滬粵版初中物理九年級專項(xiàng)素養(yǎng)鞏固訓(xùn)練卷(八)電學(xué)計(jì)算課件

專項(xiàng)素養(yǎng)鞏固訓(xùn)練卷(八)電學(xué)計(jì)算類型一:分析圖像得出數(shù)據(jù)1.(2024廣東深圳寶安和平中英文實(shí)驗(yàn)學(xué)校期末,18,★★☆)如圖1為濕度表的簡

化工作原理圖,電源電壓恒為6V,定值電阻R0=5Ω,R為濕敏電阻,其阻值R隨環(huán)境

濕度RH的變化如圖2所示,電壓表量程為“0~15V”,電流表量程為“0~0.6A”。閉合開關(guān)S,在保證兩表安全的情況下求:

(1)環(huán)境濕度為40%時(shí),濕敏電阻R的阻值和電功率;(2)濕度表能夠測量的最大環(huán)境濕度。解析由電路圖可知,閉合開關(guān)S,定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián),電壓表測R0兩端

的電壓,電流表測電路中的電流。(1)由圖2可知,環(huán)境濕度為40%時(shí),濕敏電阻的阻值R=10Ω;此時(shí)電路中的電流為:I=

=

=

=0.4A。濕敏電阻R的電功率為:P=I2R=(0.4A)2×10Ω=1.6W;(2)根據(jù)電流表的量程可知電路中的電流最大為0.6A。此時(shí)定值電阻兩端的電壓為:U0=I'R0=0.6A×5Ω=3V,小于電壓表的最大量程。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知濕敏電阻兩端的電壓為UR=U-U0=6V-3V=3V。根據(jù)歐姆定律可知濕敏電阻接入電路的阻值為:R=

=

=5Ω。從圖2可知濕度表能夠測量的最大環(huán)境濕度是80%。2.(2024四川達(dá)州期末,31,★★☆)如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變,R1是

定值電阻,電流表量程為0~0.6A,圖乙是滑動(dòng)變阻器R2的電功率與其電阻大小變

化關(guān)系的部分圖像。求:(1)電源電壓;(2)定值電阻R1的阻值;(3)R2能安全連入電路中的最小電阻值。

解析

(1)(2)分析圖甲電路,R1、R2串聯(lián),電流表測該電路電流。由圖乙可知,當(dāng)R2接入電路的電阻為20Ω時(shí),其功率為3.2W,此時(shí)R2兩端電壓U2=

=

=8V,此時(shí)電路電流I2=

=

=0.4A,當(dāng)R2接入電路的電阻為14Ω時(shí),其功率為3.5W,此時(shí)R2兩端電壓U3=

=

=7V,此時(shí)電路電流I3=

=

=0.5A,則U=I2R1+U2①,U=I3R1+U3②,代入數(shù)值得,U=0.4A×R1+8V③,U=0.5A×R1+7V④,解③④式得U=12V,R1=10Ω。(3)由題意可知,電路中電流最大Imax=0.6A,此時(shí)電路總電阻R總=

=

=20Ω,此時(shí)R2接入電路的電阻R2=R總-R1=20Ω-10Ω=10Ω。3.(★☆☆)如圖所示,電源電壓不變,只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3A,再閉合S2,

電流表示數(shù)變化了0.4A。則同時(shí)閉合S1、S2后,相同時(shí)間內(nèi)R1、R2消耗的電能之

比是

(

)

A.3∶4

B.4∶3

C.7∶3

D.4∶7類型二:比值問題A解析

只閉合S1時(shí),R1單獨(dú)接入電路,電流表測通過R1的電流,則I1=0.3A;再閉

合S2時(shí),R1、R2并聯(lián),電流表測干路中的電流,由于并聯(lián)電路中各電阻互不影響,所

以通過R1的電流仍然為I1=0.3A,電流表示數(shù)變化了0.4A,則說明通過R2的電流為

I2=0.4A,由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,即U1=U2,所以,在相同時(shí)間內(nèi)R1、

R2消耗的電能之比為:

=

=

=

=

。故選A。4.(2024河北張北期末,★★☆)已知電阻R1=2Ω,R2=3Ω,琳琳同學(xué)分別按照圖甲

和圖乙兩種方式將電阻連接在一起,下列說法正確的是

(

)

A.圖甲中通過R1與R2的電流之比為2∶3B.圖乙中R1與R2兩端的電壓之比為3∶2C.圖甲中電阻R1、R2的功率之比為2∶3D.圖甲與圖乙的總功率之比為25∶6C解析

根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,圖甲中通過兩個(gè)電阻的電流相等,即

通過R1與R2的電流之比I1∶I2=1∶1,A錯(cuò)誤;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,圖乙中

