专题12 电学计算 课件 (共50张PPT) 2025年中考物理（沪科版）专题复习

(共50张PPT)
专题12 电学计算
01
综述
一、透析电学计算命题方向
电学计算常常以电热器、生活中的滑变装置、动态电路图为呈现载体，
应用串、并联电路的特点，欧姆定律，焦耳定律，以及电功、电功率的计
算公式进行全面考查，命题中相关量计算方法如下：
（1）欧姆定律有关的计算；
（2）电功、电热及电功率有关的计算。
二、电学计算的基本解题思路
1.分析电路的连接方式；
2.分析各电表所测对象；
3.选择适当公式解决问题。
三、电学计算涉及的公式
1.欧姆定律：及变形公式：， 。
2.串联电路的特点：，，， 。
3.并联电路的特点：，，， 。
4.电功和电功率：，， （无论串、并
联）。
5.焦耳定律： 。
02
典例精析
题型
一
简单电路计算
【名师点拨】 注意事项：单位统一，对象（下角标区分）统一，状态
（上角标区分）统一。
例1 [2024新疆] 如图所示的电路，定值电阻 的
阻值为 ，定值电阻的阻值为 ，闭合
开关后，电流表A的示数为 。求：
（1）电阻 两端的电压；
解：由电路图知、 串联，
则 ，
由得， ；
（2）电源电压；
解：电源电压 ；
（3）整个电路在 内产生的热量。
解： 。
变式训练1 [2024重庆] 将阻值为 的电阻 与另
一电阻 接入电源电压恒定的电路，如图所示。闭
合开关，电流表的示数为，电流表 的示
数为 。求：
（1）通过 的电流；
解：由电路图知和 并联，
则通过的电流 ；
（2）电源电压。
解：电源电压等于 两端电压，
即 。
题型
二
开关控制电路类计算
【名师点拨】 根据开关的断开或闭合情况画出等效电路图，并判断出
电路的连接方式。抓住“电源电压不变”和“定值电阻阻值不变”等隐性条件，
利用串、并联电路的相关规律，欧姆定律，以及电功、电功率、电热等公
式进行计算。在计算时，各物理量一定要一一对应，开关的闭合情况不同，
对应的状态不同，从中找到不变的量和变化的量，最后利用公式计算。
例2 [2024江西吉安模拟] 如图所示电路中，电源电压
恒为不变，小灯泡标有的字样看不清， ，
当开关均闭合时，电流表示数为，此时小灯泡 正
常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）小灯泡的额定电压及额定功率；
解：当、都闭合时，与 并联，且灯泡正常发光，
，
，
，
；
（2）开关均闭合时通电电阻 产生的热量；
解： ；
（3）当、都断开时，电流表的示数为，则电阻 的阻值是多少。
解：当、都断开时，与 串联，
，
。
题型
三
滑动变阻器类计算
【名师点拨】 判断电路的连接方式，先确定滑动变阻器滑片位置，再
利用串、并联电路的相关规律，欧姆定律，以及电功、电功率、电热等公
式进行计算。
例3 [2024四川广元] “格物”学习小组为了研究
小灯泡亮度与功率大小的关系，连接了如图所
示的实物电路，电源两端电压保持不变，滑动
变阻器最大阻值为 。滑动变阻器的滑片
置于最右端，闭合，电压表示数为 ，电
流表示数为 ，小灯泡发光很暗。
（1）求此时小灯泡的电阻和电源两端电压；
解：滑动变阻器的滑片置于最右端，闭合，滑动变阻器和小灯泡 串联，
，
，
；
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小 时，
小灯泡恰好正常发光，电流表示数为 ，求小灯泡正常发光时的电功率。
解： ，
，
，
。
变式训练2 [2024四川乐山] 如图所示的电路中，电阻 。闭合开
关，电流表示数为 。求：
（1）电源电压；
解：闭合开关，与 并联，
；
（2）当滑片位于滑动变阻器中点时，电流表示数为 ，求此时滑
动变阻器 接入电路的阻值；
解： ，
；
（3）当滑片位于滑动变阻器 最右端时，求整个电路的电功率。
解：当滑片位于滑动变阻器最右端时， ，
，
，
。
题型
四
敏感电阻类计算
【名师点拨】 解决“敏感电阻类”问题时，将敏感电阻视为滑动变阻器，
判断其随题目条件变化方式，再根据“题型四”的方法分析解答。
例4 [2024广西] 公路部门往往通过地磅
检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习
团队设计的可视化地磅的电路原理图，
主要由踏板（重力不计）、压力传感器 、
显示承重的仪表实质为电流表，量程等组成， 的阻值与所受压
力大小关系如图乙所示。电源电压为，定值电阻的阻值为 。求：
（1）当的阻值为 时，电路的电流；
解：闭合开关，和 串联，
；
（2）当通过电路的电流为 时，地磅的测量值；
解： ，
，
由题图乙可知 ，地磅的测量值
；
