2020年中考物理计算题解题方法全攻略:电学体系内综合计算题
2020年中考物理计算题解题攻略(二)专题4.1初中力电综合计算题
专题4.1 初中力电综合计算题解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。
【例题1】(2018•泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。
ABO为一水平杠杆,OA长120cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。
闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号。
踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
求:(1)电源电压为多少?(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。
试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?【答案】(1)电源电压为11V;(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置,触点B应该向左移动8cm。
典例突破知识回顾【解析】(1)闭合开关时,压力传感器R和R报警器R0串联,电压表测报警器R0两端的电压,由表格数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=45Ω,已知R0=10Ω,电压表的示数为2V,此时电路中的电流:I= U0/ R0=2V/10Ω=0.2A,电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(10Ω+45Ω)=11V;(2)报警器R0开始发出报警信号时,其电压为U0′=5V,此时电路中的电流:I′=U0′/ R0=5V/10Ω=0.5A,传感器两端的电压:U传=U﹣U0′=11V﹣5V=6V,此时传感器的阻值:R′= U传/ I′=6V/0.5A=12Ω,由图象可知,当传感器的阻值为12Ω时,对应的压力F压=25N,由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:OB=5:1,则OB=OA/6=1/6×120cm=20cm,根据杠杆平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,解得F踏=150N,即踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压增大变为14V时,R0两端分得的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,应增大压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该增大压敏电阻的阻值;因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,所以应该减小压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要减小压杆对传感器的压力,应减小OB,即把踏板触点B向左移动。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考电与磁综合计算题
专题4.4 初中电与磁综合计算题1.欧姆定律及其应用(1)导体中的电流,与导体两端的电压成 正比,与导体的电阻成反比。
(2)公式:I=U/R ,式中单位:I→A ;U→V ;R→Ω。
1安=1伏/欧。
(3)对公式的理解:①公式中的I 、U 和R 必须是在同一段电路中;②I 、U 和R 中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
(4)欧姆定律的应用① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
2.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制电路的开关。
它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。
还可实现自动控制。
【例题1】(2019河南)智能自动化管理是未来社会的发展趋势,如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图,其中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度,单位是Ix )。
请你回答下列问题:(1)电磁继电器是利用电流 效应工作的,当光照强度增强时,光敏电阻将 ,控制电路中的知识回顾 类型与典例突破电流将(选填“变大”“变小”或“不变”)。
长时间使用后,控制电路中的电流将降低,若相同的情况下接通电路,则光照强度。
(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)当开关S闭合时,光敏电阻上的照度大于或等于0.41x时,警示灯L亮,已知控制电路的电源电压为22V,电磁继电器的线圈电阻为10Ω,此时控制电路中的电流是多大?(3)若使电流达到0.2A时,光敏电阻上的照度大于或等于0.41x时警示灯L亮,试通过计算说明怎样改装控制电路。
(注:可以添加必要的元件)【答案】(1)磁;变小;变大;增强;(2)此时控制电路中的电流是0.44A;(3)可以在控制电路中串联接入一个60Ω的电阻。
【解析】(1)电磁继电器是利用电流磁效应工作的,当光照强度增强时,由图乙知,光敏电阻将变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律可知,控制电路中的电流将变大;长时间使用后,控制电路中的电流将降低,若在相同的情况下接通电路,需要增大电流,由欧姆定律可知,要减小光敏电阻的阻值,由图乙知,则光照强度增强;(2)当照度等于0.4Lx 时,由图知,光敏电阻的阻值R=40Ω,根据欧姆定律和电阻的串联可得,此时控制电路中的电流为:I==═0.44A;(3)当电流达到0.2A 时,由欧姆定律可得控制电路中的总电阻:R总===110Ω,由于此时的总电阻大于原来的总电阻,所以应在控制电路中串联一个电阻;当照度等于0.4Lx 时,警示灯L亮,光敏电阻的阻值仍然为R=40Ω,根据电阻的串联,串联电阻的阻值:R串=R总﹣R光﹣R线=110Ω﹣40Ω﹣10Ω=60Ω,即可以在控制电路中串联接入一个60Ω的电阻。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考力热电综合计算题
中考物理专题4.5 初中力热电综合计算题知识回顾解决力热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、电功率公式、物体吸热放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律、热平衡方程等。
典例突破【例题1】(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失),(c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)求:(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q;(3)将水烧开所需时间t。
