《2019中考物理复习专题强化-第2部分题型8类型2电学相关计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019中考物理复习专题强化-第2部分题型8类型2电学相关计算.docx（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、题型八综合应用题类型2电学相关计算一、简单电路的相关计算1如图所示的电路，电源电压U4.5 V且保持不变，R15 ，R2是标有“50 0.5 A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为00.6 A，电压表的量程为03 V，则：(1)在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？(2)电路的最大总功率为多少？(3)为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？解：(1)在接入电路之前，由欧姆定律可得，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压：U2I2R20.5 A50 25 V.(2)当电路中电流最大时，电路中的总功率最大：P大UI大4.5 V0.5 A2.25 W.(3)当电
2、流表示数为I10.5 A时，电阻R1两端电压为U1I1R10.5 A5 2.5 V，滑动变阻器两端的电压U2UU14.5 V2.5 V2 V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为Rmin4 ，当电压表示数最大为U大3 V时，R1两端电压为U3UU大4.5 V3 V1.5 V，电路电流为I0.3 A，滑动变阻器接入电路的电阻最大为Rmax10 .答：(1)滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是25 V(2)电路的最大总功率为2.25 W(3)滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是410 .2(2018遂宁)如图所示电路，电源电压18 V恒定不变，小灯泡上标有“12 V”的字样，滑动变阻器的规格为“
3、200 1 A”，电流表量程为“00.6 A”，电压表量程为“015 V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2 s内对小灯泡L做功12 J，不考虑温度对电阻的影响求：(1)小灯泡L正常发光时的电流；(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；(3)小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流(1)小灯泡正常发光时的电压UL12 V，t2 s时电流对小灯泡做的功WL12 J，由WUIt可得，小灯泡L正常发光时的电流：IL0.5 A；
4、(2)因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6 A，变阻器允许通过的最大电流为1 A，所以，电路中的最大电流I大0.5 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由I可得，电路中的总电阻和小灯泡的电阻分别为R总36 ，RL24 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小R总RL36 24 12 ，当电压表的示数UR15 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和所以，此时小灯泡两端的电压：ULUUR18 V15 V3 V，则电路中的最小电流：I小 A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大120 ，则滑动变阻器接入电
5、路的阻值在12120 时才能保证电路的安全；(3)滑动变阻器消耗的电功率：PRURI(UIRL)I(18 VI24 )II224 18 VI3.375 W24(I A)2，当I A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时小灯泡两端的电压：ULIRLA24 9 V，滑动变阻器消耗的最大电功率：PR大(UUL)I(18 V9 V)A3.375 W.答：(1)小灯泡L正常发光时的电流为0.5 A(2)滑动变阻器接入电路的阻值在12120 时才能保证电路的安全(3)小灯泡L两端电压为9 V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375 W.3(2018长沙)如图L1、L2是规格分别为“6 V6 W”“
6、3 V2.7 W”的小灯泡，将它们连在如图的电路中，电源电压恒定不变，当只闭合S时，L2正常发光(不计温度对小灯泡电阻的影响)求：(1)电源电压；(2)小灯泡L1的电阻R1；(3)当S、S1都闭合时，10 s内电流做的总功解：(1)当只闭合S时，L2正常发光，小灯泡两端电压U3 V，通过L2的电流I20.9 A，电源电压U3 V；(2)小灯泡L1的电阻R16 ；(3)当S、S1都闭合时，L1和L2并联，通过L1的实际电流I10.5 A，通过干路的电流II1I20.5 A0.9 A1.4 A，电路消耗的总电功率PUI3 V1.4 A4.2 W，电流做的功WPt4.2 W10 s42 J.答：(1
7、)电源电压为3 V；(2)小灯泡L1的电阻R1为6 ；(3)当S、S1都闭合时，10 s内电流做的总功为42 J.4如图所示，电源电压恒定，R130 ，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2 A，求：(1)电源电压(2)R2的阻值是多少？(3)当闭合S、S1时，电路消耗的总功率解：(1)闭合开关S，断开开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，由I可得，电源的电压：UI1R10.3 A30 9 V.(2)当闭合S、S1时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，电流表
8、示数的变化量即为通过R2的电流，则I20.2 A，因并联电路中各支路两端电压相等，所以，R2的阻值：R245 .(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以当闭合S、S1时，干路电流：II1I20.3 A0.2 A0.5 A，电路消耗的总功率：PUI9 V0.5 A4.5 W.答：(1)电源电压为9 V(2)R2的阻值是45 .(3)当闭合S、S1时，电路消耗的总功率为4.5 W.二、多开关电路的相关计算5(2018成都)如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12 V6 W”，定值电阻R1120 ，滑动变阻器R2上标有“50 1 A”，电压表的量程选用“03 V”断开S2，闭合S和S1
