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初中物理复习 中考必考的电学计算题型

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中考必考的电学计算题型简单动态电路【例1】★★(2014•遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为(  )A.3:2B.3:3C.7:5D.5:7答案:A考点:欧姆定律的应用.解析:当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;由I=可得,两种情况下的电流之比:,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以, ,整理可得: .故选A.电表判断【例2】★★(2014•福州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:3,此时灯L1,L2的电阻之比是(  )A.2:1B.1:2C.3:2D.2:3答案:B考点:欧姆定律的应用.解析:如果甲乙任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且甲、乙两个电表的示数之比是2:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(3﹣2):2=1:2;又因为串联电路电流相等,即I1=I2;由I=可得,R1:R2= =U1:U2=1:2.故选B.电路安全问题【例3】★★★(2014•遂宁)三个相同的定值电阻都标有“10W 10Ω”字样,它们的连接情况如图所示,若将它们接人电路,在保证三个电阻都安全的前提下,AB两端的电压最高不能超过(  )A.20VB.15VC.10VD.5V答案:B考点:欧姆定律的应用.解析:由P=可知,电阻额定电压:U==10V,电阻额定电流:I==1A,由图示电路图可知,两电阻先并联再与第三个电阻串联,为保证安全,电路最大电流为I=1A,通过并联电路每支路的电流为I′=0.5A,AB两端最大电压:UAB=I′R+IR=0.5A10Ω+1A10Ω=15V;故选:B.【例4】★★★(2014•达州)如图所示,电源电压恒为8V,电压表量程为0~3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,灯泡标有“6V 3W”字样.若闭合开关,两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,则下列说法正确的是(  ) A.电流表的量程应选0~3A B.电压表示数的变化范围0~3V C.滑动变阻器的阻值变化范围4Ω~7.2Ω D.滑动变阻器的最大功率为1W答案:C考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.解析:从图中可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量灯泡电流;根据P=UI得:IL==0.5A,由欧姆定律得:灯泡的电阻:RL==12Ω;∵电流表测量灯泡的电流,灯泡两端电压不允许超过额定值,也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流,即电路中的最大电流Imax=IL=0.5A;则电流表的量程应选0~0.6A,故A错误;由于滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器两端电压的最小电压为URmin=U﹣Umax=8V﹣6V=2V,由欧姆定律得:滑动变阻器接入电路中的最小阻值Rmin==4Ω;由于电压表量程为0~3V,所以当电压表示数为3V时,根据串联电路的电压特点可知:灯泡两端的电压ULmin=U﹣URmax=8V﹣3V=5V,∴电路中的电流为Imin=A,滑动变阻器接入电路中的最大电阻Rmax==7.2Ω<20Ω;∵滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,滑动变阻器的电阻允许调节的范围是4~7.2Ω,故C正确;则电压表示数的变化范围2~3V,故B错误;滑动变阻器的功率:P滑=(U﹣RL)()=U2﹣()2U2RL,∴当R滑=7.2Ω时,滑动变阻器的功率最大为:Pmax=(8V)2﹣()2(8V)212Ω≈1.25W,故D错误;故选C.范围问题【例5】★★★★(2014•兰州)在如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=8Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知,当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,则此时R1两端的电压是_______V;当开关S接位置2时,电流表的示数将大于_______A且小于0.4A.答案:2.4;0.3.考点:欧姆定律的应用.解析:当开关S接位置1时,电路中只有R1,由I=得,电源电压U=IR=0.4A6Ω=2.4V;当开关接位置1时,由欧姆定律得:U=0.4(R1+R)当开关接位置2时,由欧姆定律得:U=I(R2+R)因电压值不变,故可得:0.4A(6Ω+R)=I(8Ω+R)解得:I=,由分式的加减法可得:I==0.4A﹣因R未知,故R可能为从0到无穷大的任意值,当R=0时,I=0.4A﹣0.1A=0.3A当R取无穷大时,I无限接近于0.4A.故电流值可以从0.3A到0.4A.故答案为:2.4;0.3.变化量分析【例6】★★★(2014•南京)如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则电源电压为_______V,R2的阻值为_______Ω.答案:6;30.考点:欧姆定律的应用.解析:(1)闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路;由I=可知,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A20Ω=6V;(2)若再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=6V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A;由I=可知,R2==30Ω.故答案为:6;30.