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(共28張PPT)
2025年中考物理二輪復習專題 ★★
　電學類綜合應用題
類型1：簡單電路類
(2024 廣東)某消毒柜具有高溫消毒和紫外線殺菌功能，其簡化電路如圖所示。發(fā)熱電阻R＝110 Ω，紫外燈L規(guī)格為“220 V　50 W”。閉合開關(guān)S1和S2，消毒柜正常工作。求：
(1)通過R的電流；
(2)R的電功率；
(3)L工作100 s消耗的電能。
【思路點撥】(1)圖中燈泡和電阻并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律計算電流；(2)根據(jù)P＝UI計算電功率；(3)根據(jù)W＝Pt計算消耗的電能。
解：(1)通過R的電流：I＝＝＝2 A；
(2)R的電功率：P＝UI＝220 V×2 A＝440 W；
(3)紫外燈L兩端的電壓為220 V，正好處于額定電壓工作狀態(tài)，工作100 s消耗的電能：
W＝Pt＝50 W×100 s＝5 000 J。
(2024 新疆)如圖所示的電路，定值電阻R1 的阻值為10 Ω，定值電阻R2的阻值為20 Ω，閉合開關(guān)S后，電流表A的示數(shù)為0.10 A。求：
(1)電阻R1兩端的電壓；
(2)電源電壓；
(3)整個電路在1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
【思路點撥】(1)由U＝IR可得R1兩端的電壓；(2)根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計算電源電壓；(3)根據(jù)Q＝I2Rt計算整個電路在1 min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
解：(1)電阻R1兩端的電壓：
U1＝IR1＝0.10 A×10 Ω＝1 V ；
(2)電源電壓：
U＝I(R1＋R2)＝0.10 A×(10 Ω＋20 Ω)＝3 V；
(3)整個電路在1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q＝I2R總t＝(0.10 A)2×(10 Ω＋20 Ω)×60 s＝18 J。
類型2：動態(tài)電路類
(2024 樂山)如圖所示的電路中，電阻R1＝10 Ω。閉合開關(guān)S，電流表A2示數(shù)為1 A。
(1)求電源電壓；
(2)當滑片P位于滑動變阻器RP中點時，
電流表A1示數(shù)為1.2 A，求此時滑動變阻器RP接入電路的阻值；
(3)當滑片P位于滑動變阻器RP最右端時，求整個電路的電功率。
【思路點撥】(1)閉合開關(guān)S，R1與RP并聯(lián)，此時電源電壓等于R1兩端的電壓；(2)A1測量干路電流，A2測通過定值電阻的電流，可求流過滑動變阻器RP的電流，滑動變阻器RP兩端電壓等于電源電壓，利用歐姆定律可得
RP接入電路的阻值；(3)當滑片P位于RP的最右端時，利用歐姆定律計算流過RP的電流，進而求出此時電路的總電流，再利用P＝UI計算此時整個電路的電功率。
解：(1)電源電壓：U＝U1＝I2R1＝1 A×10 Ω＝10 V；
(2)根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得通過滑動變阻器的電流：
I滑＝I1－I2＝1.2 A－1 A＝0.2 A，
則此時滑動變阻器接入電路阻值：
RP＝＝＝50 Ω；
(3)當滑片P位于滑動變阻器RP最右端時，滑動變阻器全部接入電路，由(2)可得滑動變阻器接入電路阻值為100 Ω，通過滑動變阻器的電流：
I滑1＝＝＝0.1 A，
干路電流：I＝I滑1＋I1＝0.1 A＋1 A＝1.1 A，
整個電路的電功率：P＝UI＝10 V×1.1 A＝11 W。
(2024 福建)小閩設(shè)計的車載可加熱果蔬攪拌機工作電路圖如圖。電熱絲R的阻值為4 Ω，電動機標有“12 V　24 W”字樣。閉合開關(guān)S、S1，電動機正常工作。
(1)求電源電壓；
(2)閉合開關(guān)S、S1，求電動機1 min內(nèi)消耗的電能；
(3)閉合開關(guān)S、S2，通電100 s，求電熱絲R產(chǎn)生的熱量。
【思路點撥】(1)閉合開關(guān)S、S1時，電路為電動機的簡單電路，知道電動機的額定電壓，根據(jù)電動機正常工作可知電源電壓；(2)根據(jù)W＝Pt求出電動機1 min內(nèi)消耗的電能；(3)閉合開關(guān)S、S2時，電路為電熱絲R的簡單電路，利用歐姆定律求出通過R的電流，根據(jù)Q＝I2Rt求出通電100 s電熱絲R產(chǎn)生的熱量。
解：(1)閉合S、S1時，電路中只有電動機正常工作，電源電壓為
U＝U額＝12 V；
(2)根據(jù)W＝Pt可知，電動機消耗的電能：
W＝Pt1＝24 W×60 s＝1 440 J；
(3)閉合S、S2，電路中只有電熱絲R工作，通過電熱絲R的電流：
I＝＝＝3 A，
電熱絲R產(chǎn)生的熱量：
Q＝I2Rt2＝(3 A)2×4 Ω×100 s＝3 600 J。
(2024 宜賓)如圖甲所示，已知電源電壓4.5 V保持不變，電流表量程為0～0.6 A，電壓表量程為0～3 V，滑動變阻器R的規(guī)格為“50 Ω 2 A”，燈泡L的規(guī)格為“4 V　1.2 W”，其電流與電壓的關(guān)系圖象如圖乙。
(1)求燈泡正常發(fā)光時的電流；
(2)當滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2.5 V，求此時電路的總功率；
(3)在電路安全情況下，調(diào)節(jié)滑片P，當燈泡的電功率最小時，求燈泡L的阻值；