【答案】(1)装入水后水壶对桌面的压强为750Pa;(2)水吸收的热量是3.36105J;(3)电热水壶把这壶水烧开需要336s。
【解析】(1)壶内装入质量为1kg的水,重力为:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,装入水后水壶对桌面的压力:F=10N+5N=15N;第 1 页共 16 页装入水后水壶对桌面的压强:p=FS =15N200×10−4m2=750Pa;(2)水壶装了质量为1kg,初温为20℃的水,标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J∕(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(3)不计热损失,W=Q吸,由P=WP额定可得电热水壶工作时间:t=WP额定=Q吸P额定=3.36×105J1000W=336s。
【例题2】图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两档加热功能,低温档功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。
某次小眀用高温档淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40°C,淋浴20min共用水100L.假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2×103J/(kg•°C)】求:(1)电热丝R1的阻值。
2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析
2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析一、电磁学综合题1.由P=Wt=Fst=Fv,可得,机器人运动的速度:v=20.4Pf=0.43020WN=0.6m/s.(2019·陕西中考模拟)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g =10N/kg)(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;(2)求R1的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
【答案】(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;(2)88Ω;(3)1.25A;(4)420s【解析】【详解】(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=2UR可知,总功率最大,所以此状态为高温档;答:当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大。
(2)由图知,当开关S 1断开,S 2接A 时,电阻R 1、R 2串联,电路中的总电阻最大,由P =2U R可知,总功率最小,此时为低温档;当S 2接A ,S 1闭合时,R 2被短路,只有电阻R 1接入电路,养生壶处于中温档。
由P =UI 得,正常工作时通过R 1的电流为:I 1=P U中=550220W V =2.5A ,由I =U R 得,R 1的阻值:R 1=1U I =2202.5V A=88Ω; 答:电阻R 1的阻值是88Ω(3)由P =UI 得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I 低=P U 低=275220W V =1.25A ; 答:养生壶处于低温档工作时电流为1.25A(4)由ρ=m V可得,水的质量:m =ρV =1×103kg/m 3×1×10﹣3m 3=1kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J ,由η=Q w吸和W =Pt 得,烧开一壶水需要的时间为:t =W P 高=Q P η吸高=53.69610110080%J W ⨯⨯=420s 。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考力电综合计算题(含答案)
专题4.1 初中力电综合计算题解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。
【例题1】(2018•泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。
ABO为一水平杠杆,OA长120cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。
闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号。
踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
求:(1)电源电压为多少?(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。
试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?【答案】(1)电源电压为11V;(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150N;典例突破知识回顾(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置,触点B应该向左移动8cm。
【解析】(1)闭合开关时,压力传感器R和R报警器R0串联,电压表测报警器R0两端的电压,由表格数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=45Ω,已知R0=10Ω,电压表的示数为2V,此时电路中的电流:I= U0/ R0=2V/10Ω=0.2A,电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(10Ω+45Ω)=11V;(2)报警器R0开始发出报警信号时,其电压为U0′=5V,此时电路中的电流:I′=U0′/ R0=5V/10Ω=0.5A,传感器两端的电压:U传=U﹣U0′=11V﹣5V=6V,此时传感器的阻值:R′= U传/ I′=6V/0.5A=12Ω,由图象可知,当传感器的阻值为12Ω时,对应的压力F压=25N,由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:OB=5:1,则OB=OA/6=1/6×120cm=20cm,根据杠杆平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,解得F踏=150N,即踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压增大变为14V时,R0两端分得的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,应增大压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该增大压敏电阻的阻值;因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,所以应该减小压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要减小压杆对传感器的压力,应减小OB,即把踏板触点B向左移动。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略电学专题4份
