内容正文:
专题17 电学计算题专项突破(题型专练)
目 录
01 析·考情目标 2
02 筑·专题框架 3
03 攻·重难考点 4
核心提炼 综合题型解题模版 真题动向 易错警示
考点一 核心公式与规范(必背) 4
04 测·预测闯关 9
01 析·考情目标
命题透视
1. 题型定位:辽宁中考电学计算为必考压轴题,分值 6~8 分,多结合欧姆定律 + 电功 + 电功率 + 焦耳定律综合考查。
2. 电路特点:以串联、并联、动态电路为主,含滑动变阻器、灯泡、定值电阻。
3. 规范要求:电流方向→、电路图标注、符号规范、单位统一、公式完整。
4. 高频考向:欧姆定律计算、串并联规律、W=UIt、P=UI、Q=I2Rt
命题预测
1. 综合化:一题串联欧姆定律 + 电功率 + 电热。
2. 图像化:结合 I−U 图像、P−R 图像考查。
3. 生活化:以小家电、电动车充电、LED 灯、电热器为情境。
复习目标
1. 熟记串并联电路电流、电压、电阻规律。
2. 熟练使用欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律公式。
3. 规范标注电流方向→、电表量程、极性。
4. 掌握 “识别电路→列规律→代公式→算结果” 标准流程。
02 筑·专题框架
学科网(北京)股份有限公司第 1 页 共 8 页
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03 攻·重难考点
考点一 核心公式与规范(必背)
核心提炼
物理量
公式
单位
方向标注
电流
A
方向→,从 + 到 -
电压
U=IR
V
并联测量,+ 进 - 出
电阻
Ω
——
电功
W=UIt
J、kW·h
——
电功率
P=UI
W、kW
——
电热
Q=I2Rt
J
纯电阻Q=W
综合题型解题模板
(1)串联电路计算
① I=I1=I2
② U=U1+U2
③ R总=R1+R2
④ P总=P1+P2,
(2)并联电路计算
① U=U1=U2
② I=I1+I2
③
④ P总=P1+P2
⑤ 纯电阻:
真题动向
1.(2025·辽宁抚顺·二模)【新情境・结合装有绝缘液体的电路装置,考查电压、电功率、热量和比热容的计算】甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为24℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,。闭合开关,电流表示数为2A。通电120s后,甲中温度计的示数为30℃。求:
(1)电源电压:
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)甲容器中产生的热量有75%被液体吸收,求液体的比热容。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)根据串联电路中的电阻规律可得,电路总电阻
电源电压
(2)由公式可得,R2的功率
(3)由焦耳定律可得,R1产生的热量
(4)液体吸收的热量
液体的比热容
2.(2025·辽宁鞍山·一模)【新考法・结合残缺电路图的补全问题,考查电功率、电阻和电源电压最大值的计算】许老师为物理兴趣小组的实验活动设计了一张电路图,如图甲所示。由于组长小芳保存不善使画有电路图的纸张缺了一个角。已知缺角部分有一只标有“?Ω,2A”的滑动变阻器R1和一只标有“6V,0.5A”的灯泡L。为了帮助小芳重新补全现有的电路图,小华将许老师某次实验过程记录交给小芳。
①将滑动变阻器R1的滑片P1置于阻值最大处,滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置,闭合所有开关,灯泡正常发光,R1和L并联,此时电流表的示数为0.9A;
②保持滑片位置不变,只闭合S2,电流表示数变化了0.7A。
③实验过程中电源电压恒定不变。电流表的测量范围为0~3A,电压表的测量范围为0~15V。滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,R2的最大阻值小于40Ω。灯泡L电流随电压变化如图乙所示。
(1)求小灯泡L正常工作时的电功率。
(2)求滑动变阻器R1的最大阻值。
(3)若电源电压可调,将R1和R2位置交换,V表与A表位置交换,所有开关可以任意闭合或断开,滑片均可以任意移动,在保证电路安全且电流表有明显示数前提下,求可调电源电压的最大值。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】[1]据实验过程的记录可知,原有电路图为:
小灯泡正常工作的电功率为
[2]闭合所有开关,灯泡正常发光,和并联,可知电源电压为
由并联电路电流规律
所以
所以的最大值为