比例问题【例7】★★★(2014•北京)如图所示的电路中,电源两端的电压不变,定值电阻R的阻值为R0.闭合开关S,当滑动变阻器接入电路中的电阻值为10Ω时,电压表的示数为U0.断开开关S,把电阻R换成阻值为3R0的另一定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0,则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为_______Ω.答案:30.考点:欧姆定律的应用.解析:设电源电压为U,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R,由“当滑动变阻器接入电路中的电阻值为10Ω时,电压表的示数为U0.”根据串联电路电流处处相等可得, ﹣﹣﹣﹣①,当“电阻R换成阻值为3R0的另一定值电阻,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0,”则﹣﹣﹣﹣②,由①②解得R=30Ω.故答案为:30.【例8】★★★★(2014•湖北)如图所示,电源电压为6V,滑动变阻器R′的最大阻值为30Ω,当滑动变阻器R′的滑片P在最右端时,电压表的示数为1.5V,则小灯泡L的电阻是_______Ω.当滑动变阻器的滑片P移到a点时,电压表的示数为Ua,滑动变阻器的功率为Pa;再移动滑片P到b点时,电压表的示数为Ub,滑动变阻器的功率为Pb.若Ua:Ub,=2:3,Pa:Pb=8:9,则滑动变阻器的滑片p在a、b两点时连入电路的电阻变化了_______Ω(不计灯丝电阻随温度的变化).答案:10;10.考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功率的计算.解析:灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压;(1)当滑动变阻器的滑片P最右端时,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴滑动变阻器两端的电压:U滑=U﹣UL=6V﹣1.5V=4.5V,∵串联电路中各处的电流相等,∴根据欧姆定律可得:,即,解得:RL=10Ω;(2)∵Ua:Ub=2:3,∴∵P=I2R,且Pa:Pb=8:9∴=解得:Ra=2Rb,∵电源的电压不变,∴,解得:Rb=10Ω,Ra=2Rb=210Ω=20Ω,∴滑动变阻器的滑片P在a、b两点时连入电路的电阻变化了Ra﹣Rb=20Ω﹣10Ω=10Ω.故答案为:10;10.【例9】★★★★★(2014•武汉)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1.R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A.已知U1:U1′=1:6,P2:P2′=1:9,下列结论错误的是(  ) A.开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为0.1A B.开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为0.6W C.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1.1A D.开关S1、S2、S3都闭合时,R2和R3消耗的总功率为5.4W答案:D考点:电功率的计算;欧姆定律的应用.解析:当开关S1闭合,S2、S3断开时,三只定值电阻串联,电压表测量R1两端电压.此时的电路电流为I串=;电阻R2消耗的功率为P2=I串2R2=()2R2;当开关S1、S2、S3都闭合时,三只电阻并联,电流表A1测量通过R1+R2的电流,电流表A2测量整个电路电流.通过R1的电流为I1=,通过R2的电流为I2=I1+2﹣I1=0.9A﹣,电阻R2消耗的功率为P2′=I22R2=(0.9A﹣)2R2;已知, ,即,解得U1=1V,U1′=6V;A、当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2示数为I==0.1A.此选项正确;B、当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路消耗的总功率为P=UI=6V0.1A=0.6W.此选项正确;C、已知,∴,∴R2+R3=5R1=510Ω=50Ω;已知,代入数值得,解得R2=20Ω;∴R3=50Ω﹣20Ω=30Ω;开关S1、S2、S3都闭合时,通过R3的电流为I3==0.2A,∴电流表A2的示数为I总=0.9A+0.2A=1.1A.此选项正确;D、开关S1、S2、S3都闭合时,R2消耗的功率为P2==1.8W,R3消耗的功率为P3==1.2W,所以R2、R3消耗的总功率为P2+P3=UI1+2=1.8W+1.2W=3W.此选项错误.故选D.【例10】★★★★列二元一次方程组(2014•贵阳)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值是20Ω.移动滑片至变阻器的最右端时,闭合开关,电压表示数为2V,R2消耗的电功率为P2;移动滑片将其置于某位置时,电压表示数为3V,R2消耗的电功率为P2′.若P2:P2′=8:9,则电源电压为_______V.答案:6.考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.解析:滑动变阻器的滑片P距右端处时,R1、R2串联,I=,U2=U﹣U1,P2=U2I=(U﹣U1),移动滑片将其置于某位置时,R1、R2′串联,I′=,U2′=U﹣U1′,P2′=U2′I′=(U﹣U1′),∵P2:P2′=8:9∴(U﹣U1):(U﹣U1′)=8:9即:(U﹣2V):(U﹣3V)=8:9解得:U=6V 故答案为:6.一讲一测(2014•凉山州)一个标有“6V3W”的灯泡接在9V的电源上,要使它正常发光,还应串联一个阻值为_______Ω的电阻,此电路工作2分钟一共消耗_______J的电能.答案:6;540.考点:欧姆定律的应用;电功的计算.解析:电阻R和灯泡L串联;灯泡的电阻RL==12Ω;灯泡正常工作时电路中的电流:I==0.5A;电阻R两端的电压:UR=U﹣U1=9V﹣6V=3V;电阻R的阻值:R==6Ω;该电路工作2min消耗的电能W=UIt=9V0.5A120s=540J.故答案为:6;540.(2014•荆州)如图所示电路,灯泡L1标有“6V 6W”,L2标有“6V 3W”,电流表A1的量程是0~3A,A2的量程为0~0.6A,电压表量程0~15V,在a,b间接入电压可调的直流电源.