2025年河北中考物理计算应用题特训（二）　电学

2025年河北中考物理 计算应用题特训（二）　电学 1. （2024·邢台三模）如图所示的电路，电源电压恒为6V，滑动变阻 器R2标有“50Ω　1A”的字样，两电表均为实验室常用电表。闭合开关 S，当滑片P位于B端时，电流表的示数为0.1A。 第1题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求此时R1两端的电压。 当滑片P位于B端时，R1与R2的最大阻值串联，R2两端的电压U2＝ I＝0.1A×50Ω＝5V，由串联电路电压的特点可知，R1两端的电 压U1＝U－U2＝6V－5V＝1V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 当滑片P移到A端时，求R1的功率。 由欧姆定律可知，R1的阻值R1＝＝＝10Ω，当滑片P移到A端时， R1单独接入电路，R1两端的电压等于电源电压，由P＝得，R1的功率 P1＝＝＝3.6W　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 若将电压表改接在滑动变阻器两端，移动滑动变阻器滑片P到某 一位置，发现电压表和电流表中有一个已达到满偏，求此时电压表和电 流表的示数。 ① 若电压表量程为0～15V，电流表量程为0～3A，因为电源电压不 变，电路中最大电流Imax＝＝＝0.6A，此时两电表均无法达到满 偏，故此种情况不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ② 若电压表量程为0～3V，电流表量程为0～3A，由题可知，R2允许通 过的最大电流为1A，所以是电压表满偏，电压表示数为3V，由串联电 路的分压原理可知R2＝R1＝10Ω，此时电流表的示数I'＝＝ ＝0.3A＜1A，此种情况符合题意。③ 若电压表量程为0～15V， 电流表量程为0～0.6A，由题意可知电源电压不变，所以是电流表满偏， 电流表示数Imax＝0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，电压表 被短路，电压表示数为零，此种情况符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ④ 若电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，若电流表先满偏， 电流表示数为0.6A，则滑动变阻器接入电路的阻值为零，电压表被短 路，电压表示数为零，此种情况符合题意；若电压表先满偏，电压表示 数为3V，由串联电路电压特点可知，定值电阻R1两端的电压U1'＝U－ U2'＝6V－3V＝3V，电路中的电流I″＝＝＝0.3A＜0.6A，电流表 的示数为0.3A，此种情况符合题意。综上所述，电压表、电流表的示 数分别为3V、0.3A或0V、0.6A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2. （2024·唐山古冶二模）如图所示的电路中，电源电压为18V且不 变，灯泡L上标有“15V　5W”字样（灯泡电阻不随温度变化），电阻 R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω　1A”字样，电压表选用 “0～3V”量程，电流表选用“0～3A”量程。 第2题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时， 求滑动变阻器接入电路的阻值。 开关S、S1闭合，S2断开，L与R2串联，因串联电路中各处的电流相等， 且灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，所以，由P＝UI可得，电路 中的电流I＝＝＝A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以，R2两端的电压U2＝U－UL＝18V－15V＝3V，由I＝可得，滑动变 阻器接入电路的阻值R2＝＝＝9Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 开关S、S2闭合，S1断开，当电压表示数为2V时，求电阻R1的电 功率。 开关S、S2闭合，S1断开，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，当电 压表示数为2V时，R1两端的电压U1＝U－U2'＝18V－2V＝16V，电阻R1 的电功率P1＝＝＝12.8W　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 开关S、S2闭合，S1断开，用电阻R0来替换电阻R1，要求：通过移 动变阻器滑片，电压表能发生满偏且电路各元件均能正常工作，求电阻 R0的取值范围。 