[3]保持滑片位置不变,只闭合,两个滑动变阻器串联,电路总电阻增大,电流表示数变化了,说明此时的电流为,则串联的总电阻为
滑动变阻器接入电路阻值为
又因为的滑片在中点,所以
将和位置交换,表与表位置交换后,电压表测量滑动变阻器的电压,依据题意可知,当取最大值、电流取1A,且只闭合,和串联,的电阻越大,电源电压也越大,即可调电源电压的最大值
3.(2025·江苏盐城·一模)【新情境・结合粮食烘干机的工作原理,考查电阻、热量和温度范围的计算】如图是粮食烘干机的原理电路。控制电路的电源电压为,热敏电阻用于监测粮食的温度,阻值随温度变化关系如图乙,定值电阻为,继电器线圈电阻不计;受控电路的电源电压为。闭合开关,机器稳定工作后,在冷风与热风两档之间自动切换,线圈中的电流始终保持在与之间,受控电路的功率分别为和。求:
(1)当吹热风时,的最小阻值。
(2)电热丝工作放出热量。
(3)烘干机正常工作的温度范围。
【答案】(1)30Ω;(2)2.4×105J;(3)
【详解】(1)当线圈中的电流为时,衔铁被吸下,电热丝与风扇并联,吹热风。由图可知,控制电路中与并联,通过R0电流
通过Rx的电流
Rx电阻
(2)电热丝工作的电功率
电热丝工作10min放出热量
(3)当线圈中的电流为时,衔铁被释放,电热丝断开,风扇工作吹冷风。
Rx电流
Rx电阻
即正常工作时
由乙图可知:烘干机正常工作时的温度范围为。
4.(2025·辽宁沈阳·二模)【新考法・结合灯泡的 I-U 图像,考查正常发光电流、电路总功率和最小功率时的电阻】如图甲所示,已知电源电压保持不变,电流表量程为,电压表量程为,滑动变阻器R的规格为“”,灯泡L的规格为“”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)1.125W;(3)7.5Ω
【详解】(1)由灯泡L的规格可知,额定电压为4V,额定功率为,则灯泡正常发光的电流为
(2)灯泡L和滑动变阻器串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端电压,调节滑动变阻器的滑片P,当P移至某一位置时,电压表的示数为即滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压规律知,灯泡L两端的电压
由图乙可知,此时电路中的电流
由得此时电路的总功率
(3)由题意知,当电压表示数最大为3V时,灯L两端电压最小,此时灯L的功率最小;灯L两端最小电压
由图乙知,灯L的最小电流
则灯泡L的电阻
此时滑动变阻器的电阻为
小于最大值,故可以调到。
易错警示
1. 串并联规律混淆,电流电压关系用错
2. 未注意纯电阻 / 非纯电阻,乱用 Q=W
3. 单位混乱:kW⋅h 与 J 不换算
4. 电流方向未标→,电路分析错误
5. 灯泡电阻随温度变化,不能直接用定值电阻思路
04 测·预测闯关
1.(2025·辽宁大连·一模)【新情境・结合油箱油量显示装置,考查电阻、电压表示数和电路消耗电能的计算】如图是一种显示油箱内油量的装置。电源电压为4.5V,压敏电阻 的阻值和油箱中油量的关系如表所示,油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。求:
油量 V/L
0
10
20
30
40
50
压敏电阻 R1/Ω
80
65
50
35
20
5
(1)电压表示数为3V时,对应油量为50L,则R2的阻值多大?
(2)油箱内没油时,电压表的示数是多少?
(3)油箱内没油时,10min电路消耗的电能是多少?
【答案】(1)10Ω;(2)0.5V;(3)135J
【详解】(1)开关闭合,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,根据串联电路电压规律,R1两端电压为
由表中数据可知,电压表示数为3V时,对应油量为50L时,R1阻值为5Ω,则此时电路中电流为
则R2的阻值为
(2)由表中数据可知,油箱内没油时,R1阻值为80Ω,所以电路中总电阻为
此时电路中电流为
所以R2两端电压,即电压表示数为
(3)油箱内没油时,10min电路消耗的电能
2.(2024·辽宁大连·模拟预测)【新情境・结合鱼缸加热装置,考查水吸收的热量、加热时长和新增电热丝阻值的计算】如图所示,小明给鱼缸设计了一个加热装置:电源电压不变,是电热丝,是总开关,是温控开关温度低于时自动接通,温度升高到时自动断开,装饰小彩灯L上标有“12V 3W”。某次换水后, 鱼缸内有5kg、温度为的水,闭合L正常发光,的电功率为18W。请解答以下问题:
(1)换水后,从开始加热到停止工作,水吸收的热量;
(2)换水后,从开始加热到它停止工作的时长 (不考虑热量损失, 产生热量均被水吸收);
(3)为缩短加热时间,现增加电热丝使 与 并联,工作时电功率分别为总功率为P,若总功率 则的阻值为多大?
