初三中考电路计算综合题 教师文档格式.docx
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静安区
卢湾区
闵行区
浦东新区
青浦区
徐汇区
22题(5分)
闸北区
备注:
长宁、崇明、普陀、松江、杨浦这5个区此次二模中没有涉及此类计算专题。
【学习建议】
对于本专题的相关知识和解题技巧进行归纳后,重点在于通过图解的方式使自己理清解题思路.
【考点精练一:
阻值范围】
【典型例题】
【徐汇二模】22.在图12所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。
闭合电键S,电流表的示数为0.5安。
求:
(1)电阻R1两端的电压。
(2)此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
(3)在移动变阻器滑片P的过程中,要求电路及电表均能正常工作,分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围。
【正确答案】
(1)U1=10V。
(2)P2=2.5瓦。
(3)
阻值范围是80~100欧。
阻值范围是0~100欧。
阻值范围是5~100欧。
【思路图解】
【教学策略】求解出最大值和最小值之后,还需要结合滑动变阻器的标识,判断是否会超出原给定的量程,另外可以结合奉贤区、黄浦/嘉定区二模试卷第22题。
【强化训练】
【虹口一模】22.在图9所示的电路中,电源电压为12伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
①电阻R1两端的电压U1。
②滑动变阻器接入电路的阻值R2。
③现将一电压表接入电路中,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处,且电路能正常工作。
第一,电压表应连接在图9中的___________处(选填“ab”或“bc”)。
第二,满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
①U1=I1R11分
=0.5安×
20欧1分
=10伏1分
②R2=U2/I21分
=(U-U1)/I21分
=(12伏-10伏)/0.5安1分
=4欧1分
③
(1)bc。
1分
(2)当电流表A示数达到满刻度时,I=0.6安,
R总=U/I=12伏/0.6安=20欧,
此时滑动变阻器连入电路的电阻R2'
=0欧1分
当电压表V示数达到满刻度时,U2'
=3伏,U1'
=9伏,
I'
=U1'
/R1=9伏/20欧=0.45安
R2'
'
=U2'
/I'
=3伏/0.45安≈6.67欧1分
R2接入电路的阻值范围为0~6.67欧
2.如图所示电路,电源电压保持不变,R2的阻值为12欧.R1上标有“50Ω
2A”,电压表V的示数为6伏,电流表A的示数为0.25安,求:
①电源电压;
②移动滑片,使电流表、电压表能分别达到某量程的最大值,求滑动变阻器连入电路的阻值范围.
①由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R2两端的电压,再根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
②由题意可知,电流表示数最大为0.6A,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值.
解答:
解:
①由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
根据欧姆定律可得:
电阻R2两端的电压U2=IR2=0.25A×
12Ω=3V,
∵串联电路中总电压等于各支路电压之和,
∴电源的电压U=U1+U2=6V+3V=9V;
②当电流表示数为I=0.6A时,
电阻R2两端电压为U2′=IR2=0.6A×
12Ω=7.2V,
滑动变阻器两端的电压U1′=U-U2′=9V-7.2V=1.8V,
【考点精练二:
偏转角度】
【2010宝山二模】22.在图9所示的电路中,电源电压为24伏且不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样。
闭合电键S,滑片P从最右端逐渐向左移动到某位置时,电流表的示数为0.4安,电压表的示数为10伏。
(1)电阻R1的阻值。
(2)若滑片P移动到该位置后不动,闭合电键通电10秒,电流对R1所做的功。
(3)若在滑片P继续向左移动的过程中,___________(选填“只有电流表”、“只有电压表”或“两电表”)的指针能达到满刻度(如图10所示),此时变阻器R2连入电路的阻值。
⑴R=25欧。
⑵W=40焦。
⑶两电表R2=15欧。
【测量目标】运用物理概念和物理规律解决问题
【考查内容】欧姆定律;
电功的计算;
串并联电路的特点;
【难度等级】难
【知识拓展】偏转角度问题,还可以涉及偏离零刻度线、满偏、偏离原刻度线、偏离零刻度线的二分之一等,另外可以结合静安区、青浦区、虹口区二模试卷第22题。
【强化训练】
1.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50ΩlA”字样.闭合电键S,移动滑片P到R2的最右端时,电流表A2的示数为0.12安.求:
(1)电源电压.
