内容正文:
2026届中考物理电学计算专题第一期(北京专用)
(2025-2026学年北京西城区期末)如图甲所示,是小亮为测量击打力而设计的简易模拟电路图,闭合开关S,当击打压力应变片 R 时,可以通过电流表的示数来反映击打力的大小。已知电源两端电压为24V且保持不变,定值电阻 的阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,压力应变片 R 的电阻值与击打力 F 的关系如图乙所示。求:
(1) 当小亮用1000N的力击打压力应变片 R 时,电流表的示数。
(2) 在保证电路元件安全的情况下,该电路能测量的最大击打力。
(3) 为使该电路能测量3000N的击打力,需要对小亮的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下,请你通过计算提出一种合理的改进建议。
【答案解析】
(1) 1000N击打力时的电流计算
1. 电路连接方式:压力应变片与定值电阻串联,电流表测电路电流。
1. 查找对应电阻:根据坐标点,击打力为1000N时,。
1. 计算总电阻:串联电路总电阻。
1. 计算电流:由欧姆定律。
(2) 电路能测量的最大击打力计算
1. 确定最大安全电流:电流表量程为,电路允许的最大电流。
1. 计算最小总电阻:。
1. 计算应变片最小电阻:。
1. 查找最大击打力:根据坐标点,对应击打力为2000N,即该电路能测量的最大击打力为2000N。
(3) 测量3000N击打力的三种改进方案
根据坐标点,击打力为3000N时,应变片电阻;为保证电流不超过,电路总电阻至少为。
方案1:串联一个定值电阻
1. 计算原电路现有电阻总和:。
2. 计算需串联的电阻阻值:。
3. 改进措施:在原电路中串联一个的定值电阻。
方案2:更换原定值电阻
1. 计算更换后定值电阻的阻值:。
2. 改进措施:将原电路中的定值电阻,更换为的定值电阻。
方案3:降低电源电压
1. 计算3000N时电路的总电阻:。
2. 计算允许的最大电源电压:。
3. 改进措施:将原的电源更换为的电源。
(2025-2026学年北京西城区期末)如图所示的实物电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡L标有”6V 3W”字样,且灯丝电阻不变。当三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.8A,当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片置于某点时,其电功率为 P ,并且恰好与此时小灯泡的电功率 相等。
(1) 请画出相关的等效电路图。
(2) 求定值电阻 R 的阻值。
(3) 求小灯泡的电功率 。
【答案解析】
(1) 等效电路图绘制
(2) 定值电阻的阻值计算
1. 确定电源电压:三个开关都闭合时,小灯泡正常发光,电源电压。
1. 计算小灯泡额定电流:根据,得。
1. 计算定值电阻的电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以。
1. 计算的阻值:根据欧姆定律。
(3) 小灯泡的电功率计算
1. 计算小灯泡电阻:由,得。
1. 分析串联电路特点:只闭合时,与滑动变阻器串联,且滑动变阻器电功率与小灯泡电功率相等。串联电路电流相等,根据,可知滑动变阻器电阻。
1. 计算电路电流:总电阻,电流。
1. 计算小灯泡电功率:。
(2025-2026学年北京海淀区期末)如图1所示,定值电阻 和 组成并联电路,电源两端电压恒为 。闭合开关S,通过电阻 的电流为 。电阻 两端的电压 和通过它的电流 的图像如图2所示。求:
(1) 的阻值;
(2) 干路电流 ;
(3) 和 在10s内产生的总热量 。
【答案解析】
(1) 求的阻值
1. 并联电路电压特点:两端电压。
2. 从的图像中查找:当时,对应的电流(假设图2中此时,需结合图像实际数据,此处按常规考题数据计算)。
3. 根据欧姆定律计算:。
(2) 求干路电流
1. 并联电路电流特点:干路电流等于各支路电流之和。
2. 代入数据计算:。
(3) 求和在10s内产生的总热量
1. 纯电阻电路中,电流产生的热量等于电流做的功,公式为。
2. 代入已知数据:。
(2025-2026学年北京海淀区期末)老旧小区改造的内容之一——电路增容,是指增加居民用电的总额定功率,为保障增容后的线路安全,需要更换入户线。以小明家为例,可以将为他家供电的入户线和他家所有用电器简化成如图所示的电路模型,R 为入户线的总电阻,所有用电器两端的电压 保持不变。增容前 ,他家用电的总额定功率 。
(1) 增容前,当小明家用电达到总额定功率 P 时,求: ① 入户线中的电流I; ② 入户线上消耗的电功率 。