【答案】(1);(2)7000s;(3)12Ω
【详解】(1)换水后,从R1开始加热到停止工作,水吸收的热量
(2)不考虑热量损失,R1产生热量均被水吸收,则消耗的电能
由 可知,R1开始发热到停止工作的时间
(3)因为闭合S1,L正常发光,所以电源电压
若总功率P=30W,则R2的功率
由可知,R2的阻值
3.(2025·辽宁大连·二模)【新情境・结合电热眼罩的电路设计,考查发热功率、热量和蓄电池储存电能的计算】某款温度可调节的电热眼罩如图(a)所示,其内部电路简化图如(b)所示。电源电压为8V,R1为发热电阻,阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,最大阻值为6Ω。求:
(1)最高温工作时,R1的功率是多少?
(2)最低温工作10min,R1产生的热量是多少?
(3)该眼罩电源电压为8V,是由蓄电池提供的,其电池容量为2000mA·h,mA是电流的单位,h是时间的单位,则蓄电池充满电后,储存的电能是多少?
【答案】(1)6.4W;(2)1500J;(3)
【详解】(1)由图b可知,当滑动变阻器的滑片滑至最左端时,此时只有R1接入电路,电路总电阻最小,根据可知此时功率最大,为最高温工作状态,所以最高温工作时R1的功率为
(2)由图b可知,当滑动变阻器的滑片滑至最右端时,此时滑动变阻器以最大阻值接入电路,R1、R2串联,电路总电阻最大,根据可知此时功率最小为最低温工作状态;此时电路中的总电阻为
所以电路中的电流为
最低温工作时间t=10min=600s
R1产生的热量是
(3)由题意得,
所以,蓄电池充满电后,储存的电能为
4.(2025·辽宁抚顺·二模)【新情境・结合家用电热壶的挡位转换,考查保温挡电流、水吸收的热量和电阻阻值的计算】如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为120W,、是两个阻值不变的发热元件。(水的比热容)求:
(1)保温挡电流;(保留两位小数)
(2)电热壶内装有1kg的水,在加热挡工作5min,水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量是多少?
(3)不计热量损失的情况下,由(2)可知电热壶的加热挡功率是多少?
(4)电阻的阻值。
【答案】(1)0.55A;(2);(3)1120W;(4)48.4Ω
【详解】(1)由公式可得,保温挡电流为
(2)水吸收的热量为
(3)已知电热水壶消耗的电能等于水吸收的热量
电热壶的加热挡功率为
(4)开关S接2时,电路为R1的简单电路,总电阻较大,根据可知总功率较小,电热壶处于保温挡。开关S接3时,电路中R1、R2并联,总电阻较小,根据可知总功率较大,电热壶处于加热挡。R2的电功率为
由公式可得,R2的电阻为
5.(2024·辽宁朝阳·三模)【新情境・结合家用保温电热壶的铭牌参数,考查加热挡电流、保温挡功率和水温升高的计算】某款家用保温电热壶有加热和保温两个挡位,铭牌上标有“工作电压220V 加热挡额定功率1100W”字样。其简化电路如图所示,温控开关可自动开闭,、均为阻值不变的发热电阻丝,,在电热壶内装2kg的水,使用电热壶的加热挡正常工作7min给水加热,水的比热容为。求:
(1)加热挡正常工作时的电流。
(2)保温挡的额定功率。
(3)的阻值(计算结果取整数)。
(4)若不计热量损失,加热挡正常工作7min,电热壶中水升高的温度。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)由可知,加热挡正常工作时的电流
(2)由图可知,当开关、都闭合时,、并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由可知,电路中的总功率最大,保温电热壶处于加热挡;
当开关闭合、断开时,只有工作,电路中的总电阻最大,总功率最小,保温电热壶处于保温挡;
保温电热壶保温挡的功率
(3)的电功率
由可知,的阻值
(4)保温电热壶加热挡正常工作7min消耗的电能
不计热量损失,水吸收的热量
由可知,水升高的温度
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专题17 电学计算题专项突破(题型专练)
目 录
01 析·考情目标 2
02 筑·专题框架 3
03 攻·重难考点 4
