小电流为  A,则电 路的最小功率Pmin=UImin=6 V× A=0.8 W;则电路的总功率变化范围是0.8~1.2W, 故D正确。 初中试卷 6. (★★☆)如图甲是定值电阻R0和标有“6 V    3 W”灯泡L的信息图像,将它们 接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R的最大阻值为25 Ω,只闭 合开关S、S1,当滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为0.2 W。求: (1)R0的阻值; (2)电源电压; (3)任意调节开关,在滑片P移动过程中,电路消耗的最大电功率。        初中试卷 解析    (1)由图甲可知,U0=4 V时,通过R0的电流I0=0.2 A,则R0的阻值为R0= =  =20 Ω。 (2)当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L与R串联,灯泡L的实际功率 为0.2 W,由图甲可得,灯泡两端的电压UL=1 V,通过L的电流IL=0.2 A时符合,因串 联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器两端的电压为UR=ILR=0.2 A×25 Ω=5 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为U=UL+UR=1 V+5 V= 6 V。 (3)当S、S1、S2闭合且滑片P位于最左端时,R0与L并联,电源电压不超过灯泡的额 定电压,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,因并联电路中各支路两端的电压 相等,且额定电压下灯泡正常发光,所以电路消耗的最大电功率P=PL+P0=3 W+  =4.8 W。 初中试卷 类型三　挡位问题 7. (2024山东东营胜利一中期中,22,★★☆)如图甲 为某款新型电饭煲,额定电压为220 V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制 不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,如图乙为其电路原理图, R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220 V电路中,在 电饭煲工作的30 min内,它消耗的电功率随时间变化的图像如图丙所示。求: 学科 物理学与日常生活 (1)电饭煲在高温挡运行时,电路中的总电流; (2)R2的阻值; (3)0~30 min内电饭煲产生的总热量。 初中试卷 解析    (1)当开关S和S1均闭合时,电阻R1与R2并联,电路的总电阻小,由P=UI=  知电饭煲的电功率大,为高温挡,由题图丙可知,此时电路的总功率P=880 W,由P =UI可得,电路中的总电流为I= = =4 A; (2)只闭合开关S、断开S1时,电路为R1的简单电路,电饭煲的电功率小,为低温挡, 由题图丙可知,此时电路的功率P'=660 W,则电阻R2的电功率为P2=P-P'=880 W-6 60 W=220 W,电阻R2的阻值为R2= = =220 Ω; (3)由题图丙可知,0~30 min内电饭煲功率大时工作的时间和功率小时的工作时 间均为t=15 min=900 s,则0~30 min内电饭煲产生的总热量为Q=W+W'=Pt+P't=88 0 W×900 s+660 W×900 s=1.386×106 J。 初中试卷 8. (2024山东淄博张店期中,23,★★★)如图所示的部分电路中,电源电压恒定,若 将a、b分别接在电源两端,圆圈中接入电流表,电流表的示数为0.3 A。   (1)求电源电压; (2)只将b、c分别接在电源两端,圆圈中接入电压表,连接a、c,求电压表的示数; (3)只将b、c分别接在电源两端,圆圈中接入电流表,连接a、c,求电路消耗的总功 率。   对应目标编号：P9303002 初中试卷 解析    (1)将a、b分别接在电源两端,圆圈中接入电流表,则电路为R1的简单电路, 电流表测量电路中的电流,电流表的示数为0.3 A,根据欧姆定律可知,电源电压U =I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V。 (2)只将b、c分别接在电源两端,两电阻串联。圆圈中接入电压表,连接a、c,则电 压表测量R2两端的电压。串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定 律可知,电路中的电流I= = =0.1 A,电压表的示数U2=IR2=0.1 A×2 0 Ω=2 V。 (3)只将b、c分别接在电源两端,圆圈中接入电流表,连接a、c,电路为R1的简单电 路,电流表测量电路中的电流,此时通过电路的电流为0.3 A,则电路消耗的总功 率P=UI1=3 V×0.3 A=0.9 W。 初中试卷 9. (★★★)王瑞同学学习了电功率知识后,回家观察家用电器的铭牌,完成实践 性作业。该同学发现家里的电炖锅有保温、低温、高温三挡,可以通过手机软 件远程切换,查看说明书发现:“保温功率小于低温功率;容量1.5 kg;电阻R1=242 Ω,R1=4R2”。如图是该电炖锅的原理图,汤的比热容取4×103 J/(kg·℃)。　 (1)闭合S、S1,该款电炖锅处于什么挡位?并说明理由。 (2)电炖锅在保温挡正常工作时的电流多大?(计算结果保留一位小数) (3)电炖锅的低温挡的额定功率为多大? (4)额定电压下,使用电炖锅高温挡加热10 min,可将一锅汤从20 ℃加热到100 ℃, 电炖锅的加热效率是多少? 对应目标编号：P9303004 初中试卷 解析    (1)由电路图可知,当开关S、S1和S2都闭合时,电阻R1、R2并联,电路中的总 电阻最小,由P= 可知,电路的总功率最大,此时电炖锅处于高温挡;当闭合S、S 1时,只有电阻R1接入电路,电路中的总电阻最大,由P= 可知,电路的总功率最 小,此时电炖锅处于保温挡;当闭合S、S2时,只有电阻R2接入电路,电炖锅处于低 温挡。 (2)当电炖锅在保温挡正常工作时,S、S1闭合,是R1的简单电路,由I= 知,正常工 作时的电流I= = ≈0.9 A。 (3)由R1=4R2可知,R2= R1= ×242 Ω=60.5 Ω,由P= 可知,电炖锅的低温挡的额 定功率P低温= = =800 W。 初中试卷 (4)电炖锅在保温挡时的额定功率为P保温= = =200 W,电炖锅高温挡加 热的功率P高温=P低温+P保温=800 W+200 W=1 000 W,使用电炖锅高温挡加热10 min, 消耗的电能W电=P高温t =1 000 W×10×60 s=6×105 J,一锅汤从20 ℃加热到100 ℃,吸 收的热量Q吸=c汤m汤Δt=4×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃ -20 ℃)=4.8×105 J,则电炖 锅高温挡的加热效率是η= ×100%= ×100%=80%。 初中试卷 谢谢观看 初中试卷 $$