中考物理电学综合计算
电学综合计算题（4、9 题有难度） 1、 （2013?绥化） 某种电热水器， 其电路图如下， R1 为发热板， R2 为保温电阻， S1 是温控开关． 当 电热水器处于加热状态时， 水被加热， 达到设定温度时， S1 自动断开， 热水器处于保温状态． 已 知电阻 R1=50Ω，R2=450Ω．求： （1） 热水器内装有质量为 2kg 的水， 当水的温度从 20℃升高到 40℃ 时，这些水吸收的热量是多少？（2）当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？（3）当热水器处于保温状态时，R1 电功率为多少？2、 （绥化 2014）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构： 中间部分是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的 电热管，负责对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和 电动机交替工作的“P－t”图象。右表是这个豆浆机的主要技术参数。请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大？(2)豆浆机正常工作，做一次豆浆，加热时消耗的电能是多少？ (3)豆浆在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为 1.5 kg，初温为 20℃，豆浆 沸腾时温度是 100℃。求豆浆机电热管的加热效率是多少？(已知大豆和清水的混合 物的比热容及豆浆的比热容均为 4.0×103 J/(kg〃℃)，计算结果保留到小数点后一 位)。(4)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其它用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热 管工作时，家里标有“1200 r/kW〃h”字样的电能表转盘在 1 min 内转过了 22 转。此时豆浆机的实际功率是多大？3、 （绥化 2015）.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的 特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃 表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把 养生壶（图甲） ，其铭牌如下表所示． 型号 HX-201504 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为 25℃的水，6min 将水烧开（标准 大气压下） ，求： （1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了 300 转，此过程中养生壶消耗的电能是 多少？（2）如果养生壶的热效率是 87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？（3）壶中水的质量是多少？（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） 4、（绥化 2016）如图所示的电路中，电源电压恒为 6V，R1=6Ω，R2=20Ω，滑动变阻器 R3 的 最大阻值为 10Ω，当电路发生变化时，各电表保持完好且不超过量程．求： （1）闭合三个开关，电压表示数不为 0，电流表 A1 示数为 0.5A 时，干路电流是多少？（2）闭合 S、S1，断开 S2，电压表示数不为 0．当 R3 的阻值为多大时 R3 消耗的电功率最大？ 最大电功率是多少？5、如图电路中，电源电压为 6V 不变，滑动变阻器 R2 的阻值变化范围是 0～20Ω，两只电流 表的量程均为 0.6A．当开关 S 闭合，滑动变阻器的滑片 P 置于最左端时，电流表 A1 的示数是 0.4A．1、此时电流表 A2 的示数是多少？2、R1 的阻值是多少？ 3、在保证电流表安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻不得小于多少？6、如图是家庭常用的电热水壶，其铭牌数据如表所示．若加热电阻的阻值不随温度变化而改 变，且此时的大气压为 1 标准大气压．则： 额定电压 220V 额定加热功率 2000W（1）电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？（2）将一满壶 20℃的水在 1 标准大气压下烧开，需要吸收多少热量？[C 水=4.2×103J/（kg ?℃）]（3）烧开这壶水，电热水壶需要正常工作 280S，求电热水壶加热效率是多少？7、如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。小厨宝利用水箱储水，加热一段时间后，拧开 水龙头就会有热水流出。其相关参数如下表所示。
产品名称 额定电压 最高温度 ⑴ 储水式小厨宝 220V 75℃ 额定功率 额定容量 1 200 W 6.0 L小厨宝正常工作时的电阻是多大？（计算结果保留一位小数）⑵要把满箱水从 15 摄氏度加热到 38 摄氏度，不计热量损失的情况下，小厨宝正常工作时至 少需要加热多长时间？[c 水=4.2×103J/（kg〃℃）] ⑶小丽了解到有一种速热式电热水器，额定功率为 5 000W，冷水流经速热式电热水器时，很 快就可流出达到预设温度的热水。小丽家的电能表允许通过的最大电流为 10A，通过计算说 明在她家的电路中能否安装这种电热水器。8、如图所示的电路中，电源电压为 8V，R2 是阻值为 40 的定值电阻，压敏电阻 R1 的阻值随 压力的变化情况如图乙所示。当开关 S 闭合后，问： （1）当压敏电阻 R1 受到的压力从 0 增加到 3N 的过程中，电流表示数的变化是 （填“增大” “减少”）？（2）当电流表示数为 0.4A 时，压敏电阻受到的压力为多少？（3）当电路连续工作 10mim，电阻 R2 产生的热量为多少？（4）若此热量的 84%给 20g 的水加热，则水温升高多少？ 9、 如图所示， 灯 L 上标有 “6V 3W” 字样 （不考虑温度对灯泡电阻的影响） ， 电阻 R1=20Ω． 求： （1）灯泡的电阻；（2）当开关 S1 闭合，S2、S3 都断开时，灯 L 正常发光，开关 S1、S2、S3 都闭合，且滑片 P 在 b 端时，电路消耗的总功率是 16W。当开关 S2 闭合，S1、S3 都断开，求滑动变阻器的阴值变（3）当开关 S1、S2、S3 都闭合，且滑片 P 在 b 点时与开关 S2 闭合，，S1、S3 都断开，且滑片P 在 a、b 间距 a 端 1/4 处时，在 1min 内滑动变阻器产生的热量之比．