专题3.1 与欧姆定律有关的计算题解题规律与思维方法1.理解欧姆定律公式(1)解欧姆定律数学表达式U I R =(2)变形公式U=IR(3)U R I= 2..两个电阻串或者并联电路电流、电压规律(1)串联电路特点:I =I 1=I 2 U =U 1+U 2 R =R 1+R 2(2)并联电路特点:I =I 1=I 2 U =U 1=U 2 12111R R R =+ 3.初中物理电学计算题的解题基本策略应用欧姆定律解决问题,从以下几个方面来思维,并关注应注意的几点:(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U ,流经电流I ,导体电阻R 。
各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R ,所求量在该方程中解出即可。
(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。
如:对于导体A ,电阻R 1,两端电压U 1,流经电流I 1,这三个量满足欧姆定律:111U I R =;对于导体B ,电阻R 2,两端电压U 2,流经电流I 2,这三个量满足欧姆定律:222U I R =。
然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。
比如: ①串联电路两导体流经电流相等,也就是I 1=I 2=I (I 是串联电路总电流),这样得到 U 1/R 1=U 2/R 2=U/R (U 是串联电路总电压,R 为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U 1+U 2=U ,这样将U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2代入得I 1R 1+I 2R 2=U ,解这个方程可得所要求的量。
(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
知识回顾如:对于第一个支路,流经电流I 1,电阻R 1,两端电压U 1,用欧姆定律联系起来建方程:111U I R =;对于第二个支路,流经电流I 2,电阻R 2,两端电压U 2,也用欧姆定律联系起来建方程:222U I R =。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考热电综合计算题
专题4.2 初中热电综合计算题知识回顾解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。
典例突破【例题1】(2019齐齐哈尔)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。
开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W.已知:电源电压为220V,c冰=2.1×103J/(kg•℃)。
求:(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低,若冰袋内冰的质量为lkg,温度从﹣16℃升高到一6℃时,冰从周围吸收的热量是多少?(2)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h,此时通过电动机的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?【答案】(1)吹冷风时,冰从周围吸收的热量是2.1×104J;(2)吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;(3)吹热风时,R2的电阻是88Ω。
【解析】(1)冰吸收的热量为:Q吸=c冰m冰△t=2.1×103J/(kg•℃)×1kg×[﹣6℃﹣(﹣16℃)]=2.1×104J;(2)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作,由W=UIt可得,通过电动机的电流为:I冷===0.5A;(3)电动机的功率为:P电动机===0.11kW=110W,当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联,因并联电路各支路两端的电压相等,则R1消耗的功率:P1===440W,已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为:P2=P﹣P电动机﹣P1=1100W﹣110W﹣440W=550W,由P=可得,R2的阻值为:R2===88Ω。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:电学体系内综合计算题
中考物理 专题3.4 电学体系内综合计算题一、串并联电路电流、电压特点1.串联电路的特点(1)电流:各处的电流都相等。
表达式:I =I 1=I 2(2)电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
表达式:U =U 1+U 2(3)电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。
表达式:R=R 1+R 22.并联电路的特点:(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和。
表达式:I =I 1+I 2(2)电压:各支路两端的电压相等。
表达式:U =U 1=U 2(3)电阻:电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。
表达式: 12111R R R =+ 二、欧姆定律1.数学表达式:U I R= 其中I 代表电流,单位是AU 代表电压,单位是VR 代表电阻,单位是Ω2.说明:(1)I 、U 、R 三量必须对应同一导体(或者同一段电路);(2)I 、U 、R 三量对应的是同一时刻三、对电功公式的理解把握1.电功计算式:W =UIt其中W 代表电功, 单位是 JU 代表电压,单位是 VI 代表电流, 单位是At 代表通电时间,单位是s知识回顾说明:(1)I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位;1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。
