【火线100天】2021中考物理 综合计算题 第2讲 电学计算 电功率的综合题.doc

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1、题型之二 电功率的综合题该类试题或以常见的家用电器为题材，或为动态电路为载体，涉及的公式与规律多，综合性强，难度大. （2014潍坊）如图所示的电路中，电源电压为5 V且保持不变，电流表量程为00.6 A，电压表量程为03 V，R1为滑动变阻器，R2=20 ，灯泡L标有“4 V 1.6 W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）.在仪表和灯泡安全工作的情况下，求：（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，滑动变阻器R1消耗的最大功率；（2）开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1允许的取值范围.点拨：开关S1断开，S2和S3闭合时，灯泡L短路，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，当通过R1的电流最

2、大时，R1有最大功率；此时，应防止电流表被烧坏.当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，既要防止灯泡被烧坏，又要防止电压表被烧坏.1. （2014宁波）如图电路中，电源电压不变.当只闭合S1时，电压表示数为3 V，电流 表示数为0.2 A.则： （1）1 min内电路消耗的电能为多少？ （2）把两表的位置互换后，闭合S1、S2，电流表的示数为0.5 A，此时R2消耗的电功率 P2为多少？2. （2014苏州）如图所示的电路中，电源电压恒为12 V，电阻R1的阻值为10 ，电阻 R2的阻值为30 ，电流表 A的量程取00.6 A，闭合开关S. （1）求通过电路的电流I. （

3、2）求电阻R1消耗的功率P1. （3）现用标有“20 1 A”字样的滑动变阻器R3替换电阻R2，为使电路中各元件安全， 求变阻器R3连入电路的阻值范围.3. （2014福州）某元件（阻值不变）标有“6 V 6 W”字样，将该元件与灯L接入电路 中，如图甲所示.通过灯L的电流随电压变化的图像如图乙所示，电流表量程为“ 00.6 A”，电压表量程为“03 V”.闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗 的最大功率为多大？ 4. （2014德州）汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一，某物理实验小组的同 学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路.在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试

4、 中，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如下表所示.已知电源电压12 V恒定 不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻.有害尾气浓度%Vol57.51012.515R/5.23.932.52 （1）测试过程中，当电压表读数为7 V时，电流表的读数为1 A，求电阻R0的阻值. （2）当这种有害尾气浓度增大到15% Vol时，求电压表的示数（结果保留一位小数）. （3）当电路消耗的总功率为18 W时，有害尾气的深度是多少.5. （2014凉山）如图所示,小灯泡标有“6 V 3 W”字样，R1=6 ，R2=3 ，设灯丝的 电阻不变.求： (1)当S1断开，S2闭合时，灯恰好正常发光，求电源电压；

5、(2)当S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少？ (3)当S1、S2都断开时，电路中的总功率是多少？6. （2014泰州）如图是家庭电路的一部分.电能表的电流规格是“10(40) A”，L是“220 V 22 W”的节能灯，插座上接入“220 V 220 W”的电视机 (图中未画出).灯和电视机 同时工作，求： （1）通过电能表的电流； （2）连续工作4 h消耗多少 kWh的电能； （3）该电路中还能接入的用电器的最大功率.7. （2014云南）电信公司机房接到某用户反映，他家的电话不能使用.经过机房人员初 步测试，判断为接入该用户的电话线某处短路.为了确定短路的具体位置，机房人员利用 测量仪

6、器接成如图所示的电路进行测量.已知电话线由两根导线并排而成，该用户到机房 的电话线长5 km，设单根电话线每米的电阻为310-3 ，测量时电压表示数为12 V， 电流表示数为1 A.若只考虑电话线的电阻，求： （1）该用户家到机房单根电话线的电阻值； （2）短路位置到机房的距离s; （3）测量时电路消耗的功率.8. （2014株洲）用12 V的电源为微型电动机供电的电路如图甲所示.当单刀双掷开关S1、 S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t 变化的图像如图乙所示.当电流稳定 时，电动机正常工作.已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试 解答下列问题. （1）当单刀双