（3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系
式进行说明。
解：电流表的示数最大为 ，电源电压不变，电路的总电阻为
，
，
为了增加地磅的最大测量值，即压力增大，需要减小 的阻值，所以需要增
大 的阻值。
变式训练3 [2024四川泸州] 一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能，当车
速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路
图，电源电压为，定值电阻为 ， 为阻值随车速变化的电阻，
其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到 时，观察
到电压表示数为 ，且报警铃声响起。该车驶入某高速服务区充电，充
电后电桩显示屏的信息为：充电电压，时间 ，单价1.2元/度，
费用43.2元。求：
（1）本次充电的电流；
解：度 ，
由得， ；
（2）当车速减为零时，电压表的示数；
解：由题图乙知道，当车速减为零时，的阻值是 ，由串联电路分压
原理知道
，
解得 ；
（3）当电压表的示数为 时，此车的速度。
解：当车速为时，电压表示数为，此时 的阻值为
，
，
，
由题图乙可知，的阻值每增加 ，车速增加 ，故此时车速为
。
题型
五
多挡位类计算
【名师点拨】1.串联型：根据可知，当电源电压 保持不变时，
电路中总电阻越小，电热器的功率越大。串联型多挡位电热器一般通过局
部短路来改变挡位，串联的电阻越少，总电阻越小，电热器的功率越大，
挡位越高。
2.并联型：根据可知，当电源电压 保持不变时，总电阻越小，
电热器的功率越大。并联型多挡位电热器一般通过开关的通断来改变挡位，
而且各支路可以单独工作，也可以同时工作。并联的电阻越多，总电阻越
小，电热器的功率越大，挡位越高。
3.混合型：混合型电路中一般有多个开关的组合或旋转，可以将电阻并
联、串联或单个接入电路中。当电阻串联时，总电阻最大，功率最小，处
于低挡位；当电阻单独接入电路时，总电阻较大，功率较小，处于中挡位；
当电阻并联时，总电阻最小，功率最大，处于高挡位。
例5 [2024江苏苏州] 某电饭锅的电路如图所示，发热盘
内有发热电阻和分压电阻，是温控开关，当接 时，
电饭锅处于高温挡，通过的电流为 ；当温度达到一定
值时，开关自动切换到 ，电饭锅处于保温挡，通过的
电流为 。求：
（1） 的阻值；
解：当接时，电路为 的简单电路，电饭锅处于高温挡，
；
（2）电饭锅高温挡的功率；
解： ；
（3）保温，分压电阻 产生的热量。
解：当温度达到一定值时，开关自动切换到，此时和 串联，电饭锅
处于保温挡，
，
。
变式训练4 [2024湖南长沙] 小明为爷爷设计了一
款有“速热”和“保温”两挡的防寒服，内部电路简化
如图所示。电源两端电压为，电热丝、 的
阻值恒定， 。
（1）只闭合开关时，通过 的电流是多大？
解： ；
（2）只闭合开关时， 的电功率是多少？
解： ；
（3）电源两端电压为时，“速热”挡的电功率为 。若更换成电压为
的电源，则使用“速热”挡通电 产生的热量是多少？
解：当、都闭合时，与 并联，处于“速热”挡，
，
，
，
，
。
变式训练5 [2024福建泉州二检] 图甲是某款 打印笔，利用电加热使塑料
条熔化，手动挤出热熔的塑料，最后凝固成型。该款 打印笔内部的加热
电路简化如图乙，定值电阻、 为加热电阻，有高、中、低温三挡加热
功能，部分技术参数如下表，高温挡加热效率为 ，塑料条的比热容为
。求：
电源电压
低温加热功率
中温加热功率
高温加热功率
（1）打印笔处于低温挡工作时，电路的总电流；
解：开关断开，放在处，、 串联，电路中的电阻最大，电路的总
功率最小，处于低温挡，
；
（2）电阻 的阻值；
解：只闭合开关，电路为 的简单电路，处于中温挡，
；
（3）用高温挡将质量为的塑料条从初温为加热到 所需的时
间。（结果保留一位小数）
解：塑料条吸收的热量
，
由可得， ，
由可得， 。
题型
六
范围、极值类计算
【名师点拨】1.动态电路类极值范围
的计算问题，电路图一般在计算时有两
种电路，复杂电路在具体设问计算时也
可以简化为这两种电路，电路图如下，
2.影响电路安全的因素：①电流表、电压表量程；②用电器规格
（小灯泡的“”或滑动变阻器的规格“ ”）；解题时需要综合考虑进
行求解。
其中小灯泡可以换为定值电阻，在特定的题目中会添加相应的电表进行求解。
例6 [2024山东滨州] 为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示
的模拟电路进行探究。已知小灯泡标有“ ”字样，电源电压恒定不