中考物理电学综合计算
2013年中考重点电学计算考点的形式变化:卷 题 题号 别 型 试题结构 分 值 考查内容 考查 难度专题三： 第6（3）题： 电与磁 单一或简单综 合计算一个非 卷 选 Ⅱ 择 题 专题五 综合 计算易 计算题目中考察 中 2分两个公式的组合！ 1、写思路并求 解（思路和求解 各1分） 4分 2、求不损坏电 路元件的变阻器 阻值的变化范 围·····第10题：复杂 综合计算一个欧姆定律公式： I=R I=I1+I2 U=U1=U2 1 1 1 = + R R1 R2串、并联电路中电流、电压、电阻的关系式：电 学 公 式I=I1=I2 串联 U=U1+U2 并联 R=R1+R2电功率公式： P=UI =I2R 2Rt Q = I 焦耳定律：串联分压公式：并联分流公式： 简单综合计算将两个电阻R1=4Ω、R2=12Ω,将它们并联 接入电路中,测得总电流为2A,求（1）电 路两端的电压（2）通过每个电阻的电流。解:(1)R ? R ?R ? 4??12? ?3? R ? R 4??12?1 2 1 2R1=4Ω R2=12Ω I=2AU ? IR? 2 A?3Ω ? 6VU ?U ?U ? 6V? 6V ?1.5A I ?U R 4Ω1 1 1I ? I ? I ? 2 A?1.5A ? 0.5A 简单综合计算类题目的答题步骤：1、根据题意，画出等效电路图 2、在等效电路图中标注已知量 3、从问题入手，找出含有所求量的公式， 运用逆向思维，推导出所求量的相关公式 完成反馈练习一 反馈练习一1、灯光标有“6V 1、2W”的字样，滑动变阻 器的最大电阻为20Ω，当滑片移动到左端时， 灯光正常发光，求滑片移动到最右端时，灯 泡两端的实际电压。 1、解题思路：IL ? IUL ? IL ? RLU I? RR ? RL ? R 2UL 额 RL ? PL额 复杂综合计算 解题要点：先画等效电路图 在如图所示的电路中，电源电压为8V，电流表的 量程为0～0.6A，电压表的量程为0～ 3V，灯泡R1标有 “6V 3W”字样，R3=4Ω。求（画出相应的等效电路图）（1）只闭合开关S2时，用电器R3在 1min内产生的热量Q3是多少？ (写出该小题的解题思路后求解)U 1额 ? 6V P1额 ? 3WR 3 ? 4?U ? 8V 在如图所示的电路中，电源电压为8V，电流表的 量程为0～0.6A，电压表的量程为0～ 3V，灯泡R1标有 “6V 3W”字样，R3=4Ω。求（画出相应的等效电路图） （2）只闭合开关S3时，在不损坏 电路元件的情况下，变阻器R2的取 值范围和相应的小灯泡功率的变化 范围？R1 ? 12?U ? 8V 只闭合开关S3时，等效电路图如右图 I≤0.6A I1额≤0.5A I≤0.5A U2 ≤3VU R2 ? ≤3V R1 ? R 28V R2 ? ≤3V 12Ω ? R 2R1 ? 12?U ≤ 0.5A R1 ? R 28V ≤ 0.5A 12? ? R 2U ? 8VR2≥4 ?R2≤7.2 ?∴ 滑动变阻器的可调范围是4~7.2Ω 当R 2 ? 4?时，小灯泡正常发光， 小灯泡的功率最大 P1大 ? 3W答：变阻器R2的取值范围为4Ω~7.2Ω 小灯泡的功率变化范围为3W~2.08W 取值范围： 四步法 （1）列出符合题意的不等式（2）将不等式中的物理量展成包含滑动变 阻器阻值的式子（3）代入数据 （4）解出答案 在如图电路中，电源电压为8V，滑动变阻器R2 的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压 表的量程为0～15V。只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。
求（注：画出相应的等效电路图）：（1）只闭合开关S2时，电压表示数 为2V，此时小灯泡L正常发光。则 小灯泡L的额定功率P3额=？ （写出该小题的解题思路后求解） 在如图电路中，电源电压为8V，滑动变阻器R2 的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压 表的量程为0～15V。只闭合开关S1时，电流表示数 为0.2A。求 （注：画出相应的等效电路图）：（2）开关S1、S2、S3都闭合时， 为保证各电路元件安全使用，求：滑动变阻器R2的可调范围电流表示数最大值与最小值 之比是多少？ 在如图电路中，电源电压为8V，灯泡R3上标有 “2V 0.25W”字样，电流表的量程为0～0.6A，电 压表的量程为0～15V。
只闭合开关S3，移动滑片，使变阻器接入电路的阻 值分别为最大电阻和最大电阻的 1 4 ， 两次变阻器消耗的电功率相等。
求变阻器的最大阻值R2=？ （注：画出相应的等效电路图）： 1、要清楚、熟练地掌握公式及其变形2、注意上下标的使用 电源电压 3、抓住电路中的不变量定值电阻的阻值4、养成写解题思路的好习惯 在如图所示的电路中，电流表的量程为0~0.6A， 电压表的量程为0~3V，R3＝4Ω。
只闭合开关S1时，电流表的示数 是1 A.求（画出相应的等效电路图） （1）只闭合开关S2时，灯泡R1正 常发光，电流在10s内通过R3产生 的热量是6.4J，则灯泡的电阻R1＝？ （写出该小题的解题思路后再求解） （2）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表 和灯泡的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少？
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课件 w ww.5 y kj.Co m
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0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，R1为滑动变阻器，R2=20 Ω，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 Ω，电阻
R2的阻值为30 Ω，电流表 A的量程取0～0.6 A，闭合开关S.