7、掷开关S1、S2合上时可实现电动机的反转. （2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为 W. （3）求电动机的电阻及正常工作时的输出功率.题型之二 电功率的综合题例2（1）开关S1断开，S2和S3闭合时，灯泡L短路，滑动变阻器R1和定值电阻R2并联，此时通过R2的电流I2=U/R2=5 V/20 =0.25 A；电流表的最大测量值为0.6 A，则通过滑动变阻器的最大电流I1=II2=0.6 A0.25 A=0.35 A，则R1的最大功率PR1=UI1=5 V0.35 A=1.75 W.（2）灯泡L的额定电流IL= PL/UL=1.6 W/4 V=0.4 A，灯泡的电阻RL= UL/IL=4

8、 V/0.4 A=10 .当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯泡L串联，此时有：U/R总PL/UL，即5 V/（10 R1）0.4 A，解得R12.5 ；UR1/R总3 V，即5 VR1/（10 R1）3 V，解得R115 ；故滑动变阻器R1允许的取值范围为2.515 .针对训练1.（1）W=UIt=3 V0.2 A60 s=36 J.（2）=15 ，=6 ,R2=R-R1=15 -6 =9 ，=1 W.2.（1）电路的总电阻：R=R1+R2=10 +30 =40 电路的电流：=0.3 A（2）电阻R1两端的电压：U1=IR1=0.3 A10 =3 V电阻R1消耗的功率：P1=

9、U1I=3 V0.3 A=0.9 W（3）电路允许通过的最大电流：I最大=0.6 A电路总电阻的最小值：=20 变阻器R3的最小值R3最小=R最小-R1=20 -10 =10 变阻器R3的最大值即为：R3最大=20 变阻器R3的阻值范围为1020 3.元件R的额定电流IR=PR/UR=6 W/6 A=1 A元件R的阻值R= UR/IR=6 V/1 A=6 电压表量程为“03 V”，为了保证电压表不被烧坏，电路中的最大电流I=U/R=3 V/6 =0.5 A电流表量程为“00.6 A”，可见电路中的最大电流I=0.5 A由图像可知，此时灯L两端UL=2 V，则灯L的最大功率PL=UL I=2 V

10、0.5 A=1 W4.(1)由串联电路电压表关系，U=UR+UR0，得：UR0=U-UR=12 V-7 V=5 V由欧姆定律,得:=5 .(2)由表中数据可知，当有害尾气浓度增大到15% Vol时，R1=2 由串联电路电阻关系，得：R总1=R1+R0=2 +5 =7 ,由欧姆定律，得：UR1=I1R1=2 =3.4 V(3)由公式P=UI,得I=1.5 A由欧姆定理,得:R总2=8 (或R总2=8 )由串联电路电阻关系, R总2=R2+R0,得：R2=R总2-R0=8 -5 =3 查表可得：有害尾气的浓度是10%Vol.5.（1）当S1断开，S2闭合，电路中只有L，灯泡恰好正常发光，U总=UL

11、=6 V（2）当S1、S2都闭合时，L与R1并联 IL=0.5 AI1=1 AI=IL+I1=0.5 A+1 A=1.5 A（3）当S1、S2都断开时，L与R2串联RL=12 R总=RL+R2=12 +3 =15 P总=2.4 W6.（1）P总=P灯+P电视机=22 W+220 W=242 WI=1.1 A(2)W=P总t=0.242 kW4h=0.968 kWh（3）由电能表电流规格可知正常工作的电流Imax=10 A最大功率Pmax=UImax=220 V10 A=2 200 WP=Pmax-P总=2 200 W-242 W=1 958 W7.（1）该用户家到机房的单根电话线的电阻值是5

12、000310-3 =15 .（2）短路位置到机房电话线的总电阻，R总= =12 短路位置到机房单根电话线的电阻12 =6 ，短路位置到机房的距离是s=2 000 m=2 km.(3)测量时电路消耗的功率是P=UI=12 V1 A=12 W.8.（1）根据开关的控制作用可以看出，单刀双掷开关S1、S2同时合上时流入电动机的电流方向改变，则可实现电动机的反转.（2）由图乙可知电动机正常工作时的电流I=0.4 A，则P=UI=12 V0.4 A=4.8 W（3）由图乙可知电动机刚开始转动时的电流I=1.2 A电动机的电阻R=10 电动机正常工作时P热=I2R=（0.4 A）210 =1.6 WP输出=P-P热=4.8 W-1.6 W=3.2 W7