2.电功导出式:W =I2Rt与2U W tR=只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路(对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用)四、对电功率公式的理解把握1.电功率定义式:W Pt =其中P代表电功率,单位是WW代表电功,单位是Jt代表通电时间,单位是s说明:(1)P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位;1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。
2.电功率计算式:P=IU其中P代表电功率,单位是WI代表电流,单位是AU代表电压,单位是V说明:(1)I、U 必须对同一段电路而言。
2020年中考物理电学综合计算题及答案
2020年中考物理电学综合计算题及答案一、电磁学综合题1.(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,由图乙知道,热敏电阻的阻值R 1将增大,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A ,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R 0的阻值必须调小。
(2019·江苏中考模拟)某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U =6V ,R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。
电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I >=10mA 时,铁吸下与下触点A 接触;当I <10mA 时,衔铁松开与B 触点接触,U 2=220V ,R 1=48.4Ω(1)衔铁刚被吸下时,求R t 的阻值;(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R 2的阻值【答案】(1)600Ω(2)(3)1000W (4)435.6Ω【解析】 【详解】(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时,R t 的阻值为: R t =1U I =36V1010A-⨯=600Ω; (2) 在线框内加一根导线,如图所示,衔铁吸下与下触点A 接触,电路中只有R 1,加热器处于加热状态,衔铁上触点B 接触,电路中R 1和R 2串联,加热器处于保温状态。
(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:P 加热=221U R =()222048.4ΩV =1000W(4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%, 则电加热器的保温时功率为: P 保温= P 加热⨯10%=1000W ⨯10%=100W,由P =2U R得,电加热器的保温时电路的总电阻为:R 总=2U P 保温=()2220100WV =484Ω,则R 2的阻值为:2.由图2可知,此时水温为60℃。
(2019·广东中考模拟)阅读短文,回答问题: 无链条电动自行车无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:中考热电综合计算题 附详细解析
I2=
=
≈5.27A;
(3)因为 P= , 所以电暖器的“高温”档正常工作 10min,放出的热量: W=P 高温 t=1600W×10×60s=9.6×105J; 空气吸收的热量: Q 吸=ηW=50%×9.6×105J=4.8×105J, 由 Q 吸=cm△t 可得,房间空气升高的温度:
△t=
=
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
容量
1L
(1)养生壶正常工作的电阻。 (2)若该养生壶的加热效率为 80%,在标准大气压下,将初温是 12℃的一壶水烧开,需要多长时间? (c 水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3] (3)在物理综合实践活动中,小明和小丽同学利用所学习的物理知识,合作测量养生壶的实际功率。电表 上标着“1200r/(kW•h)”,他们把家中的其他用电器都与电源断开,仅让养生壶接入电路中烧水,2min 电 能表的转盘转了 40r,求电养容量生壶的实际功率。 【答案】(1)养生壶正常工作的电阻为 44Ω。 (2)若该养生壶的加热效率为 80%,在标准大气压下,将初温是 12℃的一壶水烧开,需要 420s; (3)电养生壶的实际功率为 1000W。
【答案】(1)除霜模式下,电路中的电流为 1A; (2)除霜模式下,电路的加热效率为 40%。 【解析】(1)由图知,只闭合开关 S 时,两电阻串联;当开关 S、S1 都闭合时,R2 被短路,只有 R1 工作, 此时电阻最小,根据 P= 可知此时电路的功率最大,处于高温除霜模式,
除霜模式下,电路中的电流:
【答案】(1)R1 的电阻是 11Ω; (2)电暖器“中温”档正常工作时的电流是 5.27A;
(3)可使此房间的空气温度升高 8.73℃。 【解析】(1)闭合开关 S1,R1 单独接入电路,R1>R2,根据 P= 可知电暖气处于低温;
2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案
2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案一、电磁学综合题1.(5)由P 损=I 2R 知,P 损和I 、R 有关,为保证用户的电器正常工作,I 不能改变,只能减小R ,两地输电线的电阻R 和输电线的长度、粗细、材料有关,因两地的距离不变,只有通过改变输电线的材料,即用电阻率更小的导体材料,或者换用较粗导线来减小R 达到减小输电线的损失。
(2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟)药壶主要用于煎煮药草,炖煮补品、汤料、咖啡等,其有不同档位设置,适合炖煮煎药文武火之需。
如图为一款陶瓷电煎药壶,其工作电路简化为如图所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,电源电压为220V ,高火加热功率为500W ,文火萃取功率为100W ,若壶中药液的总质量为1kg ,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图所示。
(1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率____________。