(4)用一個阻值為30 Ω的定值電阻R1替換燈泡L，調(diào)節(jié)滑片P，當滑動變阻器的功率為0.15 W時，求滑動變阻器連入電路的阻值。
【思路點撥】(1)由燈泡L的規(guī)格，根據(jù)P＝UI得對應的額定電流；(2)燈泡L和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，當P移至某一位置時，電壓表示數(shù)為2.5 V，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知燈泡兩端電壓，根據(jù)圖乙利用P＝UI計算電功率；(3)當電壓表示數(shù)最大為3 V時，燈泡L兩端電壓最小，燈泡L的功率最小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點計算出燈泡L兩端最小電壓，再結(jié)合圖乙找到燈泡L對應的電流值，根據(jù)R＝ 計算小燈泡的最小電阻；(4)調(diào)節(jié)滑片P，當滑動變阻器的功率為0.15 W時，由歐姆定律及P＝UI分析計算。
解：(1)由P＝UI得，燈泡正常發(fā)光時的電流：
IL＝＝＝0.3 A，
(2)當滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2.5 V，此時燈泡的電壓：
U′L＝U－UR＝4.5 V－2.5 V＝2 V，
由圖乙得，此時燈泡的電流為0.25 A，串聯(lián)電路電流處處相等，此時電路的總功率：
P＝UI＝4.5 V×0.25 A＝1.125 W；
(3)當電壓表示數(shù)最大為3 V時，燈泡的電壓最小，電功率最小，此時燈泡的電壓：
U″L＝U－U′R＝4.5 V－3 V＝1.5 V，
由圖乙得，此時電路中電流為0.2 A，由歐姆定律得，燈泡L的阻值：
RL＝＝＝7.5 Ω；
(4)用一個阻值為30 Ω的定值電阻R1替換燈泡L，定值電阻R1與R串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片P，當滑動變阻器的功率為0.15 W時，由歐姆定律與P＝I2R得，此時變阻器的電功率：PR＝I2R＝( )2R＝( )2＝0.15 W，
解得R＝15 Ω或R＝60 Ω(舍去)
則滑動變阻器連入電路阻值為15 Ω。
類型3：極值、范圍類
(2024 貴陽花溪區(qū)模擬)小強同學用“6 V　0.6 A”小燈泡L、“10 Ω 1 A”滑動變阻器R等材料自制了一盞臺燈。如圖所示是臺燈的電路圖，當閉合開關(guān)S后，把滑片P移到最左端時，小燈泡正常發(fā)光。(忽略燈絲阻值的變化)
(1)求電源電壓U；
(2)求小燈泡L的電阻；
(3)開關(guān)閉合后，求整個電路的最小電功率。
【思路點撥】(1)閉合開關(guān)S后，把滑片P移到最左端時，電路中只有小燈泡，而此時小燈泡正常發(fā)光，從而可以判斷出電源電壓；(2)根據(jù)歐姆定律得到小燈泡L的電阻；(3)把滑片P移到最右端時，變阻器連入電路的電阻最大，電路的總電阻最大，根據(jù)P＝ 得到整個電路工作時的最小電功率。
解：(1)閉合開關(guān)S后，把滑片P移到最左端時，電路中只有小燈泡，而此時小燈泡正常發(fā)光，則電源電壓：
U＝UL＝6 V；
(2)小燈泡L的電阻：RL＝＝10 Ω；
(3)把滑片P移到最右端時，變阻器連入電路的電阻最大，電路的總電阻最大，根據(jù)P＝ 可知電路的總功率最小，則電路最小功率：
P＝＝＝1.8 W。
(2024 濱州)為研究調(diào)光燈的工作原理，某小組設(shè)計了如圖甲所示的模擬電路進行探究。已知小燈泡L標有“12 V　12 W”字樣，電源電壓恒定不變。在保證電路安全的情況下，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄三個電表的示數(shù)，并將電表示數(shù)繪制成如圖乙所示的關(guān)系圖象，求：
(1)燈泡L正常發(fā)光時的電流；
(2)燈泡L正常發(fā)光10 s消耗的電能；
(3)電源電壓；
(4)滑動變阻器阻值變化范圍。
【思路點撥】由電路圖可知，燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)在電路中，電流表測量電路的電流，電壓表V1測量R兩端的電壓，電壓表V2測量燈泡L兩端的電壓。(1)由P＝UI計算燈泡L正常發(fā)光時的電流；(2)由W＝Pt計算燈泡L正常發(fā)光10 s消耗的電能；(3)由串聯(lián)電路的電壓特點計算電源電壓；(4)由歐姆定律計算滑動變阻器阻值的變化范圍。　
解：由圖甲可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表V1測滑動變阻器R兩端電壓，電壓表V2測燈泡L兩端電壓，電流表測電路電流。
(1)由P＝UI可知，燈泡L正常發(fā)光時的電流：
I＝＝＝1 A；
(2)燈泡L正常發(fā)光10 s消耗的電能：
W＝Pt＝12 W×10 s＝120 J；
(3)當電路電流最小為0.3 A，此時燈泡兩端的電壓為3 V，滑動變阻器兩端的電壓為15 V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可知，電源電壓為
U＝15 V＋3 V＝18 V；
(4)當滑動變阻器阻值最大時，R滑大＝＝＝50 Ω，燈泡L正常發(fā)光時的電流為1 A，所以電路中允許通過的最大電流為1 A，由圖乙可知，此時滑動變阻器兩端的電壓為6 V，則滑動變阻器允許接入的最小阻值為R滑小＝＝＝6 Ω，因此滑動變阻器阻值的變化范圍為6～50 Ω。

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