9、，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光(1)将滑片P移到B端，三个开关都闭合，1 min内电路消耗的电能是多少？(2)断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？解：(1)断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，电路为灯泡的简单电路，因为灯泡刚好正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即UUL额12 V，将滑片P移到B端，三个开关都闭合，灯泡L和R1并联，因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即PL6 W，则1 min内电路消耗的电能：WWLW1PLtt6 W160 s60 s360 J72 J432 J.(2)断开S1，闭合
10、S和S2，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表的量程选用“03 V”，当电压表示数最大为3 V时，由串联分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，因串联电路中电流处处相等，所以根据欧姆定律可得：，即，解得滑动变阻器接入电路的最大阻值：R240 ，则电路中的最小电流：Imin0.075 A，所以电路消耗的最小功率：PminUImin12 V0.075 A0.9 W.答：(1)1 min内电路消耗的电能是432 J(2)电路消耗的最小功率是0.9 W.6(2018南充)如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6 V7.2 W”字样(灯泡电阻不受温度影响)，R110 .当S
11、、S1闭合，且滑片P在a端时，灯泡正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2 A.(1)求灯泡L的电阻阻值(2)求滑动变阻器Rx的最大值(3)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值解：(1)灯泡L标有“6 V7.2 W”字样，由P可得，灯泡L的电阻阻值：RL5 .(2)由电路图知，当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为L的简单电路，灯泡正常发光，所以电源电压：UU额6 V；当S、S2闭合，R1与Rx串联，P在滑动变阻器中点处时，电流表测电路中的电流，由串联电路特点和欧姆定律可得总电阻：R1Rx，即：10 R
12、x，解得：Rx40 .(3)因为RLR1，所以当闭合S1、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电路总功率的最小值：P最小0.72 W.答：(1)灯泡L的电阻阻值为5 .(2)滑动变阻器Rx的最大值为40 .(3)电路总功率的最小值为0.72 W.7如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6 V3 W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为036 ，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L刚好正常发光，电流表示数为0.75 A(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：(1)电源电压；(2)R2的阻值；(3)在功率不为0的情况下，电路中最小功
13、率与最大功率之比解：(1)当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，为R2和L的并联电路，且灯泡刚好正常发光，电源电压：U源UL6 V；(2)灯泡正常发光时，由P得RL12 ，则IL0.5 A，因为R2和L并联，根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：I2IIL0.75 A0.5 A0.25 A，R224 ；(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S1断开，S2、S3闭合时，R1和R2串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小Pmin0.6 W；当滑动变阻器的滑片滑到a端，S1、S2、S3都闭合时，R2和L并联，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，R8 ，Pmax4.5 W，则最小
14、功率与最大功率之比：.答：(1)电源电压为6 V；(2)R2的阻值为24 ；(3)电路中最小功率与最大功率之比为215.8如图所示，电源电压为12 V，保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为18 ，R2为6 ，小灯泡L上标有“6 V3 W”字样(1)小灯泡正常发光时电阻为多大？(2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使小灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为3.5 A，求通电10 min电流通过滑动变阻器做的功是多少？解：(1)小灯泡正常发光时的电压UL6 V，功率PL3 W，由PUI可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL12 .(2)当S
15、闭合，S1、S2都断开时，小灯泡L与R1串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1UUL12 V6 V6 V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I，即，解得：R112 ；闭合S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R2的电流：I22 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当电流表示数为3.5 A时，通过滑动变阻器的电流：I1II23.5 A2 A1.5 A，则通电10 min电流通过滑动变阻器做的功：W1UI1t12 V1.5 A1060 s10 800 J.答：(1)小灯泡正常发光时电
16、阻为12 .(2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使小灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为12 ；闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，此时电流表示数为3.5 A时，通电10 min电流通过滑动变阻器做的功是10 800 J.9如图所示，电源电压恒为6 V，灯泡L标有“6 V3 W”的字样，R1为定值电阻，R2为标有“20 1 A”字样的变阻器，电流表的量程为03 A，电压表的量程为03 V.(1)求灯泡L正常工作时的电流和电阻(2)当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为1.7 A，求R1的阻值(3)当闭合S1，断开S2、S3时，在保证电路中各元件安全工作的情况下，求变阻器R2连入电路