上述高火加热过程中,1kg 药液所吸收的热量是多少_______?(()3c 4.210J /kg =⨯药℃)(2)分析电路可知:当a S 接2,同时b S 断开时,电路处于文火萃取阶段,则电煎药壶在保温状态时a S 应接____________,同时b S ____________(填“闭合”或“断开”),此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________? 【答案】高 3.36510⨯J 1 断开 80W 【解析】 【详解】(1)在高火加热的前、后半段时间内,功率不变、时间相同,由W=Pt 可知消耗的电能相同;由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大,而药液的质量不变、比热容不变,由Q =cmt,可知前半段药液吸收的热量少,由ηQ W=吸可知,后前半段的加热效率比前半段的加热效率高; 1kg 药液所吸收的热量:Q=c 药液mt =4.2310⨯J/(kg ℃)⨯1kg ⨯(9818-℃℃)=3.36510⨯J.当接1,同时断开时,电路中、串联,电路中电阻最大,由可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;(2)当a S 接1,同时b S 断开时,电路中R 1、R 2串联,电路中电阻最大,由P=2U R可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;2.(3)电能3200imp/kW•h ,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW•h ,当1min 内闪了64次时,则微波炉消耗的电能是:6164 3.610J 3200E =⨯⨯⨯ =72000J ,微波炉消耗的电能的功率是:720000sJ 6E P t == =1200W.(2019·曲靖一中卓立学校中考模拟)图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图,R 1、R 2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计 );铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率模糊不清,该热水器能将水加热到的最高温度为75℃,求:(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg ,将这些水加热到最高温度,水吸收的热量_______(c 水=4.2×103J/kg ·℃);(2)当开关S 1闭合,S 2接b 时,电热水器处于________状态,求R 1的阻值_________; (3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间____? 【答案】8.4×106J 慢加热 40Ω 4132s 【解析】 【详解】(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:Q 吸=c 水m (t -t 0)= 4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J ;(2)开关S 1闭合,S 2接b ,电热水器处于慢加热工作状态,R 1的阻值:221220V =40Ω1210ΩU R P ==慢();(3)电热水器消耗的电能:678.410==1084%J J Q W η⨯=吸, 开关S 1断开,S 2接b ,R 1、R 2串联,电路中的阻值R 串= R 1+R 2,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温工作状态,此时电路中的阻值:22(220V)==80Ω605WU R P =串保,则R 2 = R 串-R 1=80Ω-40Ω=40Ω ,开关S 1闭合,S 2接a ,R 1、R 2并联,电路中的阻值:121240Ω40Ω==20Ω40Ω+40ΩR R R R R ⨯=+并, 此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热工作状态,则快加热功率:22(220V)==2420W 20ΩU P R =快并 ,用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7110=4132s 2420WJ W t P =≈快,用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7'10==8264s 1J 210WW t P =慢,3.(3)水吸收的热量为Q 吸=c 水m △t =4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J 。
(2020精校)中考物理总复习专题13 初中力电综合计算题解题规律与思维方法
专题十三初中力电综合计算题解题规律与思维方法一、初中力电综合计算题概述解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。
二、初中力电综合计算题基本类型1.通过表格给出力学的、电学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学电学规律、公式进行解决问题;2.通过情境图给出力学的、电学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学电学规律、公式进行解决问题;3.通过原理图以及图像给出力学的、电学的一些数据,让学生分析有用的数据信息,结合力学电学规律、公式进行解决问题;三、初中力电综合计算题例题解析【例题1】小强同学利用学过的物理知识设计了一个拉力计,图甲是其原理图,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),定值电阻R0=5Ω,a b是一根长5 cm的均匀电阻丝,其阻值为25Ω,电源电压U=3V,电流表的量程0——0.6A,请回答:(1)小强在电路中连入R0的目的是。
(2)当拉环不受力时,滑片处与a端,闭合开关S后电流表的读数是多少?(3)已知该弹簧伸长的长度△L,与所受拉力F间的关系如图乙所示,通过计算说明,开关S闭合后,当电流表指针指在0.3A处时,作用在拉环上水平向右的拉力是多大?【例题2】两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具,倍受年轻人的喜爱(如图所示).下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数.整车质量20kg锂电池电压48V锂电池容量12A•h1电动车额定电压48V电动机额定功率350W0.01m2,求地面受到的压强(g取10N/kg)(2)若电动机以额定功率工作,求锂电池充足一次电最多可骑行的时间(精确到0.1)(3)锂电池充足电后,电动车在平直的公路上匀速行驶,受到的平均阻力为96N,最多能连续行驶17.28km,求电动车工作的效率.力电综合计算题达标训练题及其答案解析1.如图所示是一直流电动机提升重物的装置。
2020年中考物理电学综合计算题及答案解析
2020年中考物理电学综合计算题及答案解析一、电磁学综合题1.电动机的机械功W 机=W −Q =3.3×105J −1.5×104J =3.15×105J ,(2019·天津中考模拟)如图甲所示,设闭合电路中的电流为I ,外部电路的等效电阻为R ,电源内部电阻为r(r 为定值),电源电动势为E ,根据串联电路电压特点有E=IR+Ir 。
现有如图乙所示的电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙中AC 、BC 两直线所示。
(1)电压表V 1、V 2的示数与电流表A 的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?并加以说明。
(2) 请你计算出变阻器的总电阻R 1的大小。
小贴士电源两极间存在电压。