核心提炼 综合题型解题模版 真题动向 易错警示
考点一 核心公式与规范(必背) 4
04 测·预测闯关 7
01 析·考情目标
命题透视
1. 题型定位:辽宁中考电学计算为必考压轴题,分值 6~8 分,多结合欧姆定律 + 电功 + 电功率 + 焦耳定律综合考查。
2. 电路特点:以串联、并联、动态电路为主,含滑动变阻器、灯泡、定值电阻。
3. 规范要求:电流方向→、电路图标注、符号规范、单位统一、公式完整。
4. 高频考向:欧姆定律计算、串并联规律、W=UIt、P=UI、Q=I2Rt
命题预测
1. 综合化:一题串联欧姆定律 + 电功率 + 电热。
2. 图像化:结合 I−U 图像、P−R 图像考查。
3. 生活化:以小家电、电动车充电、LED 灯、电热器为情境。
复习目标
1. 熟记串并联电路电流、电压、电阻规律。
2. 熟练使用欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律公式。
3. 规范标注电流方向→、电表量程、极性。
4. 掌握 “识别电路→列规律→代公式→算结果” 标准流程。
02 筑·专题框架
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03 攻·重难考点
考点一 核心公式与规范(必背)
核心提炼
物理量
公式
单位
方向标注
电流
A
方向→,从 + 到 -
电压
U=IR
V
并联测量,+ 进 - 出
电阻
Ω
——
电功
W=UIt
J、kW·h
——
电功率
P=UI
W、kW
——
电热
Q=I2Rt
J
纯电阻Q=W
综合题型解题模板
(1)串联电路计算
① I=I1=I2
② U=U1+U2
③ R总=R1+R2
④ P总=P1+P2,
(2)并联电路计算
① U=U1=U2
② I=I1+I2
③
④ P总=P1+P2
⑤ 纯电阻:
真题动向
1.(2025·辽宁抚顺·二模)【新情境・结合装有绝缘液体的电路装置,考查电压、电功率、热量和比热容的计算】甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为24℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,。闭合开关,电流表示数为2A。通电120s后,甲中温度计的示数为30℃。求:
(1)电源电压:
(2)的电功率;
(3)电流通过产生的热量;
(4)甲容器中产生的热量有75%被液体吸收,求液体的比热容。
2.(2025·辽宁鞍山·一模)【新考法・结合残缺电路图的补全问题,考查电功率、电阻和电源电压最大值的计算】许老师为物理兴趣小组的实验活动设计了一张电路图,如图甲所示。由于组长小芳保存不善使画有电路图的纸张缺了一个角。已知缺角部分有一只标有“?Ω,2A”的滑动变阻器R1和一只标有“6V,0.5A”的灯泡L。为了帮助小芳重新补全现有的电路图,小华将许老师某次实验过程记录交给小芳。
①将滑动变阻器R1的滑片P1置于阻值最大处,滑动变阻器R2的滑片P2置于中点位置,闭合所有开关,灯泡正常发光,R1和L并联,此时电流表的示数为0.9A;
②保持滑片位置不变,只闭合S2,电流表示数变化了0.7A。
③实验过程中电源电压恒定不变。电流表的测量范围为0~3A,电压表的测量范围为0~15V。滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,R2的最大阻值小于40Ω。灯泡L电流随电压变化如图乙所示。
(1)求小灯泡L正常工作时的电功率。
(2)求滑动变阻器R1的最大阻值。
(3)若电源电压可调,将R1和R2位置交换,V表与A表位置交换,所有开关可以任意闭合或断开,滑片均可以任意移动,在保证电路安全且电流表有明显示数前提下,求可调电源电压的最大值。
3.(2025·江苏盐城·一模)【新情境・结合粮食烘干机的工作原理,考查电阻、热量和温度范围的计算】如图是粮食烘干机的原理电路。控制电路的电源电压为,热敏电阻用于监测粮食的温度,阻值随温度变化关系如图乙,定值电阻为,继电器线圈电阻不计;受控电路的电源电压为。闭合开关,机器稳定工作后,在冷风与热风两档之间自动切换,线圈中的电流始终保持在与之间,受控电路的功率分别为和。求:
(1)当吹热风时,的最小阻值。
(2)电热丝工作放出热量。
(3)烘干机正常工作的温度范围。