开关S、S2闭合，S1断开，用电阻R0来替换电阻R1后，R0与R2串联，电 流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，因滑动变阻器允许通过 的最大电流为1A，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V，所 以，当电压表的示数U2″＝3V，且电路中的最大电流I大＝1A时，R0的阻 值最小，则R0小＝＝＝15Ω，当滑动变阻器接入电路电阻最 大，且两端电压最大U2″＝3V时，电路中的电流最小，R0的阻值最大， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 则电路中的最小电流I小＝＝＝0.3A，R0的最大阻值R0大＝ ＝＝50Ω，则电阻R0的取值范围为15Ω≤R0≤50Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3. （2024·石家庄二模）在如图甲所示的电路中，定值电阻R1的阻值为 20Ω，滑动变阻器R2上标有“15Ω　2.5A”字样。闭合开关S，电流表A 的示数为0.8A，电流表规格如图乙所示。 　　 第3题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 若通过R1的电流为0.3A，求电源电压和滑动变阻器R2消耗的 电功率。 电源电压U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；滑动变阻器R2消耗的电功率 P2＝U2I2＝U（I－I1）＝6V×（0.8A－0.3A）＝3W　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 若电源电压可变，电流表所选量程不变。现用定值电阻R0替换 R1，电源取值为12～15V之间任一电压时，调节滑动变阻器R2滑片P，都 能使电流表A的指针达到满刻度。 ① 若R0的阻值为30Ω，通过计算说明能否满足上述要求。 电流表示数为0.8A时，0.8A＞0.6A，选0～3A量程，满刻度时为3A。 ① 若取电源电压为12V，通过滑动变阻器的电流I2＝3A－I0＝3A－ ＝2.6A＞2.5A，所以不符合要求　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ② 求能满足上述要求的定值电阻R0的取值范围。 ② 电源电压是12～15V时，电流表能达到满偏3A。a. U0＝12V，电流 表示数为3A，滑动变阻器的电流最大为2.5A，R0的电流此时最小为3A －2.5A＝0.5A，最大R0＝＝＝24Ω，滑动变阻器接入电路的阻值 最大为15Ω时，电流I'＝＝＝0.8A，最小R0＝＝≈5.45Ω，所以R0的取值范围为5.45～24Ω。b. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U0'＝15V，电流表示数为3A，滑动变阻器的电流最大为2.5A，R0的电 流此时最小为3A－2.5A＝0.5A，最大R0'＝＝＝30Ω，滑动变阻 器接入电路的阻值最大为15Ω时，电流I″＝＝＝1A，最小R0'＝ ＝＝7.5Ω，所以R0的取值范围为7.5～30Ω。综上，R0的取值范围 为7.5～24Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4. （2023·邢台、邯郸联考二模）如图所示电路中，电源电压恒定不 变，小灯泡L上标有“6V　3W”字样，R0为定值电阻，滑动变阻器R的 最大阻值为100Ω，电压表（0～15V），电流表（0～3A）。闭合开关 S、S1、S2，滑片P置于变阻器的最左端时，小灯泡L正常发光，电流表 的示数为1.1A。（灯丝电阻不随温度变化） 第4题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求定值电阻R0的阻值。 已知U额＝6V，P额＝3W，小灯泡的额定电流I额＝＝＝0.5A。当 S、S1、S2都闭合，滑片P置于变阻器最左端时，L与R0并联且正常发 光，电源电压 U＝U额＝6V，通过电阻R0的电流I0＝I总－I额＝1.1A－ 0.5A＝0.6A，定值电阻R0＝＝＝10Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 若用一个电源替换原来的电源，只闭合开关S、S1，变阻器接入电 路的电阻为20Ω时，变阻器的电功率为7.2W。求新电源电压和电路电功 率的变化范围。 用新电源替换原来的电源后，只闭合S、S1，电阻R0与变阻器串联，变 阻器接入电路的电阻R＝20Ω时，通过变阻器的电流IR＝＝＝ 0.6A，新电源的电压U'＝IR（R0＋R）＝0.6A×（10Ω＋20Ω）＝18V。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 当滑片P置于变阻器最左端时，电路中电流最大，Imax＝＝＝1.8A ＜3A，电路的电功率最大，Pmax＝U'Imax＝18V×1.8A＝32.4W；移动 滑片P，当电压表示数最大时，电路中电流最小，电路的电功率最小， 电路中的电流Imin＝＝＝＝0.3A，变阻器接入电路的电 阻Rmax＝＝＝50Ω＜100Ω，电路的最小电功率Pmin＝U'Imin＝ 18V×0.3A＝5.4W，电路电功率的变化范围为5.4～32.4W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5. （2024·唐山路南二模）如图所示，电源电压保持不变。