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2019浙教版中考復習物理——4、電學計算
【例1】★★★
如圖所示電路，燈泡L1標有“6V 6W”，L2標有“6V 3W”，電流表A1的量程是0～3A，A2的量程為0～0.6A，電壓表量程0～15V，在a，b間接入電壓可調的直流電源．閉合開關S后，假設電阻不隨溫度變化，為保證所有電學元件的安全，則允許加在a、b間的電源電壓和通過電流表A1的電流不得超過（　　）

　 A． 3.6V 0.9A B． 6V 1.5A C． 12V 3A D． 15V 3.75A



【例2】★★★
如圖所示，電源電壓保持不變，不計溫度對電阻的影響，將滑動變阻器滑片P從某一位置移動到另一位置，則電壓表的示數由8V變為5V，電流表示數相應由0.3A變為0.6A，那么定值電阻 R0的電功率改變量為（　　）

　 A． 0.9W B． 2.7W C． 3.3W D． 3.9W


【例3】★★★
如圖所示的電路中，電源兩端電壓U保持不變．當只閉合開關S1時，電壓表的示數為U1，電流表的示數I1為1A，電阻R1消耗的電功率P1為4W，電阻R2消耗的電功率為P2；當開關S1、S2都閉合時，電壓表的示數為U2，電流表的示數為I2，電阻R2消耗的電功率為P′2．已知P2：P′2=1：4，U1：U2=2：1．則（　　）

　 A． 電阻R2=4Ω
　 B． 電流表的示數I2=1.5A
　 C． 電源兩端的電壓U=6V
　 D． 當開關S1、S2都閉合時，通電10min，電阻R2消耗的電能為4800J



【例4】★★★
如圖所示電路，電源電壓保持不變．L上標有”6V 3W“字樣．當只閉合開關S．S1時，電流表示數為I1，電壓表示數為U1，電阻R1的功率P1=3W，燈消耗的電功率為PL；當只閉合開關S、S2時，電流表示數為I2，電壓表示數為U2，燈消耗的電功率為PL′．已知U1：U2=2：3，PL：PL′=4：1，（（燈絲電阻不隨溫度改變）求：
（1）燈絲的電阻．
（2）R1和R2電阻之比．
（3）R1的阻值和電源電壓．



【例5】★★★
電路如下圖所示，電源電壓與燈泡L電阻保持不變。當閉合開關S1、斷開S2，滑動變阻器滑片移到中間，此時燈泡L的電功率為90W，若閉合S1、S2，滑動變阻器滑片不動，此時燈泡L消耗的電功率為正常發光時40W，則閉合S1，斷開S2，將滑片移到b端時，燈泡L消耗的電功率為_______W。


【拓展題】
冬季，養雞場為了提高產蛋量，夜間需要在雞舍里用電熱器加熱并用燈泡照明；白天只需要在雞舍里用電熱器加熱，不需要用燈泡照明．小陽根據上述要求設計了一種加熱照明裝置，這個裝置的電路圖如圖所示，電阻R1和R2是兩個用來加熱且阻值不變的電阻絲，燈L是標有“220V 160W”的照明燈泡，開關S1、S2的通斷只有兩種狀態，一種是同時斷開，另一種是同時閉合．該裝置從早晨7：00至17：00處于白天工作狀態，連續正常工作10h，這段時間內電流表的示數為5.5A，電阻R1的電功率為P1，電阻R2的電功率為P2，電路的總電功率為P；該裝置從17：00至第二天早晨7：00處于夜間工作狀態，連續正常工作14h．已知：電源兩端的電壓U恒為220V，=．求：
（1）總電功率P；
（2）電阻R2的阻值；
（3）從早晨7：00到第二天早晨7：00的24h內，該加熱照明裝置共消耗電能多少千瓦時．