（1）求通过电路的电流I.
（2）求电阻R1消耗的功率P1.
（3）现用标有“20 Ω 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“ 0～0.6
A”，电压表量程为“0～3 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
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%Vol 5 7.5 10 12.5 15
R/Ω 5.2 3.9 3 2.5 2
（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 Ω，R2=3 Ω，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；
(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 kW h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3×10-3 Ω，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 Ω=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=I－I2=0.6 A－0.25 A=0.35 A，则R1的最大功率PR1=UI1=5 V×0.35 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 V/0.4 A=10 Ω.
当开关S1闭合，S2和S3断开时，滑动变阻器R1与灯
①U/R总≤PL/UL，即5 V/（10 Ω＋R1）≤0.4 A，解得R1≥2.5 Ω；
②U×R1/R总≤3 V，即5 V R1/（10 Ω＋R1）≤3 V，解得R1≤15 Ω；
故滑动变阻器R1允许的取值范围为2.5～15 Ω.
针对训练
1.（1）W=UIt=3 V×0.2 A×60 s=36 J.
（2） = =15 Ω，
=6 Ω,
R2=R-R1=15 Ω-6 Ω=9 Ω，
=1 W.
2.（1）电路的总电阻：R=R1+R2=10 Ω+30 Ω=40 Ω
电路的电流： = =0.3 A
（2）电阻R1两端的电压：
U1=IR1=0.3 A×10 Ω=3 V
电阻R1消耗的功率：
P1=U1I=3 V×0.3 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 Ω
变阻器R3的最小值
R3最小=R最小-R1=20 Ω-10 Ω=10 Ω
变阻器R3的最大值即为：R3最大=20 Ω
变阻器R3的阻值范围为10~20 Ω
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 Ω
电压表量程为“0～3 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 Ω=0.5 A
电流表量程为“0～0.6 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×0.5 A=1 W
4.(1)由串联电路电压表关系，U=UR+UR0，得：
UR0=U-UR=12 V-7 V=5 Vx§k§b 1
由欧姆定律 ,得: =5 Ω.
(2)由表中数据可知，当有害尾气浓度增大到15 % Vol时，R1=2 Ω
由串联电路电阻关系，得：
R总1=R1+R0=2 Ω+5 Ω=7 Ω,
由欧姆定律，得：
UR1=I1R1= ×2 Ω=3.4 V
(3)由公式P=UI,得I′= =1.5 A
由欧姆定理,得:R总2= =8 Ω(或R总2= =8 Ω)
由串联电路电阻关系, R总2=R2+R0,得：
R2=R 总2-R0=8 Ω-5 Ω=3 Ω
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=6 V
（2）当S1、S 2都闭合时，L与R1并联
∵IL= =0.5 A
I1= =1 A
∴I=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 Ω
∴R总=RL+R2=12 Ω+3 Ω=15 Ω
∴P总= =2.4 W
6.（1）P总=P灯+P电视机=22 W+220 W=242 W
I= =1.1 A
(2)W=P总t=0.242 kW×4h=0.968 kW h
（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 V×10 A=2 200 W
P′=Pmax-P总=2 200 W-242 W=1 958 W
7.（1）该用户家到机房的单根电话线的电阻值是
5 000×3×10-3 Ω=15 Ω.
（2）短路位置到机房电话线的总电阻，
R总= =12 Ω
短路位置到机房单根电话线的电阻 ×12 Ω=6 Ω，
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 V×1 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 V×0.4 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 Ω
电动机正常工作时
P热=I2R=（0.4 A）2×10 Ω=1.6 W
∴P输出=P-P热=4.8 W-1.6 W=3.2 W
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