資源簡介

(共33張PPT)
專題三 計 算 專 題
類型4 電學綜合計算
考點精練
考點點撥：1. 歐姆定律的綜合題：串、并聯電路中的電流、電壓、電阻規律和歐姆定律是該類試題考查的知識點，開關、滑動變阻器的變化帶來電路變化是該類試題的特點，物理量的對應性是該類試題的易錯點，實際應用型計算是該類計算題的難點。
2. 電功率的綜合題：電功、電功率的計算是中考的重點，該類試題或以常見的家用電器為題材，或以動態電路為載體，這類題往往知識覆蓋面廣，涉及的公式與規律多，綜合性強，題目難度大，分值也較高，解答這類題需注意以下幾點：

【例1】小華家距離變壓器2 km，在變壓器與小華家之間有2條輸電線，每條輸電線每千米的電阻為0.5 Ω，即0.5 Ω/km，變壓器加在輸電線兩端的電壓是220 V。在某一時間段，整個線路只有小華家1臺額定電壓220 V、額定功率2 420 W的電熱水器工作。不考慮溫度變化對電熱水器電阻的影響。求：
（1）輸電線中電流的大小。
（2）電熱水器的實際電功率。
（2）電熱水器的實際功率P′=I2R=(10 A）2×20 Ω=2 000 W。答：（略）
【例2】在如圖2-3-21甲所示電路中，電源電壓U恒定，電阻R1＝20 Ω，R2為滑動變阻器。閉合開關后當滑動觸頭P從a端滑到b端時，電壓表V1、V2示數的關系如圖2-3-21乙所示。 求：（1）電源電壓U。
（2）滑動變阻器的最大阻值。
（3）當滑動觸頭移到滑動變阻
器的中間位置時，電阻R1的電功率。
解：（1）由電路圖可知，當滑片在a端時滑動變阻器R2被短路，電壓表V2示數為零，電路為R1的簡單電路，電壓表V1測電源的電壓，由圖乙可知,電源的電壓U＝12 V。

強化點1 簡單計算類
1. 在如圖2-3-22所示的電路中，電源電壓可以調節，調節電源電壓為4 V，閉合開關S，電流表A、A1的示數分別為1.2 A和0.8 A。求：
（1）此時通過電阻R2的電流。
（2）電阻R2的阻值。
（3）重新調節電源電壓后，閉合開關S，
電流表A1的示數為1.2 A，求1 min內電
流通過電阻R2產生的熱量。
解：（1）由圖可知，閉合開關S后，R1與R2并聯，此時通過電阻R2的電流I2＝I-I1＝1.2 A-0.8 A＝0.4 A。
2. 孝順的芳芳為了讓奶奶在冬天方便取暖，她用自己的零用錢為老人家買了個烤火用的電熱箱，電熱箱的規格如右下表。求：
（1）電熱箱內發熱絲的電阻阻值。
（2）正常工作 0.5 h，電熱箱消耗的電能。
（3）一天，芳芳斷開家中其他所有用電器，只接通電熱箱，發現家中如圖2-3-23所示的電能表表盤在5 min內轉了100圈，電
熱箱的實際功率是多少？


強化點2 加熱保溫電路
3. 家用電飯鍋中自動開關一般由感溫鐵氧體組成，將電飯鍋的自動開關S按下，電飯鍋處于加熱狀態，當感溫鐵氧體溫度達到103 ℃時失去磁性，被吸鐵塊由彈簧彈開使電飯鍋進入保溫狀態。某家用電飯鍋內部電路簡化示意圖如圖2-3-24甲所示，某次使用該電飯鍋在220 V的電壓
下煮飯的過程中，通過的電流隨
時間變化的圖像如圖2-3-24乙
所示。
(1)當鍋內溫度為100 ℃時，自動開關S與__________(填“1”或“2”)連接，此時電飯鍋處于__________(填“加熱”或“保溫”)狀態。
(2)該電飯鍋此次工作30 min消耗的電能為多少
(3)電阻R1與R2的阻值之比為多少
(4)若要使該電飯鍋的加熱功率提高到1 100 W，可以給電阻R1并聯一個阻值為多大的電阻R3？
1
加熱
解：（2）電飯鍋此次工作30 min消耗的電能W=W1＋W2=UI1t1+UI2t2=220 V×4 A×10×60 s＋220 V×1 A×20×60 s=7.92×105 J。