(2)通电10秒钟,电流对电阻R2所做的功.(3)在改变滑片P位置的过程中,电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,求此时滑动变阻器接入电路的电阻.
(1)闭合电键S,移动滑片P到R2的最右端时,电流表A2的示数为0.12安.此时滑动变阻器电阻全部接入电路,
为50Ω.根据U=IR可求出电源电压.
(2)有电压、电流和时间根据W=UIt可求出电流做的功.
(3)先有电源电压和R1阻值求出和R1的电流,根据电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,可求出此时R2的电流.再有电源电压和电流求出此时滑动变阻器接入电路的电阻.
2.如图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω
2A”字样,电流表表盘如图(b)所示.闭合电键,通过电流表A1的电流为0.3安.
①电阻R1的阻值.
②移动滑动变阻器滑片P,两个电流表指针偏离零刻度线角度恰好相同,求10秒钟内电流对电阻R2做的功,并求上述情况下滑动变阻器接入电路的最小值.
由电路图可知,两电阻并联,电流表分别测两支路的电流;
(1)根据并联电路的特点和欧姆定律求出电阻R1的阻值;
(2)根据两个电流表指针偏离零刻度线角度相同时,可能电流相等或根据大量程示数是小量程示数的5倍得出滑动变阻器支路的电流,然后根据W=UIt求出10秒钟内电流对电阻R2做的功;
根据欧姆定律可知电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小求出滑动变阻器接入电路的最小值.
【考点精练三:
替换定值电阻】
【2010奉贤二模】22.如图14所示,R2为“50Ω2A”字样的滑动变阻器,闭合电键后,电压表V的示数为6伏,电流表A1的示数为0.5安,电流表A2的示数为2.0安。
(1)R1的电阻值;
(2)请判断电表使用的量程:
其中电流表A1的量程_______安(选填“0~0.6安”或“0~3安”),电压表V的量程_______伏(选填“0~3伏”或“0~15伏”);
(3)在移动滑动变阻器滑片P的过程中,使两电流表的示数同时能达到各自的最大值,则应选用电阻值为_________欧代替电阻R1;
(4)电阻R1替换后,在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围。
(写出计算过程)
(1)I1=1.5安R1=4欧
(2)0~0.6安0~15伏
(3)2.5欧
(4)R2的取值范围:
10欧~50欧
电压表和电流表的量程选择;
【教学建议】可以结合虹口区、卢湾区、浦东新区二模试卷第22题。
【2011卢湾二模】22.在图11(a)所示的电路中,电源电压为22伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S后,电流表A的示数为0.4安,电压表V的示数为6伏,求:
①此时变阻器R2消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的阻值。
③请用定值电阻R0来替换电阻R1。
要求:
选择不同的电表量程,移动变阻器的滑片P,都能使电压表V的指针处于图11(b)所示位置,且电路能正常工作。
第一,符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧,最大阻值为_________欧。
第二,满足上述要求时,若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路,在两种情况下各自电流表示数的最小值。
(写明必要理由)
①P2=U2I2=U2I1分
=6伏×
0.4安=2.4瓦1分
②R1=U1/I1=U1/I=(U-U2)/I1分
=(22伏-6伏)/0.4安=40欧1分
③
第一:
10;
60。
2分
第二:
若定值电阻R0取最小阻值10欧连入电路,电压表V的示数最大为15伏时电路中的电流最小,此时有:
1分
I最小=I0最小=U0最小/R0=(U-U2最大)/R0=(22伏-15伏)/10欧=0.7安
若定值电阻R0取最大阻值60欧连入电路,滑动变阻器电阻最大时,电路中的电流最小,此时有:
I′最小=U/R总最大=U/(R0′+R2最大)=22伏/(60欧+50欧)=0.2安
2.在图所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω,2A”字样.闭合电键S,电流表的示数为0.4安.求:
(1)电阻R1两端的电压.