R1、R2为定 值电阻，R1＝18Ω。滑动变阻器R的规格为“15Ω　2.5A”，电流表 A1、A2均选用0～3A的量程。将滑片P滑到最右端，先闭合开关S、S2， 再闭合开关S1，电流表A2的示数变化了1A。 第5题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求电源电压及开关全闭合后滑动变阻器R 消耗的电功率。 将滑片P滑到最右端，先闭合开关S、S2，再闭合开关S1，电流表A2的示 数变化了1A，即电阻R1支路上的电流为1A，电源电压U＝U1＝I1R1＝ 1A×18Ω＝18V；滑动变阻器消耗的电功率PR＝＝＝21.6W　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 开关全部闭合，求滑动变阻器允许连入电路的最小电阻。 闭合全部开关，滑动变阻器R与定值电阻R1并联，滑动变阻器允许通过 的最大电流IR＝I－I1＝3A－1A＝2A，变阻器连入电路的最小阻值 R小＝＝＝9Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 只闭合S，电路中最大电流与最小电流之比为3∶1，在保证电路 安全的情况下，求定值电阻R2的可能值。 只闭合S时，滑动变阻器R与定值电阻R2串联，当电路中最大电流I最大＝ 2.5A时，最小电流I最小＝，由I最大∶I最小＝3∶1，解得R2＝6.6Ω； 当电路中最大电流I最大＝，I最小＝，解得R2＝7.5Ω。综上，R2可 能为6.6Ω或7.5Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6. （2024·张家口二模）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“12V　 6W”字样，滑动变阻器R标有“20Ω　1A”字样，电压表量程为0～ 15V。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，当滑动变阻器连入电路的阻 值为12Ω时，小灯泡恰好正常发光。 第6题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求小灯泡正常发光时的电阻。 小灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝24Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 求电源电压。 电路中电流I＝＝＝0.5A，R两端的电压UR＝IR＝0.5A×12Ω＝ 6V，电源电压U＝12V＋6V＝18V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 用定值电阻R0替换灯泡L，且R0的阻值小于18Ω，在保证电路安全 的情况下，调节滑动变阻器滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值 之差为4V，求定值电阻R0的可能值。 电路中电流最大为1A，R总＝＝＝18Ω，由于R0阻值小于18Ω，故 滑动变阻器连入电路的阻值不为0，电压表示数不可能为0。① 当电压 表示数为15V时最大；当电流最大为Imax＝1A时，电压表示数最小。 Umax－Umin＝4V，15V－（18V－R0×1A）＝4V，此时R0＝7Ω。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ② 若滑片滑至最右端时，电压表示数不能达到15V，则电压表示数最大 为Umax'＝＝×20Ω；当电流为1A时，电压表示数最小为 Umin'＝U－U0＝18V－R0×1A，×20Ω－（18V－R0×1A）＝4V，解得R0＝10Ω或R0＝－8Ω（舍去），故R0可能为7Ω或10Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7. （2024·石家庄校级二模）在图甲所示的电路中，电源电压为 18V且保持不变，R2的阻值为20Ω，闭合开关S，电流表示数如图乙 （a）所示。 乙 第7题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求R2两端的电压。 闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R2两端的电压，电流表测通 过电路的电流，由图可知电流表接入电路的是小量程，分度值为 0.02A，示数为0.4A，根据欧姆定律可得R2两端的电压U2＝IR2＝ 0.4A×20Ω＝8V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 求R1的阻值。 根据欧姆定律可得电路总电阻R＝＝＝45Ω，串联电路总电阻等于 各部分电阻之和，则R1的阻值R1＝R－R2＝45Ω－20Ω＝25Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 各电表量程不变，用滑动变阻器R0（标有“50Ω　1A”字样）替 换电阻R1、R2中的一个，闭合开关S，在不超电表量程的条件下，移动 变阻器滑片，使两电表指针同时偏离零刻度线的角度相同。