17、的阻值为多大时电路总功率最小？此最小值为多少？解：(1)由PUI可得，小灯泡L正常工作时的电流：IL0.5 A，灯泡的电阻：RL12 .(2)当S1、S2、S3均闭合时，R1与L并联，电流表测干路电流，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，通过灯泡的电流：IL0.5 A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1IIL1.7 A0.5 A1.2 A，则R1的阻值：R15 .(3)当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U23 V时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，因串联电路
18、中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1UU26 V3 V3 V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I0.6 A，滑动变阻器接入电路中的电阻：R25 ，电路的最小总功率：PUI6 V0.6 A3.6 W.答：(1)灯泡L正常工作时的电流为0.5 A，电阻为12 .(2)R1的阻值为5 .(3)变阻器连入电路的阻值为5 时电路总功率最小；最小功率为3.6 W.10如图所示电路，电源电压恒为12 V，电阻R1的阻值为5 ，滑动变阻器R2上标有“10 3 A”的字样，小灯泡L上标有“12 V6 W”的字样，电流表的量程为03 A.(1)当开关S1、S2、S都闭合时，求小灯泡
19、L在5 min内产生的热量(滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0)(2)当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为2 A时，求R2消耗的电功率(3)当开关S1、S2都断开，S闭合时，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值解：(1)当开关S1、S2、S都闭合时，L与R2并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下小灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，小灯泡L在5 min内产生的热量：QLWLPLt6 W560 s1 800 J.(2)当开关S1、S2、S都闭合时，电流表测干路电流，由PUI可得，通过L的电流：IL0.5 A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之
20、和，所以，通过R2的电流：I2IIL2 A0.5 A1.5 A，则R2消耗的电功率：P2UI212 V1.5 A18 W.(3)当开关S1、S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，因为电流表示数不小于其量程的，且电流表的量程为03 A，所以，电路中的最小电流：I小3 A1 A，电路中的总电阻：R12 ，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器R2接入电路的最大阻值：R2RR112 5 7 .答：(1)小灯泡L在5 min内产生的热量为1 800 J(2)R2消耗的电功率为18 W(3)滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为7 .11如图甲所示电路图，电源电压可调，小灯泡L1标有“4 V
21、1.6 W”、L2标有“6 V6 W”的字样，通过L2的电流与电压的关系如图乙所示，求：(1)小灯泡L2正常发光时的电阻是多少？(2)当电源电压调至4 V时，闭合S1、S2，断开S3，小灯泡L2消耗的功率为P2，此时电路消耗的总功率P是多少？(3)当闭合S3，断开S1、S2时，要使其中一只小灯泡正常发光，电源电压应调至多大？此时小灯泡L2消耗的功率为P2，则P2与P2之比是多少？解：(1)由P可得，小灯泡L2正常发光时的电阻：R26 .(2)当电源电压调至4 V时，闭合S1、S2，断开S3，L1与L2并联，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两个小灯泡两端的电压均为4 V，此时L1的电功
22、率P1P1额1.6 W，由图乙可知，通过L2的电流I20.9 A，小灯泡L2消耗的功率：P2UI24 V0.9 A3.6 W，因为电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，此时电路消耗的总功率：PP1P21.6 W3.6 W5.2 W.(3)当闭合S3，断开S1、S2时，L1与L2串联，由PUI可得，L1正常发光时的电流：I1额0.4 A, I2额1 A.因为串联电路中各处的电流相等，且要使其中一只小灯泡正常发光，所以，电路中的电流I0.4 A，此时L1两端的电压为4 V，由图乙可知，L2两端的电压U21 V，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电源的电压：UU1额U24 V1 V5
23、 V，小灯泡L2消耗的功率：P2U2I1 V0.4 A0.4 W，则P2P23.6 W0.4 W91.答：(1)小灯泡L2正常发光时的电阻是6 .(2)电路消耗的总功率是5.2 W(3)P2与P2之比是91.12如图所示，L上标有“6 V3 W”字样，电流表量程为00.6 A，电压表量程为015 V，变阻器R的最大电阻为100 .只闭合开关S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合开关S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示，当滑片P置于b点时，电压表示数Ub8 V，电流表示数为Ib.已知RaR0125，IaIb35(设灯丝电阻不随温度
24、变化)求：(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压U；(3)只闭合开关S1时，在电表的示数不超过量程，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围解：(1)由P可得小灯泡的电阻：RL12 .(2)由图可知，只闭合开关S1，滑片置于a点时，L与变阻器R串联，变阻器连入电路中的电阻为Ra，由串联电路特点和欧姆定律可得电路中电流：Ia，由图可知，只闭合开关S2，滑片P置于b点时，R0与变阻器R串联，电压表测变阻器两端电压，电压表示数Ub8 V，由欧姆定律可得：IbIR0.5 A，由图2可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值R16 ，由串联电路特点和欧姆定律可得电路电流：Ib0.5
25、A，由题知：IaIb35，所以Ia0.3 A，即：0.3 A，又因为RaR0125，联立解得：U18 V，R020 ；(3)只闭合开关S1时，L与变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电流中电流，由PUI可得小灯泡的额定电流：I额0.5 A，电流表量程为00.6 A，根据串联电路中电流处处相等，所以电路中最大电流为I最大I额0.5 A，所以电路消耗的最大功率：P最大UI最大18 V0.5 A9 W，电压表量程为015 V，此时小灯泡两端电压最小，由串联电路电流特点和欧姆定律可得电路中的最小电流：I最小0.25 A，所以电路消耗的最小功率：P最小UI最小18 V0.25 A4.5 W，所以电流消耗的功率范围是4.59 W.答：(1)小灯泡的电阻12 .(2)定值电阻R0和电源电压U分别为20 和18 V(3)电路消耗的功率范围为4.59 W.