強化點3 圖像類
4. （2024凌河校級模擬）如圖2-3-25所示電路，電源電壓為9 V且保持不變、小燈泡L標有“6 V6 W”的字樣，閉合開關S后，將滑動變阻器滑片P從某點A移到另一點B的過程中（圖甲中未標出），電流表與電壓表示數的變化曲線如圖乙所示，求：
（1）小燈泡正常發光時電阻。
（2）小燈泡功率為3.2 W時，滑
動變阻器連入電路的電阻。
（3）滑片P在A、B位置時，滑動
變阻器消耗的功率之差。

（3）由圖乙可知，滑片在A點時，電壓表示數為2 V，電流表示數為0.5 A，滑動變阻器兩端電壓UA＝U總-U′L＝9 V-2 V＝7 V，通過滑動變阻器的電流IA＝0.5 A，
滑片在B點時，電壓表示數為6 V，電流表示數為1 A，
滑動變阻器兩端電壓UB＝U總-U″L＝9 V-6 V＝3 V，
通過滑動變阻器的電流為1 A，
所以滑動變阻器消耗功率之差ΔP＝PA-PB＝UAIA-UBIB＝
7 V×0.5 A-3 V×1 A＝0.5 W。
答：（略）
強化點4 最值問題
5. （2024內江）圖2-3-26甲是某物理興趣小組設計的簡易“坐位體前屈”測試儀，其簡化原理如圖2-3-26乙所示。在測試中，測試的同學向前水平推動測試儀的滑塊（相當于向右移動圖乙中滑動變阻器的滑片P），用電壓表的示數來反映被測試者的成績。電源的電壓恒為6 V，電壓表的量程為0～3 V，電流表的量程為0～0.6 A，滑動變阻器R1標有“20 Ω1.5 A”的字樣，定值電阻R2＝10 Ω。閉合開關S，求：
（1）當滑動變阻器連入電路的阻值R1＝2 Ω時，電壓表的示數。
（2）在保證電路元件安全的情況下，電路消耗總功率的最小值。

強化點5 分類討論
6. 小宸利用一個電池組，兩只電流表（A1和A2），一個開關，一個阻值為R0＝15 Ω的定值電阻和若干導線，來測量未知電阻Rx的阻值，他設計好電路并正確操作，發現A1、A2的示數如圖2-3-27所示。問：
（1）A1、A2的示數I1、I2分別是多少？
（2）在你不確定電路設計的情況下，
請判斷電阻Rx可能的阻值為多少？
解：（1）A1表的量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，
故I1＝0.3 A；A2表的量程是0～3 A，
分度值是0.1 A，故I2＝0.9 A。

強化點6 力電綜合
7. 如圖2-3-28所示為某品牌四旋翼無人機，該無人機具有一鍵起降和返航、空中懸停、高清拍攝、GPS定位等功能,下表是該無人機的部分參數：
整機質量 2 kg 電池額定電壓 15 V
最大上升速度 6 m/s 電動機工作電壓 12 V
最大下降速度 2 m/s 懸停時每個電動機功率 50 W
最大水平速度 16 m/s 電動機數量 4
在某次火災中，該無人機參與火情的勘測，它先以最大速度勻速直線上升，且達到60 m 高處時，再以最大速度水平勻速直線飛行到達 1.6 km遠處的火場上空。 若無人機整個過程4個電動機同時工作，電動機將電能轉化為機械能的效率為90%。假設無人機以最大速度勻速直線上升時，受到的阻力大小為10 N，通過計算回答下列問題：( g取10 N/kg )
(1)無人機從起飛到火場上空，這一過程共耗時多少秒
(2)無人機到達火場上空后，懸停觀測10 min，則10 min內電動機消耗多少電能？
(3)無人機以最大速度勻速直線上升60 m，這個過程中消耗多少電能？

（2）懸停時電動機總功率P=50 W×4=200 W，
懸停時消耗的電能W1=Pt′=200 W×10×60 s=1.2×105 J。

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