2024年中考物理一轮复习 考点精讲 学案 第15章 电学模块突破（模块4 电学综合计算题）

第15章 电学模块突破（模块4 电学综合计算题）
【回归教材】
知识清单
考点1 欧姆定律
1.公式:I=　　　　　2.变形公式:U= 、R=　　　　
电路状态 电路图 电流 电压 电阻 分压、分流规律
串联电路 I= U= R总= =
并联电路 I= U= =+ =
【答案】考点1:1.
2.IR　
I1=I2　U1+U2　R1+R2　I1+I2　U1=U2
考点2 电能
1.单位: ,常用的单位是千瓦时(kW·h),也叫作度,1 kW·h= J。
2.测量工具: ,作用是测量用电器一段时间内消耗的电能。
电能表 转盘式电能表 频闪式电能表
示意图
主要 参数 “10(20) A”表示这个电能表的标定电流是 A,额定最大电流是 A
600 r/(kW·h)指用电器每消耗 的电能时,电能表转盘转600转 600 imp/(kW·h)指用电器每消耗1 kW·h的电能时,电能表指示灯
读数 电能表最右边的格子显示的是小数部分,其前面的格子显示的是整数部分。若月初示数为03709,月末示数如上图,则本月用电 kW·h
【答案】考点2:1.焦耳(J)　3.6×106
2.电能表　10　20　1 kW·h　闪烁600次　160
考点3 电功、电功率
电功 电流对外做的功,是电能转化为其他形式的能的量度,用符号W表示 W=
电功率 电功率等于电功与做功时间之比,用符号P表示 P=　　　
额定功率与实际功率:灯泡上标的“220 V　25 W”字样的含义是 。
【答案】考点3:UIt　　灯泡的额定电压是220 V,额定功率是25 W
考点4 串、并联电路中电功、电功率的关系
串联电路 并联电路
电路图
电功(W) W1=U1It=I2R1t=t W2=U2It=I2R2t=t W总= W1=UI1t= R1t=t W2=UI2t= R2t=t W总=
说明:无论串联还是并联,电路的总功都等于各部分电功之 ,即W总=
电功率(P) P1=U1I=I2R1= P2=U2I=I2R2= P总= P1=UI1= R1= P2=UI2= R2= P总=
说明:无论串联还是并联,电路的总功率都等于各部分电功率之 ,即P总=
【答案】考点4:W1+W2　W1+W2　和　W1+W2+…+Wn　P1+P2　P1+P2　和　P1+P2+…+Pn
核心突破
一、用欧姆定律进行计算
例题1 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为30 Ω,电阻R2的阻值为60 Ω,电源电压为6 V,闭合开关S,电流表A1的示数为 A,电流表A的示数为 A。
思维破冰　由电路图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。根据并联电路的电压特点和欧姆定律求通过电流表A1的电流和通过R2的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流表A的示数。
变式训练
变设问 如图所示,电源电压为 12 V,电阻R1的阻值为10 Ω,开关S闭合后,当滑动变阻器R3的滑片P位于最左端时,电压表的示数为 6 V,则电阻R2的阻值为 Ω。调节滑片P,使电压表的示数从3 V变为1.5 V,则R3接入电路中的阻值变化了 Ω。
二、电功率的计算
方法归纳
　　先根据题中的已知条件分析出已知的量和未知的量,再确定计算公式;公式确定后,将用来计算的物理量化成相同的单位,最后套入公式中即可计算出相应的物理量。
例题2 标有“6 V　3 W ”的小灯泡,通过它的电流与它两端电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8 Ω的电阻并联接在电压为4 V的电路中,则整个电路消耗的功率为 ( )
A.3 W　　　　　　　B.3.3 W
C.3.6 W D.5 W
思维破冰　找到与题目要求对应的电路通过的电流和其两端的电压,再利用公式进行计算。
变式训练
变设问 如图所示,R1=20 Ω,R2=40 Ω,电源电压保持不变。当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是 0.6 A,小灯泡L恰好正常发光;当S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2 A,小灯泡的电阻不变。求小灯泡的额定功率。
三、多挡位判断
方法归纳
　　家用电器的多挡位问题:多挡位的实质是利用开关控制接入电路电阻的大小,从而改变用电器的电功率来实现对挡位的控制。家庭电路中电源电压U=220 V,根据P=知,R总越大,P实越小,挡位越低;R总越小,P实越大,挡位越高。