实验表明:不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,物理学中用“电动势”表征电源这一特性,即电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,用符号“E ”表示,实际上由于电源内部有电阻,所以当电路中有电流通过时,电源的内阻也分得一定的电压。
【答案】(1)详见解析(2)5541101411U U U U R R R I I I I =-=-=-串 【解析】【分析】根据题中“小贴士”和电路图可知,本题考查闭合电路的欧姆定律。
当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻R 0的电压增大,路端电压减小,结合图丙进行分析判断,确定两电表对应的图线;结合图像,利用欧姆定律求出R 1的值;【详解】解:电压表V 1测电路中电阻R 0及R 1两端总电压(或电源输出电压)。
(1)BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线,AC 直线为电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线。
当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时,电流表示数从I 1增大到I 4,乙图中电压表V 2的示数U 0=IR 0,可知当电流表A 的示数增大时,电压表V 2的示数也随着增大:因为E=I(R 0+R 1)+Ir ,已知电源内阻r 和电源电压不变,可知当电流I 增大时,Ir 增大,则I(R 0+R 1)减小,即电源输出电压减小,所以BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线。
2020年中考物理计算题解题攻略专题4-2 中考热电综合计算题
2020年中考物理计算题解题攻略专题4.2 初中热电综合计算题知识回顾解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。
典例突破【例题1】(2019齐齐哈尔)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。
开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W.已知:电源电压为220V,c冰=2.1×103J/(kg•℃)。
求:(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低,若冰袋内冰的质量为lkg,温度从﹣16℃升高到一6℃时,冰从周围吸收的热量是多少?(2)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h,此时通过电动机的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?【答案】(1)吹冷风时,冰从周围吸收的热量是2.1×104J;(2)吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;(3)吹热风时,R2的电阻是88Ω。
【解析】(1)冰吸收的热量为:Q吸=c冰m冰△t=2.1×103J/(kg•℃)×1kg×[﹣6℃﹣(﹣16℃)]=2.1×104J;(2)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作,由W=UIt可得,通过电动机的电流为:I冷===0.5A;(3)电动机的功率为:P电动机===0.11kW=110W,当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联,因并联电路各支路两端的电压相等,则R1消耗的功率:P1===440W,已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为:P2=P﹣P电动机﹣P1=1100W﹣110W﹣440W=550W,由P=可得,R2的阻值为:R2===88Ω。
2020年中考物理计算题解题方法全攻略:用焦耳定律解决电学计算题含答案
专题3.3 用焦耳定律解决电学计算题解题策略知识回顾1.电流通过导体产生的热量求解公式(1)焦耳定律:Q=I2Rt(2)纯电阻电路中,Q=W=Pt=U2t/R=UIt=I2Rt2.在利用焦耳定律求解计算题注意(1)涉及的四个物理量要一一对应,简单来说就是导体的电阻为R,通过这个导体的电流为I,通电时间为t,则电流通过导体产生的热量为Q=I2Rt(2)公式中各个物理量的单位必须都得是国际单位,即电流I的单位是安培(A)、电阻R的单位是欧姆(Ω)、时间t的单位是秒(s),则热量的单位是焦耳(J)类型与典例突破类型1.利用焦耳定律直接求解【例题1】(2019北京)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻丝R1的阻值为10Ω.当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.求:(1)通电10s电阻丝R1产生的热量;(2)电源两端的电压。
【答案】(1)通电10s电阻丝R1产生的热量为16J;(2)电源两端的电压为6V。
【解析】(1)通电10s电阻丝R1产生的热量:Q=I2R1t=(0.4A)2×10Ω×10s=16J。
(2)由I=得,R1两端的电压:U1=IR1=0.4A×10Ω=4V,根据串联电路电压规律可知,电源电压:U=U1+U2=4V+2V=6V。
类型2.结合图像获取信息,利用焦耳定律求解【例题2】(2017•淄博)如图甲所示。
电源电压保持不变,R0为定值电阻。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。
求:(1)电源电压、R0的阻值、滑动变阻器的最大阻值。
(2)当滑片在a端时,通电1min电阻R0产生的热量。
【答案】(1)电源电压为12V,R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω;(2)当滑片在a端时,通电1min电阻R0产生的热量为96J。
【解析】(1)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U=12V,电路中的最大电流I大=1.2A,由I=可得,R0的阻值:R0===10Ω;当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I小=0.4A,U0=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣U0=12V﹣4V=8V,则滑动变阻器的最大阻值:R===20Ω;(2)当滑片在a端时,通电1min电阻R0产生的热量:Q0=I小2R0t=(0.4A)2×10Ω×60s=96J。
2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析
2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析一、电磁学综合题1.所以变阻器的总电阻:5541101411U U U U R R R I I I I =-=-=-串。
