专题七 综合应用题 第二课时

第二课时 电学综合应用题

,典例剖析)

【例】(2016乐山中考)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L 标有“6V 3W ”的字样，滑动变阻器R 1的阻值变化范围为0～36Ω，当S 1、S 2和S 3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a 端时，小灯泡L 刚好正常发光，电流表示数为0.75A 。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：

(1)电源电压； (2)R 2的阻值；

(3)在功率不为0的情况下，电路中最小功率与最大功率之比。

【答案】(1)当S 1、S 2、S 3都闭合，滑动变阻器滑到a 端时，R 2和L 并联，且小灯泡刚好正常发光，∴U 源＝U L

＝6V 。

(2)小灯泡正常发光时：R L ＝U 2L

P L ＝（6V ）23W ＝12Ω，I L ＝U L R L ＝6V 12Ω＝0.5A 。因为R 2与L 并联，电流表为0.75A 。

I 2＝I －I L ＝0.75A －0.5A ＝0.25A ，R 2＝U 2I 2＝6V

0.25A ＝24Ω。(3)当滑动变阻器的滑片滑到b 端，开关S 1断开，S 2、S 3

闭合时，R 1与R 2串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。P min ＝U 2电源

（R 1＋R 2）＝（6V ）236Ω＋24Ω＝0.6W 。当滑动变

阻器的滑片滑到a 端，S 1、S 2、S 3都闭合时，R 2和L 并联，电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，R ＝

R 2R L

R 2＋R L ＝24Ω×12Ω24Ω＋12Ω＝8Ω， P max ＝U 2电源R 并＝（6V ）28Ω

＝4.5W ，则最小功率与最大功率之比为：P min P max ＝0.6W 4.5W ＝215。

,专题训练)

1．(2016崇左中考)图中是一台电热水壶铭牌上的部分信息。请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c ＝4.2×103J/(kg·℃)]，求：

(1)电热水壶正常工作时的电流； (2)电热水壶装满水时水的质量；

(3)若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量是多少？

(4)若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第(3)小问中给水加热的时间是多少秒？

解：(1)I ＝P U ＝2200W

220V

＝10A 。

(2)m ＝ρV ＝1.0×103kg/m 3×1×10－

3m 3＝1kg 。 (3)Q 吸＝cm (t －t 0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg ×(72℃－28℃)＝1.848×105J 。

(4)W ＝Q 吸η

＝1.848×105J 80%＝2.31×105

J 。t ＝W P ＝2.31×105J 2200W ＝105s 。

2．(2016邵阳中考)手电筒是人们生活中常用的照明工具。如图甲是常用手电筒的结构示意图，图乙是它所用小灯泡的型号。若小灯泡的电阻是10Ω，不考虑温度对小灯泡电阻值的影响，电源电压是3V 。

(1)闭合开关时，求通过手电筒小灯泡的电流； (2)求小灯泡的额定功率；

(3)闭合开关时，手电筒小灯泡是正常发光吗？请简单说明原因。

解：(1)I ＝U R ＝3V

10Ω＝0.3A 。(2)由图可知，小灯泡的额定电压为3.8V 。解法一：I 额＝U 额R ＝3.8V 10Ω

＝0.38A ，P 额＝

U 额I 额＝3.8V ×0.38A ＝1.444W 。解法二：P 额＝U 2

额R ＝（3.8V ）2

10Ω

＝1.444W 。(3)闭合开关时，手电筒小灯泡不是正常

发光。∵U 实＝3V ，U 额＝3.8V ，U 实

3．(2016广州中考)如图1所示，闭合开关，改变R 1阻值，在表中记下几组电流表、电压表的读数。图2已作出R 2的U －I 图线。

图1

图2

电流/A 0.1 0.3 0.4 0.5 电压/V

2.5

1.5

1.0

0.5

(1)求R 2的阻值。

(2)根据表2中数据在图2中描点并连线。

(3)电流表示数为0.2A 时，电压U DE ＝________、电压U EF ＝________。

(4)电流表示数为0.4A 时，电压表U DF ＝________，求50s 内R 1、R 2消耗的总电能。

解：(1)由图2可知，当R 2的电流I ＝0.7A 时，电压U ＝1.75V ，由欧姆定律I ＝U R 可得，R ＝U I ，则R 2＝U I ＝

1.75V

0.7A ＝2.5Ω。(2)如图所示。(3)由图可知：U DE ＝2V ，V EF ＝0.5V 。(4)U DF ＝2V ，消耗的电能为W ＝UIt ＝2V ×0.4A ×50s

＝40J 。

4．(2016崇左中考)如图所示，电源电压恒为4V ，灯泡标有“4V 2W ”字样(灯丝电阻不变)。当S 1、S 2都闭合，且滑动变阻器R 2的滑片P 在中点时，电流表的示数为0.9A ，此时灯泡的功率为P 1，当S 1、S 2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P 2，且P 2∶P 1＝1∶4。求：

(1)灯泡的额定电流； (2)R 2的最大阻值；

(3)当S 1、S 2都闭合时，电路消耗的最小功率； (4)当S 1、S 2都断开时，R 1工作2min 消耗的电能。

解：(1)I L ＝P L U L ＝2W

4V ＝0.5A 。(2)当S 1、S 2都闭合，且变阻器滑片P 在中点时，灯L 与R 2并联，此时灯泡正常

发光I 2＝I －I L ＝0.9A －0.5A ＝0.4A ，此时变阻器的阻值为：R 2′＝U I 2＝4V

0.4A ＝10Ω，变阻器的最大阻值为：R 2＝2R 2′

＝2×10Ω＝20Ω。(3)当S 1、S 2都闭合时，此时灯L 与R 2并联，灯L 正常发光：P 1＝P L 。当R 2的阻值最大R 2消耗的功率最小：P 2min ＝U 2R 2＝（4V ）2

20Ω＝0.8W ，电路消耗的最小功率为：P min ＝P 1＋P 2min ＝P L ＋P 2min ＝2W ＋0.8W ＝2.8W 。

(4)当S 1、S 2都断开时，R 1与灯L 串联：∵P 2P 1＝P 2P L ＝I 2R L I 2L R L 且P 2∶P 1＝1∶4，∴I 2（0.5A ）2＝14得I ＝0.25A 。∵R L

＝U L

I L ＝4V

0.5A

＝8Ω，∴U L ′＝IR L ＝0.25A ×8Ω＝2V ，U 1＝U －U L ′＝4V －2V ＝2V ，W 1＝U 1It ＝2V ×0.25A ×2×60s ＝60J 。

5．(2016宜昌中考)电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。

工作电压：220V 工作频率：50Hz 最大运行功率：40W 储水箱容量：2.4L

尺寸：高315mm ，底部直径168mm 满水工作时间：高气雾量10h ，低气雾量24h