2018年中考物理专题电学计算专题

专题十电学计算专题

类型一开关、变阻器引起的电路变化

1．如图所示，电源电压为9 V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为

20 Ω，小灯泡上标有“6 V 3 W”字样。求：

(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少；

(2)当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大；

(3)保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数为2 A，求R0的阻值是多少。

类型二电路安全前提下的取值围问题

2．如图所示，电源电压为6 V，小灯泡标有“4 V 1.6 W”的字样，定值电阻R＝20 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20 Ω

1 A”字样。求：

(1)小灯泡的电阻为多大。

(2)若只闭合S、S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动；此时电路消耗最小功率是多少瓦。

(3)若电流表的测量围为0～0.6 A，电压表的测量围为0～3 V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值围。

3．(2017·一模)如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有

“4 V 1.6 W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，定值电阻R2＝20 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。求：

(1)小灯泡正常工作时的电阻是多少。

(2)只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5 A 时，R2消耗的电功率为1.25 W。此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少。

(3)只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I­U图像如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值围是多少。

类型三分类讨论计算题

4．在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为30 Ω，滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样，闭合电键后，电流表A1的示数如图乙所示。

(1)求R1两端的电压U1；

(2)若R2消耗的电功率为4.5 W，求通过R2的电流I2；

(3)现将同样规格的电流表A2接入电路中，不改变A1量程，调节滑片P的位置，使两电流表指针偏离0刻度线的角度相同，且电路元件均正常工作，求R2接入电路的阻值。

5．(2017·桥西区模拟)如图所示，灯L上标有“12 V 3.6 W”，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”。闭合S1、S2，灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0～3 A，0～15 V，求：

(1)灯正常发光时的电阻；

(2)滑动变阻器允许连入的阻值围；

(3)断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6 A，0～3 V。移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表先后均能达到满刻度且电路正常工作。求允许替换电源的围。

类型四数据带比例关系的电学计算

6．(2017·中考)如图甲所示，灯泡L标有“6 V 3 W”字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为 0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，变阻器R的最大阻值为100 Ω。只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在a点时，电压表示数为10 V，电流表示数为I a；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为R b，电流表的示数为I b，已知R b∶R0＝7∶3，I a∶I b＝5∶4。求：

(1)小灯泡正常工作时的电阻R L；

(2)只闭合S、S2，滑片P在b点时，电流表的示数I b；

(3)电源电压。

参考答案

1．解：(1)由题可知小灯泡正常工作时，灯泡的电流：

I L 额＝P 额U 额＝3 W

6 V

＝0.5 A ，

灯泡的电阻：R L ＝U 额2P 额＝（6 V ）2

3 W

＝12 Ω。

(2)当S 闭合，S 1、S 2都断开时，灯L 和滑动变阻器串联，灯泡正常工作，电路中的电流I ＝I L 额＝0.5 A ， 滑动变阻器两端的电压：

U 滑＝U －U L 额＝9 V －6 V ＝3 V ，

滑动变阻器接入电路中的阻值：

R 滑＝U 滑I ＝3 V

0.5 A

＝6 Ω。

(3)保持滑动变阻器的位置不变即R 滑＝6 Ω，闭合S 、S 1、S 2，由图可知，R 滑与

R 0并联，L 未接入电路，电流表测干路电流I 总＝2 A ，

通过滑动变阻器的电流：

I 滑＝U R 滑＝9 V 6 Ω＝1.5 A ，

R 0的电阻：

R 0＝U 0I 0＝U I 总－I 滑＝9 V 2 A －1.5 A

＝18 Ω。

2．解：(1)小灯泡的电阻：R L ＝U L 2P L ＝（4 V ）2

1.6 W

＝10 Ω。

(2)只闭合S 、S 1，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移到b 端时电路总电阻最

大，功率最小，电路消耗最小功率：

P ＝U 2R ＋R 0最大＝（6 V ）2

20 Ω＋20 Ω

＝0.9 W 。 (3)当只闭合S 、S 2时，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡额定电流：I L ＝P L U L ＝1.6 W

4 V

＝

0.4 A ，

电流表的测量围为0～0.6 A ，则电路最大电流：

I 最大＝0.4 A ，R 总最小＝R L ＋R 0＝U I 最大＝6 V

0.4 A ＝15 Ω，

R 0最小＝R 总最小－R L ＝15 Ω－10 Ω＝5 Ω；

电压表的测量围为0～3 V ，U 0最大＝3 V ，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大，电路电流最小，

I 最小＝U L R L ＝6 V －3 V 10 Ω＝0.3 A ，

R 0最大＝U 0最大I 最小＝3 V 0.3 A

＝10 Ω，

滑动变阻器连入电路的阻值围是5～10 Ω。 3．解：(1)小灯泡正常工作时的电阻：

R L ＝U L 额2P L 额2＝（4 V ）2

1.6 W

＝10 Ω。

(2)闭合开关S 、S 2和S 3时，滑动变阻器与R 2并联，因并联电路中各支路两端的

电压相等，所以，由P ＝U 2

R 可得，电源的电压：

U ＝P 2R 2＝ 1.25 W×20 Ω＝5 V ，

由I ＝U R 可得，电路中的总电阻：R ＝U I ＝

5 V

0.5 A

＝10 Ω，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，