(2) 增容后,小明家用电的总额定功率增加了25%。假设小明家用电达到增容后的总额定功率时,新人户线上消耗的电功率仍为(1)中的 ,求新入户线的总电阻 。
【答案解析】
(1) 增容前相关计算
① 求入户线中的电流
1. 家庭电路中,入户线与用电器串联,电流处处相等。
2. 根据变形得:。
② 求入户线上消耗的电功率
1. 利用焦耳定律推导公式。
2. 代入数据计算:。
(2) 求增容后新入户线的总电阻
1. 计算增容后的总额定功率:。
2. 计算增容后的电路电流:。
3. 已知增容后入户线损耗功率不变,仍为80W,根据变形得:。
(2025-2026学年北京东城区期末)如图甲所示,电源两端电压U为6V不变,、 均为定值电阻且 阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示。求:
1. 电流表示数;
1. 电流在30s内通过定值电阻所做的功。
【答案解析】
(1) 求电流表示数
1. 根据串联电路电压规律,计算两端的电压:。
2. 串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律计算电流:。
3. 电流表示数为。
(2) 求电流在30s内通过所做的功
1. 确定已知条件:两端电压,通过的电流,通电时间。
2. 根据电功公式计算:。
(2025-2026学年北京东城区期末)实验室有两个热敏电阻 、 ,热敏电阻 的阻值随着温度的升高而减小,热敏电阻 的阻值随着温度的升高而增大。某同学利用热敏电阻设计了一个测温电路,其简化电路如图所示,其中电源两端电压不变, 为定值电阻,R为热敏电阻,显示仪由电压表改装而成。测量物体温度时,要求显示仪的示数随被测物体的温度升高而增大。
1. 实验中应选择的热敏电阻是______ (选填”“或”“)。
1. 请分析并说明选择的理由。(需画出必要的等效电路图)
【答案解析】
(1) 实验中应选择的热敏电阻
应选择的热敏电阻是
(2) 选择理由与等效电路图
1. 等效电路图绘制
2. 选择理由分析
· 电路中与热敏电阻串联,电源总电压保持不变。
· 根据串联分压规律,热敏电阻两端的电压。
· 要求温度升高时增大,需要温度升高时的比值增大。
· 若选择:温度升高时阻值减小,该比值减小,减小,不符合要求。
· 若选择:温度升高时阻值增大,该比值增大,增大,显示仪示数增大,符合题目要求。
(2025-2026学年北京朝阳区期末)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,电流表A的示数为0.5A,小灯泡 的电阻 为20Ω,小灯泡的电阻 为 。求:
(1) 电源电压 。
(2) 通电10s通过小灯泡 的电流做的功 。
【答案解析】这个题目数据设置逻辑上有问题,下面是官方的参考答案
这个是用的是分支电路电压就是电源电压来进行计算的,但是下面根据另一种算法就有问题,根本原因是题目已知条件的数据设置有逻辑问题,不过我们不需要纠结这个问题,明白计算思路就可以了。
(1) 求电源电压
1. 并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,即。
2. 由欧姆定律推导支路电流:,。
3. 代入电流规律公式整合:。
4. 计算电阻倒数和:。
5. 变形求解电源电压:。
(2) 求通电10s通过小灯泡的电流做的功
1. 并联电路电压特点:两端电压。
2. 方法一
· 先计算通过的电流:。
· 根据电功公式计算:。
3. 方法二
· 直接使用电功推导公式计算: 。
(2025-2026学年北京朝阳区期末)如图是一种电热水壶工作电路的示意图。其中电阻为 和 的电阻器都是用来加热的, 是总开关, 是挡位开关。 闭合后,当 接到不同挡位时,电热水壶处于加热状态或保温状态。加热状态时的电功率为1100W,保温状态时的电功率为55W。
(1) 电热水壶处于加热状态时,电路中的电流。
(2) 电阻 的阻值。
(3) 电热水壶处于保温状态时,电阻为 的电阻器的电功率。
【答案解析】
(1) 求电热水壶处于加热状态时电路中的电流
1. 加热挡功率大,电路电阻小,此时电路为单独工作(被短路)。
2. 根据电功率公式变形得。
3. 代入数据计算:。
(2) 求电阻的阻值
1. 先计算的阻值:加热挡时只有工作,根据变形得。 代入数据得:。
2. 保温挡时与串联,总电阻最大,功率最小。 先计算串联总电阻:。
3. 根据串联电路总电阻规律计算:。
(3) 求保温状态时电阻的电功率
1. 先计算保温挡电路中的电流:根据变形得。
2. 串联电路电流处处相等,通过的电流。
3. 根据计算的电功率: 代入数据得:。
学科网(北京)股份有限公司
$