(2019·山东中考模拟)家庭电路示意图及原理图如图所示,用电压表测得进入某用户的电压为U 2=220V ,如果该用户在某日18:00~19:00这个时间段有三个用电器同时工作,其中白炽灯标有“220V100W ”、电烙铁标有“220V800W ”,家中的电能表记录了这1h 的用电情况(见图)。
请解答以下问题:(1)该用户在这1h 内消耗的电能有多少?该电能表能否正常工作?(友情提示:要读出小数部分)(2)空调器消耗的电功率有多大? (3)通过用户保险丝的电流有多大?(4)如果输电线路的总电阻(配电室到进户处)约为1.5Ω,假设配电室仅向该用户供电,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U 1约为多少伏?(5)若要求减少输电线损失的功率,用学过的知识分析说明可以采取的方法。
【答案】(1)4.4kW •h (2)能(3)3.5kW (4)20A (5)250V (6)见解析 【解析】 【详解】(1)由如图18:00时,电能表示数为132.1kW•h ,19:00电能表示数为136.5kW•h , 所以该用户在这1h 内消耗的电能:W=136.5kW•h ﹣132.1kW•h=4.4kW•h ; 三个用电器的总功率为:44kW h4400W 1hW P t ===; 该电能表允许接的用电器的总功率是 P=UI=220V×20A=4400W 因为4400W=4400W ,所以电能表能正常工作;(2)由题电源电压220V ,家庭电路各用电器并联,所以三种用电器都正常工作, 所以空调的电功率:P 空调=4.4kW -0.1kW-0.8kW=3.5kW ; (3)此时用电器的总功率:P=4400W , 由P=UI 可得通过保险丝的电流:4400W20A 220VP I U ===;(4)输电导线与用电器是串联的,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,则用电器两端电压为220V ;根据U IR =得,导线电压:U 线=IR 线=20A×1.5Ω=30V , 根据串联电路的电压特点,所以配电室向线路输出的电压: U 1=U 额+U 线=220V+30V=250V ;2.(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:s =222mv Mv F F =磁,F磁= BIL ,得到s =22Mv BIL,v 2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题: 开天辟地薪火相传180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!圣火采集:2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。
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专题3.4 电学体系内综合计算题一、串并联电路电流、电压特点1.串联电路的特点(1)电流:各处的电流都相等。
表达式:I =I 1=I 2(2)电压:电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
表达式:U =U 1+U 2(3)电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。
表达式:R=R 1+R 22.并联电路的特点:(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和。
表达式:I =I 1+I 2(2)电压:各支路两端的电压相等。
表达式:U =U 1=U 2(3)电阻:电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。
表达式: 12111R R R =+ 二、欧姆定律1.数学表达式:U I R= 其中I 代表电流,单位是AU 代表电压,单位是VR 代表电阻,单位是Ω2.说明:(1)I 、U 、R 三量必须对应同一导体(或者同一段电路);(2)I 、U 、R 三量对应的是同一时刻三、对电功公式的理解把握1.电功计算式:W =UIt其中W 代表电功, 单位是 JU 代表电压,单位是 VI 代表电流, 单位是At 代表通电时间,单位是s说明:(1)I 、U 、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
知识回顾(2) 式中各量必须采用国际单位;1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。
2.电功导出式:W =I2Rt与2U W tR=只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路(对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用)四、对电功率公式的理解把握1.电功率定义式:W Pt =其中P代表电功率,单位是WW代表电功,单位是Jt代表通电时间,单位是s说明:(1)P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位;1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。
2.电功率计算式:P=IU其中P代表电功率,单位是WI代表电流,单位是AU代表电压,单位是V说明:(1)I、U 必须对同一段电路而言。
(2)式中各量必须采用国际单位;(3)普遍适用公式,对任何类型用电器都适用。
3.电功率导出式:2UPR=2P I R=这两个到处公式只能用于纯电阻电路。
五、焦耳定律1.焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
2.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。
)3.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。
(如电热器,电阻就是这样的。
)类型1.结合图像,考查串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用。
【例题1】(2019内蒙古通辽)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。
下列说法中正确的是()A.电源电压为9VB.滑动变阻器的最大阻值为14ΩC.小灯泡的额定功率为8WD.电路总功率的变化范围为8W~12W【答案】B【解析】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联,电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V2的示数U0=6V,电压表V1的示数为12V,即电源的电压U=12V,故A错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:类型与典例突破U L=U﹣U0=12V﹣6V=6V,因此时小灯泡恰好正常发光,所以,灯泡的额定功率:P L=U L I大=6V×1.0A=6W,故C错误;电路的最大总功率:P大=UI大=12V×1.0A=12W;(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,由图象可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数U V1=5V,此时滑动变阻器两端的电压:U R=U﹣U V1=12V﹣5V=7V,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R===14Ω,故B正确;电路的最小总功率:P小=UI小=12V×0.5A=6W,则电路总功率的变化范围是6W~12W,故D错误。