參考答案
1、
考點： 歐姆定律的應用；電功率的計算．
解析： 開關閉合后，兩燈泡并聯，電壓表測電源的電壓，電流表A1測干路電流，電流表A2測通過燈泡L1的電流； （1）由P=UI可得，兩燈泡的額定電流分別為： I1===1A，I2===0.5A， 由I=可得，兩燈泡的電阻分別為： R1===6Ω，R2===12Ω； 因L1的額定電流為1A，A2的量程為0～0.6A， 所以，該支路的最大電流I1′=0.6A， 因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且電壓表量程0～15V，兩燈泡的額定電壓均為6V， 所以，a、b間允許所加的電壓： U=I1′R1=0.6A×6Ω=3.6V； （2）通過L2的電流： I2′===0.3A， 因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，且A1的量程是0～3A， 所以，電流表A1的示數： I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A， 綜上可知，選項A正確．
答案： A

2、
考點： 電功率的計算；串聯電路的電壓規律；歐姆定律的應用．
解析： 當電壓表示數為U1=8V時，電流表示數為I1=0.3A時， 則電源電壓為U=I1R0+U1=0.3A×R0+8V， 當電壓表示數為U2=5V時，電流表示數為I2=0.6A時， 則電源電壓為U=I2R0+U2=0.6A×R0+5V， ∵電源的電壓不變， ∴0.3A×R0+8V=0.6A×R0+5V， 解得R0=10Ω，U=12V． 定值電阻R0消耗的電功率： △P0=P0′﹣P0=I22R0﹣I12R0=（0.6A）2×10Ω﹣（0.3A）2×10Ω=2.7W．
答案： B


3、
考點： 電功率的計算；歐姆定律的應用．
解析： 當只閉合開關S1時，等效電路如圖甲所示：當開關全閉合時，等效電路如圖乙所示： （1）∵P=I2R，且P2：P2′=1：4 ∴==（）2=， 解得：=， ∴I2=2I1=2×1A=2A；，故B錯誤； （2）圖1中，∵P=I2R， ∴電阻R1的阻值： R1===4Ω， ∵U1：U2=2：1，且串聯電路中總電阻等于各分電阻之和， ∴根據歐姆定律可得：==×=×=， 解得：R3=3R2， ∵電源兩端的電壓不變， ∴===， 解得：R2=R1=×4Ω=2Ω，故A錯誤； 電源的電壓： U=I2（R1+R2）=2A×（4Ω+2Ω）=12V，故C錯誤； （3）圖2中通電10min，電阻R2產生的熱量： Q2=I22R2t=（2A）2×2Ω×10×60s=4800J，故D正確．
答案： D

4、
考點： 歐姆定律的應用；電功率的計算．
解析： （1）由P=可得，燈絲的電阻： RL===12Ω； （2）只閉合開關S、S1時，等效電路圖如圖1所示；只閉合開關S、S2時，等效電路圖如圖2所示： 因P=I2R，且PL：PL′=4：1， 所以，==（）2=， 解得：=， 由I=可得，R1和R2電阻之比： ==×=×=； （3）因電源的電壓一定時，電路中的電流與電阻成反比， 所以，===， 整理可得： R1=RL=12Ω， 由P=I2R可得，圖1中的電流： I1===0.5A， 電源的電壓： U=I1（R1+RL）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V．
答案： （1）燈絲的電阻為12Ω； （2）R1和R2電阻之比為1：3； （3）R1的阻值為12Ω，電源的電壓為12V．

5、答案：40W

拓展題：
考點： 歐姆定律的應用；電功的計算；電功率的計算．
解析： 當開關S1、S2同時斷開時，電路處于白天工作狀態，等效電路如圖甲所示； 當開關S1、S2同時閉合時，電路處于夜間工作狀態，等效電路如圖乙所示． （1）由圖甲可知：P=I1U=5.5A×220V=1210W； （2）由圖甲可知：==， U=U1+U2 解得U1=55V，U2=165V 則R1===10Ω R2===30Ω （3）W白=Pt白=1.21kW×10h=12.1kW?h 由圖乙得： P1′===4840W P夜=PL+P1′=160W+4840W=5000W=5 kW W夜=P夜 t夜=5kW×14h=70kW?h W=W白+W夜=12.1kW?h+70kW?h=82.1kW?h．
答案： （1）總電功率P為1210W； （2）電阻R2的阻值為30Ω； （3）該加熱照明裝置共消耗電能82.1kW?h．


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