电 路 图
低 温 挡 只闭合S,两电阻串联, P低= 只闭合S,只有R2接入电路, P低= S断开,S0接b,R1、R2串联,P低=
中 温 挡 / / 只闭合S,只有R1接入电路,P中=
高 温 挡 闭合S、S0,只有R1接入电路,P高= S、S0均闭合,R1、R2并联,P高=+ S闭合,S0接a,R1、R2并联,P高=+
例题3 某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图所示,R1、R2是电热丝,R1=1050 Ω,R2=50 Ω。开关S接“1”时,电热壶为 挡位。开关S接“2”时,通电5 min,电流通过R2产生的热量为 J。
思维破冰　根据P=可知,电源电压一定时,电路中的总电阻越小,功率越大,电热水壶处于加热挡,反之处于保温挡;开关S接“2”时,R1与R2串联,由串联电路电阻的规律求出总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用Q=I2 Rt求出通电5 min电流通过R2产生的热量。
变式训练
变设问 (功率与电阻的关系)“加热”和“保温”两个挡位的加热功率之比为 。
变设问 (电压与功率的关系)正常工作下,电热水壶烧开一壶水需要的加热时间为300 s,如果家庭电压为200 V,烧开同样一壶水所需要的时间为 s。(忽略热量散失)
变设问 (改装)小明想要增加电热水壶的加热功率,而保温功率不明显增加。可以对R1、R2两个电阻丝的连接方式进行改装,请你帮他在方框内画出可行的连接方式。
【答案】例1　0.2　0.3
变设问　10　40
例2　C
变设问　7.2 W
例3　加热　600
变设问　22∶1
变设问　363
变情境　如图所示:
【真题精粹】
命题点1 生活电器类(10年1考)
1.(2020·河北)小明家在不远处施工,临时用导线将电水壶和电水龙头(打开几秒钟就能流出热水)接入家中电能表[3000 r/(kW·h)],如图所示。电水壶的规格为“220 V　1210 W”,电水龙头的规格为“220 V　2420 W”。当电路中单独使用电水壶烧水时,铝盘转动110 r,用时120 s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时,用了180 s。导线、电水壶和电水龙头的电阻不随温度变化。求:
(1)电水壶和电水龙头的电阻;
(2)导线的电阻;
(3)在洗漱时,导线产生的热量。
命题点2 极值范围类(10年7考)
2.(2022·河北)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36 A,电压表的示数为3.6 V。
(1)求R0的阻值。
(2)求滑动变阻器的最大阻值。
(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2,求P1∶P2。
3.(2021·河北)如图所示,小灯泡L规格为“5 V　1 W”,R0=50 Ω,电源电压不变,电流表的量程为“0~0.6 A”“0~3 A”,闭合开关,小灯泡L正常发光。
(1)求R0的功率和电源电压。
(2)拆除小灯泡L,从规格分别为“10 Ω　1 A”“100 Ω　0.5 A”的滑动变阻器中选择其中之一,以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大 最大功率是多少
命题点3 分类讨论类(10年3考)
4.(2018·河北)如图1所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图2所示。
(1)求灯泡的额定功率和电源电压。
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其他部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且V2的示数大于V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2∶1。求R2可能的阻值。
图1　　　　　　　　图2
【答案】1.(1)40 Ω　20 Ω
(2)4 Ω
(3)60500 J
2.(1)10 Ω　(2)80 Ω　(3)
3.(1)2 W　15 V　(2)选择“100 Ω　0.5 A”的滑动变阻器　12 W
4.(1)6 W　12 V　(2)50 Ω或40 Ω
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