(2)电阻R1消耗的电功率P1.
(3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B(20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程.要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作.
①请选择电表使用的量程:
电流表量程_______安,电压表量程________伏.
②应选用电阻________(选填字母)代替电阻R1.
③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围.
(1)由图可知R1与滑动变阻器串联,电压表并联在R2两端;
根据U=IR求出R1两端的电压;
(2)根据P=UI求出R1消耗的电功率;
(3))①先根据题意确定两电表的量程,再分析当三电阻接在电路中时的电流及电压范围,确定选择哪个电阻;
②根据电流表和电压表允许通过的最大值,分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值,然后确定范围.
(1)U
1=I
R1=0.4安×
30欧=12伏;
(2)P1=U1
I=12伏×
0.4安=4.8瓦;
答:
(1)电阻R1两端的电压为12V;
(2)电阻R1消耗的电功率为4.8W.
(3)①②要求电压表能达的最大值,若选0~15V量程,
因电压表并联在R2两端,电源电压为18V,
则当选择电阻等于10Ω时,电压表示数刚好等于15V;
【课后作业】
【闵行二模】22.在图16所示的电路中,电源电压为6伏,且保持不变。
当电键S闭合时R2的滑片在b端,电流表A的示数为0.1安,电压表V的示数为4伏。
(1)电阻R1的电压;
(2)电流表的最大示数是多少;
(3)在滑片滑动过程中,电阻R1消耗功率的变化范围。
(1)U1=2伏
(2)I最大=0.3安
(3)电阻R1消耗功率的变化范围是:
0.2瓦~1.8瓦
【青浦二模】22.在图11所示的电路中,电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”字样,闭合电键S后,电压表、电流表的示数分别为4伏、0.4安。
(1)电阻R1的阻值。
(2)变阻器R2消耗的电功率P2。
(3)在能改变电表量程的前提下,通过改变变阻器P的位置,当两电表指针偏转的角度恰巧相同时,试求通过电路的电流I。
(1)
(2)
(3)①当电压表、电流表均选大量程时,
②当电压表、电流表均选小量程时,
③当电压表选大量程、电流表选小量程
④当电压表选小量程、电流表选大量程时
【闸北二模】22.在图12所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。
闭合电键,移动滑片到某位置时电压表V1的示数为2伏,电压表V的示数为6伏,电流表的示数为0.2安。
①电阻R1的阻值。
②通电10秒,电流通过R1所做的功。
③改变滑片的位置,使两电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同?
如有可能,求出R2的值。
(1)R1=U1/I1=2伏/0.2安=10欧
(2)W1=U1I1t=2伏×
0.2安×
10秒=4焦
(3)两个电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同,
则两电压表的示数之比应为5倍。
或I(10欧+R2)/10欧I=5
R2=40欧
当二表读数相同时,R2=0欧
【金山二模】22.在图13所示电路中,电源电压不变。
滑动变阻器R2上标有“50欧3安”字样,当S闭合、S1断开,滑动变阻器的滑片P在最右端位置时,电流表A的示数为0.2安;
闭合电键S1后,电流表A的示数变化了0.5安。
(1)电源电压;
(2)R1的电阻值(3)通电60秒钟,电流通过R1所消耗的电能;
(4)在移动滑片P的过程中,某同学发现两电流表的指针偏转快慢相同,在不超过电表量程的条件下,求R2消耗的最大功率?
