河北中考物理复习课件：专题七电学计算题(共30张PPT)

专 题 七 电 学 计 算 题 目 录备 考 指 导一 考 题 归 类 剖 析二 题 型 综 合 训 练三 电学计算题是电学知识的重点与难点题型，历年来在河北省中考中扮演着“压轴题”的角色，总是居于第38题的重要位置。其中主要涉及计算的物理量有：电流、电压、电阻、电功、电功率、电热等，呈现载体往往有电热器、动态电路及模型，有时还会涉及太阳能、风能等新能源的利用，难度较大，综合性较强。解题的关键在于分清并画出等效电路，标出已知量，结合相应知识点及方程思想，找准正确的公式，进行解答。预计2018年河北中考中此处出现动态电路，考查计算电阻、电流和电功率的可能性较大。 年份题号题型考查的内容涉及的主要问题分值2013 38计算题动态电路(1)计算灯泡电阻；(2)计算电源电压；(3)根据条件计算滑动变阻器的最小值和最小电功率；(4) UR图象问题7分2014 38计算题动态电路(1)计算灯泡的电阻；(2)计算灯泡正常工作的电流；(3)电源电压的范围；(4) IU图象问题7分本专题在历年河北省中考卷中的考查情况统计如下： 2015 38计算题动态电路(1)计算灯泡的电阻；(2)计算小灯泡的实际功率；(3)计算电源电压；(4) IU图象问题7分2016 38计算题动态电路(1)计算灯泡的电阻；(2)计算灯泡的电功率；(3)计算分析滑动变阻器的规格；(4) IU图象问题7分2017 38计算题动态电路(1)计算灯泡的电流；(2)计算电源电压；(3)计算分析电阻的取值范围；(4)电压表的最大值和最小值；(5) IU图象问题7分续表 类型一 以“动态电路”为载体的电学计算典 例 1 (2015河北，38，7分)在如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍。闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5 V，电流表示数为I1，当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1 ：I25 ：4。两次变阻器连入电路的电阻之比R 1 ：R8 ：15。图乙是该小灯泡IU图象。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻值。 (2)滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率。 (3)电源电压。图1 解：(1)由图象可知，当UL2.5 V时，I1IL0.25 A，因为I ，所以灯泡正常发光时的电阻RL 10 ；(2)当滑片置于最右端时，L、R0及R串联。由于I2 I10.2 A，由图象可知，灯泡两端电压UL21 V，小灯泡的实际功率PL2UL2I21 V0.2 A0.2 W；UR LLUI 2.5V0.25A45 解：(3)当滑片置于最右端时，灯泡的电阻RL2 5 ，由于UI1(RLR0R1)，UI2(RL2R0R)，已知R1 ：R8 ：15，R3R0，将RL10 、RL25 、I10.25 A、I20.2 A代入式中，解得U9 V。22LUI 1V0.2A 【 寻 考 法 】本题是一道以动态电路为载体的电学综合计算题，考查了电阻、电压和电功率的有关计算问题，综合性较强。近几年来，河北省中考中第38题的压轴题多为此类动态电路问题，经常配以IU或UR图象进行综合考查，难度较大。常会涉及的计算问题有：灯泡的电阻，通过灯泡的电流，灯泡两端的电压，某用电器的电功率，滑动变阻器的阻值取值范围等。 【 探 解 法 】 (1)已知小灯泡的额定电压为2.5 V，根据图象求得此时的电流，利用IU/R可求得小灯泡正常发光时的电阻值；(2)根据公式PUII2R计算灯泡的实际电功率；(3)根据两种情况下的电流值列出关系式，联立求出电压值。 典 例 2 (2017重庆B卷)如表所示为某电烤箱的铭牌，高温挡额定功率模糊不清。如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，R272.6 。电烤箱开关接1时是低温挡，接2时是高温挡。求：类型二 以“电热器”为载体的电热综合计算(1)电烤箱在低温挡正常工作10 min电流做的功；(2)R1的阻值； (3)在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温挡工作，发现标有“3 000 imp/kwh”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2 min，求此时家庭电路两端的实际电压。牌电烤箱额定电压220V额定功率高温档W低温档400W图2 2UR解：(1)由P 可得，电烤箱在低温挡正常工作10 min电流做的功WP低t400 W1060 s2.4105 J；(2)由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P 可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P 可知功率大，电烤箱处于高温挡；处于低温挡时，电路的总电阻R 121 ，则R1的阻值R1RR2121 72.6 48.4 ；Wt 2UR2UP低2220V400W（） 解：(3)指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能W81 kWh0.027 kWh，工作时间t2 min h，则电烤箱在高温挡的实际功率P 0.81 kW810 W；根据P 可得，此时家庭电路两端的实际电压U 198 V。 13000Wt 1300.027 kW h1 h30 1P R 810 W 48.4 2UR 【 寻 考 法 】本题以电烤箱为载体考查了有关电压、电功、电阻的综合计算问题。以电热器为载体的综合电学计算问题，是河北中考电学压轴题第38题的另一种常见类型，它通过结合一些电热器，如电热水壶、电饭煲、电暖气等电器，通过分析不同的挡位，考查有关电热问题，电功(能)问题，电压、电阻、电流的计算问题，有时也会结合热量计算(水吸热)、热值计算等进行综合性考查，难度较大。 