兩個(gè)電阻兩端的電壓相等,R1與R2兩端的電壓之比U1∶U2=1∶1,B錯(cuò)誤;圖甲中通

過兩個(gè)電阻的電流相等,電阻R1、R2的功率之比為P1∶P2=R1∶R2=2Ω∶3Ω=2∶3,C正確;圖甲中的總電阻為R=R1+R2=2Ω+3Ω=5Ω,圖乙中的總電阻為R'=

=

=1.2Ω,圖甲與圖乙的總功率比

=

=

=

,D錯(cuò)誤。故選C。5.(2024江蘇南京鼓樓期中,27,★★☆)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的電流表

是由靈敏電流計(jì)G改裝而成,其改裝電路如圖甲所示,圖乙為靈敏電流計(jì)的表盤,

已知靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg=10Ω,滿偏電流為Ig=3mA。

(1)要想使改裝后的電流表的量程為3A,則Rg/R0的值為多大?(2)由于靈敏電流計(jì)的表盤刻度是均勻的,若將靈敏電流計(jì)的表盤刻度改標(biāo)為電

流表的表盤刻度,需要通過干路電流I'與通過靈敏電流計(jì)的電流Ig'成正比。請證

明:通過干路電流I'與通過靈敏電流計(jì)的電流Ig'成正比。中考逆向思維解析

(1)改裝后的電流表的量程為3A,則根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電

流之和可得:通過R0的電流為:I0=I-Ig=3×103mA-3mA=2997mA;因并聯(lián)電路各支

路兩端的電壓相等,根據(jù)歐姆定律可得:Rg/R0=

/

=I0/Ig=2997mA/3mA=999。(2)通過靈敏電流計(jì)的電流為Ig',根據(jù)歐姆定律可得電流計(jì)兩端的電壓:Ug=Ig'Rg,根

據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等可知:U0=Ug=Ig'Rg,則I0=U0/R0=Ig'Rg/R0,干路電

流I'=Ig'+I0=Ig'+Ig'Rg/R0=(1+Rg/R0)Ig',由于Rg、R0是定值,則I與Ig'成正比。6.(2024江蘇常熟期中,16,★★☆)在如圖所示的電路中,電

源電壓為6V,R1=12Ω,電流表A量程為0~3A、A1量程為0~0.6A,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑

動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),為確保電表安全,R2連入電路的阻值最小為

Ω。

類型三:極值、范圍問題(含電路安全)課標(biāo)科學(xué)推理

2.4解析由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A1測通過R1的電流,

電流表A測干路電流;通過R1的電流:I1=U/R1=6V/12Ω=0.5A,因?yàn)椴⒙?lián)電路中各

支路互不影響,所以,滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),通過R1的電流不變,因此電

流表A1的示數(shù)為0.5A;因?yàn)殡娏鞅鞟的量程為0~3A,所以干路的最大電流為3A,

由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,R2所在支路允許通過的最大電流:

=I大-I1=3A-0.5A=2.5A,由歐姆定律可知,R2連入電路的阻值最小為:

=U/

=6V/2.5A=2.4Ω。7.(2024重慶長壽期末,19,★★☆)如圖所示的電路中,電源電壓恒定為9V,燈泡L

上標(biāo)有“6V

2.4W”字樣(燈絲電阻不變),定值電阻R1阻值為60Ω,滑動(dòng)變阻器

R2的規(guī)格為“50Ω

1A”,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,求:

(1)小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電流;(2)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),在不超過燈泡額定電壓的情況下,電路消耗

的最大電功率;(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時(shí),滑動(dòng)變阻器R2允許接入電路的阻值范圍。解析

(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:IL=

=

=0.4A;(2)當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1、S2時(shí),燈L和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián);在不超過燈泡額定

電壓的情況下,電路最大電流為燈泡的額定電流:I最大=IL=0.4A。電路消耗的最大電功率為:P最大=UI最大=9V×0.4A=3.6W;(3)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1、S2時(shí),電阻R1與R2并聯(lián)。通過R1的電流:I1=

=

=0.15A。根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過R2的最大電流:

=I-I1=0.6A-0.15A=0.45A。當(dāng)通過R2的電流最大時(shí),R2接入電路的阻值最小,故滑動(dòng)變阻器R2連入電路的最

小阻值:

=

=

=20Ω。所以滑動(dòng)變阻器允許接入電路的阻值范圍是20~50Ω。8.(2024北京海淀期末,35,★★☆)如圖甲所示是小海家浴室中安裝的多功能取

暖器,其簡化電路如圖乙所示,銘牌中的部分參數(shù)如表所示。該多功能取暖器具

有燈暖和風(fēng)暖兩種功能,其中燈暖功能由兩只完全相同的燈泡L1和L2共同實(shí)現(xiàn),

風(fēng)暖功能由吹風(fēng)機(jī)(圖中用

表示)和加熱電阻R共同實(shí)現(xiàn)。當(dāng)取暖器正常工作時(shí),求:

對應(yīng)目標(biāo)編號P9303002

類型四:擋位變化問題額定電壓220V燈暖燈泡額定功率275W×2風(fēng)暖吹風(fēng)機(jī)額定電流0.2A加熱電阻額定功率2200W(1)僅使用風(fēng)暖功能時(shí)該電路中的總電流。(2)小海在一次使用過程中,先只閉合開關(guān)S2,使風(fēng)暖工作6min,再斷開開關(guān)S2,只

閉合開關(guān)S1,使燈暖工作12min。這次使用過程共消耗多少度電。解析

(1)僅使用風(fēng)暖功能時(shí),吹風(fēng)機(jī)和加熱電阻并聯(lián),同時(shí)工作。加熱電阻額定功率P2=2200W,則通過加熱電阻的電流為I2=

=

=10A;該電路中的總電流I=I機(jī)+I2=0.2A+10A=10.2A。(2)先只閉合開關(guān)S2,使風(fēng)暖工作6min,總的電功率P'=UI=220V×10.2A=2244W,消耗的電能W=P't=2244W×6×60s=807840J;再斷開開關(guān)S2,只閉合開關(guān)S1,使燈暖工作12min,消耗的電能為W'=P1t=2×275W×12×60s=396000J。這次使用過程共消耗W總=W+W'=807840J+396000J=1203840J=0.3344kW·h。9.(2024廣東深圳南山期末,15,★★★)圖甲是一款

多功能電煮鍋,圖乙為該電煮鍋簡化電路圖,其中開關(guān)S2可以斷開、接A或接B,R1

和R2都是用于加熱的純電阻,電煮鍋的部分參數(shù)如表所示。(R1和R2的電阻值不

隨溫度變化而變化)

學(xué)科物理學(xué)與日常生活

額定電壓/V低溫?fù)豕β?W中溫?fù)豕β?W高溫?fù)豕β蕝?shù)2205501100P高(1)電煮鍋處于中溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí),電路中的電流大小是多少?(2)高溫?fù)醯墓β蔖高是多少?(3)為了在戶外露營時(shí)能使用電煮鍋來燙火鍋,可以采用能夠存儲(chǔ)2.2kW·h的移

動(dòng)電源對其進(jìn)行供電,使用充滿電的移動(dòng)電源使電煮鍋在中溫?fù)跽９ぷ?5min把水燒開后,若調(diào)至低溫?fù)踹M(jìn)行保溫,還可以正常工作多長時(shí)間?解析由P=

可知,當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2接A時(shí),電路為R1和R2的串聯(lián)電路,電路中的總電阻為兩個(gè)電阻之和,總阻值最大,此時(shí)功率最小,為低溫?fù)?當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接

A時(shí),R2被短路,電路中只有R1一個(gè)電阻,此時(shí)為中溫?fù)?當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接B時(shí),電

路為R1和R2的并聯(lián)電路,根據(jù)并聯(lián)電路電阻規(guī)律可知,此時(shí)電路總電阻最小,功率

最大,為高溫?fù)酢?1)由P=UI可得,電煮鍋處于中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),電路中的電流大小:I中=

=

=5A。

(2)由題可得R1的阻值:R1=

=

=44Ω。當(dāng)電煮鍋處于低溫?fù)鯐r(shí),電路的總電阻:R總=

=

=88Ω。根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知:R2=R總-R1=88Ω-44Ω=44Ω。由R2=R1=44Ω可知,高溫?fù)醯墓β?P高=P中+P中=1100W+1100W=2200W。(3)電煮鍋在中溫?fù)豕ぷ?5min消耗的電能:W1=P中t=1100W×15×60s=0.99×106

J。剩余的電能:W2=W-W1=2.2×3.6×106J-0.99×106J=6.93×106J。由W=Pt可得,在低溫?fù)豕ぷ鞯臅r(shí)間:t=

=

=12600s=3.5h。10.(2024江蘇太倉期末,24,★★★)如圖,是某家用

電熱水壺內(nèi)部的電路簡化結(jié)構(gòu)圖,其中R1、R2為阻值相同的電熱絲,該電熱水壺

有高溫、中溫、低溫三擋,分別對應(yīng)甲、乙、丙、丁四種連接方式中的一種。

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