通过计算说 明变阻器R0替换的电阻，及此时电流表示数。 电源电压为18V，所以电压表接大量程，分度值为0.5V，用滑动变阻器 R0（标有“50Ω　 1A”字样）替换电阻R1、R2中的一个，闭合开关S， 在不超电表量程的条件下，移动变阻器滑片，使两电表指针偏离零刻度 线的角度相同，则电流表示数为0.02nA，电压表示数为0.5nV， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 根据欧姆定律可得与电压表并联的电阻的阻值为＝25Ω，若滑动变阻器替换R1，通过电路的电流不变，电流表和电压表示数没有变化，不 符合要求，所以滑动变阻器替换的是R2，串联电路总电压等于各部分电 压之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I'＝＝＝0.02nA，解方程可得n＝18，此时电流表示数为0.02nA＝0.02×18A＝0.36A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8. （2023·唐山古冶二模）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值 电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中， 分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的 电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图象，如图乙所 示。求： 第8题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 滑动变阻器的最大阻值。 由图甲可知，R0与R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压。（1）由 图乙可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，且Ib＝0.2A，Pb＝ 2W。滑动变阻器的最大阻值Rb＝＝＝50Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） R0的阻值和电源电压。 由图乙可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic＝0.4A，Pc＝ 3.2W。滑动变阻器连入电路的阻值Rc＝＝＝20Ω。当滑片P 在b端时，电源电压U＝Ib（R0＋Rb） ①，当滑片P在c点时，电源电压U＝Ic（R0＋Rc）　 ②，由①②两式可得，电阻R0的阻值R0＝10Ω，电源电压U＝12V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。 （3）当滑片P在b端时，电路消耗的电功率最小，P最小＝UIb＝ 12V×0.2A＝2.4W；当滑片P在a端时，电路消耗的电功率最大，P最大 ＝＝＝14.4W。电路消耗的最小电功率与最大电功率之比 ＝＝ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9. （2024·秦皇岛海港一模）某品牌电烤箱的简化电路如图所示，S为 旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个 触点同时接通。将电烤箱接入220V的家庭电路中，高、中、低三挡的功 率分别为990W、550W、220W，R1、R2、R3为发热电阻，且阻值恒定。 第9题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （1） 求R2的阻值。 S旋在2挡时，R2＝＝＝88Ω　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2） 求S旋在1挡时，R1两端的电压。 S旋在1挡时，R1与R2串联，电路的总电阻R＝＝＝220Ω，R1 ＝R－R2＝220Ω－88Ω＝132Ω，电阻R1与R2两端的分压比＝＝ ，电源电压U＝U1＋U2＝220V，解得U1＝132V　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （3） 分析说明：如果三个发热电阻可以任意互换位置，转动旋钮S最 多可得到几组不同的功率值。 S旋在3挡时，R2与R3并联。由公式P＝得，R3＝＝＝ 110Ω。S旋在1挡时，电阻R1与R2串联，电阻R1与R3串联，电阻R2与R3 串联，电路共3种情况；S旋在2挡时，电阻R1，电阻R2，电阻R3分别连 入电路，电路共3种情况；S旋在3挡时，电阻R1与R2并联，电阻R1与R3 并联，电阻R2与R3并联，电路共3种情况。由公式P＝可以得出电路共 9种不同的功率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 $$