【正确答案】
(1)U=U2=I2R2=0.2安×
50欧=10伏
(3)W1=U1It=10伏×
0.5安×
60秒=300焦
(4)A1表选0~0.6安,A表选0~3安时A1表满刻度0.6安,则A表1.1安不能满足指针快慢相同,所以A1表、A表只能选0~3安满足指针快慢相同条件
当A表满刻度时I/2=I-I1=2.5安;
P2=UI/2=10伏×
2.5安=25瓦
【浦东新区二模】22.在图11所示的电路中,电源电压为9伏且不变,变阻器R2标有“10Ω2A”字样。
闭合电键S,当滑片移到某一位置时,电流表示数为0.4安,电压表示数为1伏。
①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。
②定值电阻R1的电阻值。
③现可用A:
12欧、B:
18欧的定值电阻来替换R1,或用标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器C替换R2,要求:
在移动变阻器滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
第一,满足上述要求时,电压表应选用0~______V量程。
第二,满足上述要求时,所选用替换R1或R2的元件:
_________(选填字母)。
第三,满足上述要求时,电压表示数的最小值。
(1)P2=U2I1分
=1伏×
0.4安=0.4瓦1分
(2)U1=U-U2=9伏-1伏=8伏1分
1分
(3)31分
A1分
U1大=I大R1=0.6安×
12欧=7.2伏1分
U2小=U–U1大=9伏-7.2伏=1.8伏1分
【黄浦区、嘉定区二模】22.在图13所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的量程分别为0~0.6安和0~3安,电压表的量程分别为0~3伏和0~15伏,电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧。
(1)当只闭合电键S1时,电压表示数为12伏,求电流表的示数。
(2)当只闭合电键S3时,电阻R2消耗的电功率P2。
(3)现用阻值不同的电阻R3替换R2,替换后要求:
通过控制电键的断开或闭合,使电流表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且两个电阻都有电流通过,请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值。
(1)I=I1=U1/R11分
=12伏/24欧1分
=0.5安1分
(2)I2=U2/R2=12伏/120欧=0.1安1分
P2=U2I2
=12伏×
0.1安1分
=1.2瓦1分
(3)电路中电阻R1、R3同时都有电流通过,只闭合电键S2,电阻R1、R3
串联;
只断开电键S2,电阻R1、R3并联。
①当电阻R1、R3串联时,
因为Imax=U/R1=0.5安,所以电流达不到电流表两个量程的最大值。
因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到电压表0~15伏量程的最大值。
当U1=3伏时,达到电压表0~3伏量程的最大值。
R3=(U-U1)/(U1/R1)=72欧
②当电阻R1、R3并联时,
当I=3安时,达到电流表0~3安的量程的最大值。
R3=U/(I-U/R1)=4.8欧3分
因为电源电压U=12伏,所以电压U1达不到
电压表0~15伏量程的最大值。
当I=0.6安时,达到电流表0~0.6安量程的最大值。
R3=U/(I-U/R1)=120欧=R2(不作为替换电阻)
【虹口二模】22.在图11(a)所示的电路中,电源电压为18伏且不变。
电阻R1的阻值30欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。
闭合电键S,电压表的示数为12伏。
(1)求电流表的示数。
(2)求电阻R2连入电路的阻值。
(3)若移动变阻器滑片P到某位置时,发现两电表中某一个表的指针达到满刻度,如图11(b)或(c)所示。
①求出此时两电表的示数。
②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度,如图11(b)和(c)所示,小华和小明拟采取如下方法:
小华:
用5欧的定值电阻替换电阻R1。
小明:
用25欧的定值电阻替换电阻R1。
请判断:
_________________的方法能满足题目的要求(选填“小华”、“小明”或“小华和小明”)。
满足题目要求时,滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为___________欧。
③继续移动变阻器的滑片P,直至电路中电流最小,则两电表指针偏转角度的变化量是___________的(选填“相同”或“不同”)。
(1)I=U1/R1=12伏/30欧=0.4安
(2)R2=U2/I=(U-U1)/I=(18伏-12伏)/0.4安=15欧
(3)①电压表示数:
U1'
=15伏
电流表示数:
/R1=15伏/30欧=0.5安
②小明5欧
③相同
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