(完整word版)中考物理电学电功率压轴题.docx
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知识点.电功率压轴题
电学知识的核心是:电阻清,一切清.这个观点在电功率压轴题的计算中,反映得更是淋漓尽致,解此类题,核心是几个电阻之间的比例关系,解题的指导思想通常是:
第一步:找出题干中“当”字(有时也有可能是:“将”、“若”,也有可能没字),根据题干内容,把电路分成几个状态(主要是滑动变阻器的移动,或开关的断开与闭合,使电路分成几个状态),画出每个状态的等效电路图,并标出已知量;
第二步:根据已知量,一般是电压之间的比值;或是功率之间的比值,列出方程或是方程组;
第三步:运用数学方法解方程组,求出未知.
在这类题目的求解的过程中,比例的应用尤为重要,合理而巧妙的运用比例往往会使复杂问题简单化.
例1、小勇同学在科技月制作了一个多档位电热器模型.为了分析接入电路的电阻对
电热器电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示.电源两端电压不
变, R
1的阻值为 10Ω,滑动变阻器的最大阻值为R.当开关 S 闭合, S、 S 断开
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时,将滑动变阻器的滑片置于 B 端,此时电压表示数为 U1,R 3消耗的功率 P3为 1.2W ;当开关 S、S2闭合, S1断开时,电流表的示数为I1,电压表的示数为 U2;当开关 S、S1、S2都闭合时,将滑动变阻器的滑片置于中点,电流表的示数为 I2.已知 I1:I2 =1:2, U1:U 2=1: 6.求:
(1) R2的阻值;
(2)电源两端的电压.
例 2. 如图所示,电源电压恒定不变,R2的阻值为 8?,小灯泡 L 上标有“ 6V3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变.若闭合S1、S2,断开 S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表
的示数为 3V,那么:
(1) 小灯泡 L 的电阻为多大?
(2) 电压电压为多少?
(3)R 1电阻为多大?
(4)若闭合 S1、S3,断开 S2,并移动滑动变阻器 R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为
多大时,电路的总功率最大,这个最大的功率等于多少?
例 3.如图1所示为一恒温箱温控电路,包括工作电路和控制电路两部分,R 为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图 2 所示,恒温箱温控电路工作原理是:
加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热.
(1)图中所示状态,电路处于加热还是未加热?
(2)恒温箱的温度为 100℃时,继电器线圈中的电流达到 20mA,衔铁被吸合,此时热敏电
阻 R 消耗的功率是多少?
(3)电阻 R′有什么作用?
例 4.有某型号电水壶的铭牌如下表,如图是电水壶的电路图,R 为加热器,温控器S
是一个双金属片温控开关,随温度变化闭合或断开,从而实现了自动控制保温和加热两种
状态.若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,则:
(1)当 S 闭合是,电水壶处于 ______状态,电阻 R的作用是 ______.
(2)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
(3)若电水壶的效率为 84%,现将一满壶 23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[ 水的比热容 C=4.2× 103J/] .
(4)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是 0.2A ,此时电阻 R的电功率是多少?
1.如图所示电路,灯泡标有“ 6 V 0.3 A ”,R1为定值电阻、 R 为滑动变阻器。当开关都
闭合,滑动变阻器的滑片位于 b 端时,灯恰能正常发光,电流表的示数为 1.5 A。当只闭合开关S 和S1,滑动变阻器的滑片位于 c 点时,电压表的示数为3V,灯泡的电功率
为 P1;当只闭合开关S 和S2,滑动变阻器的滑片位于 d 点时,电压表的示数为4V,滑动变阻器的功率为P2。灯丝的电阻与电源电压保持不变,求:
(1)电源电压和定值电阻 R1的阻值;
(2) P1和 P2的比值。
2. 如图所示,电源电压不变,灯L 的电阻不随温度变化,断开开关S,先将滑动变阻器
R2的滑片 P 移至 b 端,电流表的示数为I 1,电压表的示数为U1, R2消耗的电功率为2W;再将滑片移至滑动变阻器的 a 端,电压表的示数为U2;闭合开关 S,电流表的示数为I 3,此时灯泡正常发光,已知I 1: I 3=2: 5, U1: U2=2: 3.求:
(1)灯 L 的电阻 R L与 R1的比值.
(2)灯 L 的额定功率.
3.如图所示的电路中,电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变.当只闭合开关S 和S 时,灯 L正常发光,电流表 A 的示数为 I,电压表 V 的示数为 U,电压表V 的示数111112
为 U2,电阻 R3消耗的电功率为P3;当只闭合开关S 和 S2时,电流表 A 的示数为 I 2,电压表 V1的示数为 U1′,电阻 R4消耗的电功率为P4.已知: 3U1=2U2, U1=2U1′, P3=2W,P =2.5W.求:
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(1)电流 I 1与 I 2的比值;
(2)电阻 R3与 R4之比;
(3)灯 L1的额定电功率 P1;
(4)通过开关的断开或闭合,电路处于不同状态.在电路的各工作状态中,所消耗的
最大电功率 P max与最小电功率 P min的比值
4. 某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸” (用电灯取暖的用电器)设计了一个温度
可自动控制的装置,如图甲所示.“控制电路”中的热敏电阻 R1的阻值随温度
变化的曲线如图乙所示.电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0,“浴霸”共
安装有 2 盏标有“ 220V,440W”的灯泡,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使“浴霸”电路断开;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使“浴霸”电路闭合.
求( 1)工作电路正常工作时,每盏灯泡在1min 内产生的热量是多少?
(2)若浴室中的温度不得超过 40℃,则控制电路的电源电压 U1最小值是多少?
(3)若电源 U1电压恒定为 12V,则将此装置放在浴室内,浴室内温度可控制在多
大范围内?