4.(2025·辽宁沈阳·二模)【新考法・结合灯泡的 I-U 图像,考查正常发光电流、电路总功率和最小功率时的电阻】如图甲所示,已知电源电压保持不变,电流表量程为,电压表量程为,滑动变阻器R的规格为“”,灯泡L的规格为“”,其电流与电压的关系图像如图乙。试求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当滑片P滑到某一位置时,电压表的示数为2.5V,此时电路的总功率;
(3)在电路安全情况下,调节滑片P,当灯泡的电功率最小时,灯泡L的阻值。
易错警示
1. 串并联规律混淆,电流电压关系用错
2. 未注意纯电阻 / 非纯电阻,乱用 Q=W
3. 单位混乱:kW⋅h 与 J 不换算
4. 电流方向未标→,电路分析错误
5. 灯泡电阻随温度变化,不能直接用定值电阻思路
04 测·预测闯关
1.(2025·辽宁大连·一模)【新情境・结合油箱油量显示装置,考查电阻、电压表示数和电路消耗电能的计算】如图是一种显示油箱内油量的装置。电源电压为4.5V,压敏电阻 的阻值和油箱中油量的关系如表所示,油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。求:
油量 V/L
0
10
20
30
40
50
压敏电阻 R1/Ω
80
65
50
35
20
5
(1)电压表示数为3V时,对应油量为50L,则R2的阻值多大?
(2)油箱内没油时,电压表的示数是多少?
(3)油箱内没油时,10min电路消耗的电能是多少?
2.(2024·辽宁大连·模拟预测)【新情境・结合鱼缸加热装置,考查水吸收的热量、加热时长和新增电热丝阻值的计算】如图所示,小明给鱼缸设计了一个加热装置:电源电压不变,是电热丝,是总开关,是温控开关温度低于时自动接通,温度升高到时自动断开,装饰小彩灯L上标有“12V 3W”。某次换水后, 鱼缸内有5kg、温度为的水,闭合L正常发光,的电功率为18W。请解答以下问题:
(1)换水后,从开始加热到停止工作,水吸收的热量;
(2)换水后,从开始加热到它停止工作的时长 (不考虑热量损失, 产生热量均被水吸收);
(3)为缩短加热时间,现增加电热丝使 与 并联,工作时电功率分别为总功率为P,若总功率 则的阻值为多大?
3.(2025·辽宁大连·二模)【新情境・结合电热眼罩的电路设计,考查发热功率、热量和蓄电池储存电能的计算】某款温度可调节的电热眼罩如图(a)所示,其内部电路简化图如(b)所示。电源电压为8V,R1为发热电阻,阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,最大阻值为6Ω。求:
(1)最高温工作时,R1的功率是多少?
(2)最低温工作10min,R1产生的热量是多少?
(3)该眼罩电源电压为8V,是由蓄电池提供的,其电池容量为2000mA·h,mA是电流的单位,h是时间的单位,则蓄电池充满电后,储存的电能是多少?
4.(2025·辽宁抚顺·二模)【新情境・结合家用电热壶的挡位转换,考查保温挡电流、水吸收的热量和电阻阻值的计算】如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图,它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换,保温挡的额定功率为120W,、是两个阻值不变的发热元件。(水的比热容)求:
(1)保温挡电流;(保留两位小数)
(2)电热壶内装有1kg的水,在加热挡工作5min,水从20℃升高到100℃,则水吸收的热量是多少?
(3)不计热量损失的情况下,由(2)可知电热壶的加热挡功率是多少?
(4)电阻的阻值。
5.(2024·辽宁朝阳·三模)【新情境・结合家用保温电热壶的铭牌参数,考查加热挡电流、保温挡功率和水温升高的计算】某款家用保温电热壶有加热和保温两个挡位,铭牌上标有“工作电压220V 加热挡额定功率1100W”字样。其简化电路如图所示,温控开关可自动开闭,、均为阻值不变的发热电阻丝,,在电热壶内装2kg的水,使用电热壶的加热挡正常工作7min给水加热,水的比热容为。求:
(1)加热挡正常工作时的电流。
(2)保温挡的额定功率。
(3)的阻值(计算结果取整数)。
(4)若不计热量损失,加热挡正常工作7min,电热壶中水升高的温度。
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