【 探 解 法 】 (1)已知电烤箱在低温挡工作时的功率和时间，利用WPt可求得工作10 min所消耗的电能；(2)由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由P 可知总功率最小，电烤箱处于低温挡；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由P 可知功率大，电烤箱处于高温挡；已知低温挡的电功率与工作电压，由电功率的变形公式R 可以求出总电阻，根据电阻R 2的阻值，可求得R1的阻值。(3)根据电能表参数的含义求出指示灯闪烁81次消耗的电能，根据P 求出该用电器的实际功率；根据P 算出实际电压。2UR 2UR2UP2UR Wt 1.(2013河北)如图甲所示，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乙所示；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Ra ：R012 ：5，I a ：Ib3 ：5。(灯丝电阻不随温度变化)求： (1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压；(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。 解：(1)因为I ，PUI，则小灯泡的电阻：RL 12 。(2)只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，Ub 8 V，由图可知电阻Rb 16 ，则电流Ib 0.5 A，电源电压U Ib (Rb R0) 0.5 A(16 R0)，只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点时，由于Ia ：Ib 3 ：5，则Ia 0.3 A，电源电压U I a (Ra RL) 0.3 A(Ra12 )，已知Ra ：R0 12 ：5，代入式可得，R020 ，U18 V。 UR 2UP额额2(6 V)3 W bbUR 8 V16 解：(3)只闭合S1，电流表的量程大于灯泡的额定电流，则电路中最大电流等于灯泡的额定电流0.5 A，I 0.5 A，变阻器接入电路的最小电阻R最小24 ，只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大，由于 ，则变阻器接入电路的最大电阻R 最大100 ，电路消耗的最小功率P最小 2.7 W。LUR R最小18V12R最小0RR最大U UU最大最大20 UR R最大218V220 100 （） 3(2017河北三模)如图所示的电路中，电源电压为6 V保持不变，灯泡上标有“6 V3.6 W”的字样且阻值恒定，定值电阻R1为8 ，电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，当闭合开关S、S1，变阻器滑片在中间某处时，其中一只电表恰好达到满偏；当闭合开关S、S2，滑片置于变阻器最右端时，另一只电表恰好达到满偏。在保证电路安全的情况下，求： (1)灯泡L的电阻；(2)滑动变阻器R2的最大阻值；(3)当闭合开关S、S1时，滑动变阻器连入电路的阻值范围。解：(1)灯泡L的电阻为RL 10 。2LUP 26 V3.6 W（） 解： (2)小灯泡的电阻值大于定值电阻R1的阻值，若灯泡与滑动变阻器串联，滑片在最右端时，满偏的为电流表，则定值电阻R1与滑动变阻器串联时，电流将大于0.6 A，则滑动变阻器与灯泡串联，滑片在最右端时，满偏的电表应为电压表，定值电阻与滑动变阻器串联时，满偏的电表应为电流表。滑动变阻器与灯泡串联，滑片位于最右端时，滑动变阻器两端的电压为3 V，灯泡两端的电压为U LUUP6 V3V3 V，滑动变阻器的最大电阻为R2 RL10 。PUI LLPUUR LLPU RU 解： (3)当电流表满偏时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，此时滑动变阻器两端的电压为U1UUR16 V0.6 A8 1.2 V，此时滑动变阻器的电阻为Rmin 2 ；当电压表满偏时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压为3 V，定值电阻R1两端的电压为3 V，此时电路中的电流最小，Imin ，滑动变阻器的最大电阻为R max 8 。当闭合开关S、S1时，滑动变阻器连入电路的阻值范围是28 。1maxUI 1.2V0.6A 11URR 3V82minUI 3V3V8 6某家庭电热锅简化电路如图所示，电热锅额定电压为220 V，R1、R2均为发热电阻，其阻值分别为80 、404 ，闭合开关S1、S2，电热锅处于加热状态，当锅内温度达到100 时，开关S2自动断开，电热锅处于保温状态，试求： (1)电热锅在额定电压下，加热15 min消耗的电能；(2)电热锅在额定电压下，保温状态的电功率；(3)为测量电热锅的实际电压，将家中其他用电器全部关闭，电热锅在加热状态时，观察到的标有“2 000 r/ (kWh) ”字样的电能表的表盘在6 min内转了100转，则电热锅的实际电压是多少？ 解：（1）闭合开关S1、S2，电热锅处于加热状态，由图可知，只有R1接入电路，此时电路中的电流I 2.75 A，电热锅在额定电压下，加热15 min消耗的电能WUIt220 V2.75 A 1560s 5.445105 J；(2)开关S2断开、S1仍闭合时，R1与R2串联，电热锅处于保温状态，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热锅在保温状态的电功率P 保 100 W；1 UR220V80 21 2UR R2(220V)80 404 解：(3)电能表的表盘在6 min内转了100转，则电热锅在加热状态下实际消耗的电能W 0.05 kWh1.8105 J，电热锅的实际功率P实 500 W，由P 可得，实际电压U实 200 V。Wt 51.8 10 J360 s 1P R实500 W 80 2UR 100r2000r /(k W h) 请翻到P150154“题型综合训练”，完成 第2，4，5，7，8，9题