类型2.考查对欧姆定律计算公式和串联电路电流、电压、电阻特点的理解和掌握,以及最值问题。
【例题2】(2019四川南充)如图,电源电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。
(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;(2)求电源电压;(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。
【答案】(1)定值电阻R1前后两次电功率之比为9:4;(2)电源电压为3.6V;(3)在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0Ω~30Ω。
【解答】(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:I N=I M﹣0.1A=0.3A﹣0.1A=0.2A,定值电阻R1前后两次电功率之比9:4;(2)滑片P置于M点时,电源电压U=I M(R1+R M),滑片P置于N点时,电源电压U=I N(R1+R N),R N=2R M,所以0.3A×(R1+R M)=0.2A×(R1+2R M),解得R M=R1=6Ω,电源电压:U=I M(R1+R M)=0.3A×(6Ω+6Ω)=3.6V;(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知,电路中的最大电流为I大=0.6A,由欧姆定律可得,电路总电阻:R=6Ω,滑动变阻器连入电路的最小阻值:R滑小=R﹣R1=6Ω﹣6Ω=0Ω;电压表的量程为0~3V,滑动变阻器两端的最大电压U滑=3V,R1两端的电压U1=U﹣U滑=3.6V﹣3V=0.6V,根据串联电路的分压特点可知:解得R滑大=30Ω,所以在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0Ω~30Ω。
类型3.利用欧姆定律、电功率公式,结合图像解决电学问题【例题3】(2019四川巴中)如甲图的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是()A.R0的阻值是5ΩB.电路的最大总功率12.8WC.R0的最小功率是1.6W D.滑动变阻器最大阻值是35Ω【答案】C【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,由I=可得,R0的阻值:R0===5Ω,故A正确;电路的最大总功率:P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,故B正确;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压U R=7V,则R0的最小功率:P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故C错误;滑动变阻器的最大阻值:R大===35Ω,故D正确。
类型4.求解电学量变化范围问题【例题4】(2019山东东营)如图所示,测量小灯泡电功率的电路图,电源电压恒为6V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格“50Ω1A”,小灯泡规格“2.5V 0.625W”,若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关,下列说法正确的是()A.滑片向右滑动,电流表示数变小,电压表示数变大B.电流表的示数允许变化范围是0.1~0.25A C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50ΩD.电路的最大电功率是2.5W【答案】B【解答】由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动,接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知灯泡两端的电压变小,即电压表示数变小;故A错误;(2)根据P=UI可得,灯的额定电流:I L额===0.25A,因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为I max=0.25A,由I=可得,灯泡的电阻:R L===10Ω,电路中的总电阻:R min===24Ω,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滑min=R min﹣R L=24Ω﹣10Ω=14Ω;故C错误;该电路的最大功率:P max=UI max=6V×0.25A=1.5W,故D错误;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流:I min===0.1A,则电流表示数的变化范围是0.1A~0.25A,故B正确。
中考达标训练题1.(2019山东临沂)如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图象。
闭合开关S后,下列判断正确的是()A. 滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗B. 电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25ΩC. 电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25WD. 小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W 【答案】D【解析】A.由图可知,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P向左滑动时,电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据P=I2R可知灯泡的实际功率增大,则灯泡变亮,故A错误;B.由灯泡的I-U图象可知,当电流为0.4A时,灯泡的电压为1V,由欧姆定律可得,灯的电阻:R L===2.5Ω,故B错误;C.电压表示数为2.5V时,由串联电路电压的规律,灯的电压为:U L′=U-U滑′=3V-2.5V=0.5V,由图象可知,灯的电压为0.5V时电流为0.3A,则小灯泡的功率:P L′=U L′I′=0.5V×0.3A=0.15W,故C错误;D.小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,灯正常发光,由图象可知灯的额定电流为0.5A,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:U滑=U-U L额=3V-2.5V=0.5V,此时滑动变阻器的功率:P滑=U滑I滑=0.5V×0.5A=0.25W,故D正确。