变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表
的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图像，求：
（1）灯泡 正常发光时的电流；
解：由可知， ；
（2）灯泡正常发光 消耗的电能；
解：灯泡正常发光消耗的电能 ；
（3）电源电压；
解：由题图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小，为 ，
；
（4）滑动变阻器阻值的变化范围。
解： ，
，
因此滑动变阻器阻值的变化范围为 。
变式训练6 [2024福建厦门模拟] 如图，电源电
压恒为，定值电阻的阻值为 ，滑动变
阻器标有“ ”字样，电流表的量程为
。闭合开关，电流表示数为 。求：
（1）此时通过电阻 的电流；
解：闭合开关，定值电阻与滑动变阻器 并联，
，
；
（2）此时滑动变阻器 消耗的电功率；
解：根据并联电路的电流规律可知，
，
，
（3） 接入电路中的最小阻值。
解：因为电流表的量程为，则通过的最大电流为 大
，
则接入电路中的最小阻值为小 。
变式训练7 [2024山东烟台] 为了方便学生就餐，某学校餐厅使用了一款智
慧餐盘，该系统可以自动识别餐盘中食品的种类和质量，并在显示屏上显
示出价钱，通过人脸识别系统自动扣费。某实践小组在了解智慧餐盘的工
作原理后，他们利用电压恒为的电源、量程为 的电压表、定值
电阻、滑动变阻器最大阻值为 等器材设计了一款自动称量装置，
使用时，物体的质量可以从标注质量后的电压表表盘上直接读出。当餐盘
不放物体时，滑片恰好位于滑动变阻器的端，如图甲所示。闭合开关 ，
滑片从滑动变阻器的端移动到 端的过程中，电压表的示数由0逐渐增大
到，此过程的最大称量质量为 。实践探究过程中同学们还发现，滑
片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，滑动变阻器 端与滑片
所在位置之间的阻值和 之间的距离成正比。
（1）定值电阻 在电路中的作用是什么？阻值为多少？
解：根据甲图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，在 接入电路中的电
阻为0时，定值电阻 可以保护电路；
，
。
（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
解：滑片在端时，电路中只有定值电阻 ，
；
滑片在端时，定值电阻与滑动变阻器 串联，
；
整个电路消耗的电功率的变化范围是 。
（3）当滑片 位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多少（结果保留
一位小数）？此时对应的物体质量为多少？
解：当滑片 位于滑动变阻器的中点时，
，
，
滑片下移的距离与餐盘中所放物体质量的大小成正比，最大称量质量为 ，
当滑片位于滑动变阻器的中点时，质量为 。
（4）实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度
的每一小格对应的质量值是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示。请
设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙方框内画出，并从节能的
角度对甲、丙两个电路作出评价。
解：
与题图甲相比，该电路电流最小且保持不变，比题图甲电路更节能。
题型
七
应用电磁铁类计算
例7 [2024山东枣庄] 如图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅简化
电路，它是通过电热丝 来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度
后，断开开关。
（1）在工作电路中，指示灯标有“”字样，要使指示灯 正常工作，
则保护电阻 的阻值为多大？
解：和指示灯 串联，
，
，
；
（2）把空气炸锅单独接入家庭电路中正常工作 ，电能表上标有
的字样，其转盘刚好转了20转，则空气炸锅的电功率是多少？
解： ，
；
（3）在控制电路中，电源电压恒定为，用 来设置加热温度，热敏电
阻 置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当设定
加热温度为某一温度时，的阻值恰好为 ，闭合开关 ，工作电路接
通，开始加热；当控制电流 时，衔铁被弹起，停止加热，则设定
的加热温度是多少？
解： ，
，
由题图乙可知，当 时，设定温度为 。