闭合开关S后,假设电阻不随温度变化,为保证所有电学元件的安全,则允许加在a、b间的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过(  )A.3.6V 0.9AB.6V 1.5AC.12V 3AD.15V 3.75A答案:A考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.解析:开关闭合后,两灯泡并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯泡L1的电流;(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:I1==1A,I2==0.5A,由I=可得,两灯泡的电阻分别为:R1==6Ω,R2==12Ω;因L1的额定电流为1A,A2的量程为0~0.6A,所以,该支路的最大电流I1′=0.6A,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电压表量程0~15V,两灯泡的额定电压均为6V,所以,a、b间允许所加的电压:U=I1′R1=0.6A6Ω=3.6V;(2)通过L2的电流:I2′==0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且A1的量程是0~3A,所以,电流表A1的示数:I=I1′+I2′=0.6A+0.3A=0.9A,综上可知,选项A正确.故选A.(2014•泉州)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之比为3:2;只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5:3,则R1与R2的电阻之比为(  )A.3:5B.2:3C.4:3D.5:3答案:C考点:欧姆定律的应用.解析:只闭合开关S1时,电阻R1与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R1两端电压;因为电压表V1、V2示数之比为3:2,即U:U1=3:2,则U1:U0=1:2,根据串联分压原理可知:R1:R0=U1:U0=1:2,∴R1=R0;只闭合开关S2时,电阻R2与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端电压;因为电压表V1、V2示数之比为5:3,即U:U2=5:3,则U2:U0′=3:2,根据串联分压原理可知:R2:R0=U2:U0′=3:2,∴R1=R0;∴R1:R2=2R0:R0=4:3.故选C.(2014•遵义)如图所示的电路中,电源电压保持不变R1=15Ω,闭合S1、S2,断开S3时,电流表示数为0.4A,则此时R1两端的电压为_______V.当S1、S2、S3都闭合时,R1的电功率为P1;闭合S1,S3,断开S2时,R1的电功率变为P1的,则R2的电阻为_______Ω.答案:6;5.考点:欧姆定律的应用;电功率的计算.解析:(1)闭合S1、S2,断开S3时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,由I=可得,此时R1两端的电压U1=IR1=0.4A15Ω=6V;(2)当S1、S2、S3都闭合时,电路为R1的简单电路,则R1的电功率:P1=;闭合S1,S3,断开S2时,R1与R2串联,此时电路中的电流:I′=,R1的电功率:P1′=(I′)2R1=()2R1,因P1′=P1,所以,( )2R1=,整理可得:R2=R1=15Ω=5Ω.故答案为:6;5.(2014•鄂州)如图所示,电源电压不变,当只闭合S1时,电流表A1示数为I1,电流表 A2示数为I2.当开关S1、S2都闭合时,电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2′,I2:I1=2:3,I2′:I1′=4:7,则电阻R1:R2:R3的比值为(  )A.2:3:4B.3:4:7C.2:1:4D.4:2:1答案:C考点:欧姆定律的应用.解析:当只闭合S1时,R3未接入电路,R1、R2并联,电流表A1测干路电流I,电流表A2测支路R2的电流,∵I2:I=2:3,I=I1+I2,∴I2:I1=2:1,即I2=2I1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当S1、S2都闭合时,R1、R2和R3并联,电流表A1测干路电流I′,电流表A2测支路R2的电流I2′,所以I′=I1′+I2′+I3,因电源电压和R1、R2阻值都不变,I1′=I1,I2′=I2,则由①可知:I2′=2I1′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②∵I2′:I′=4:7,∴(I1′+I3):I2′=3:4﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,由②③得:I3=I1∴R1:R2:R3= = =2:1:4.故选C.(2014•贵港)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为9Ω,电源电压保持不变.当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,电流表A的示数为2A,灯泡正常发光;当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,此时灯泡L的实际功率为_______W;灯泡L的额定电压为_______V.答案:2.25;9.考点:电功率的计算.解析:当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,R、L并联,则由题意得:2A=﹣﹣﹣﹣①当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,R、L串联,则﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式联立解得:U=9V,RL=9Ω,因此当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5V,IL=IR==0.5A,此时灯泡L的实际功率为P实=I2RL=(0.5A)29Ω=2.25W灯泡的额定电压为:9V.故答案为:2.25;9.(2014•西城区一模)有三个电阻,其中R1与R3为定值电阻,R2是阻值可变的电阻,R1的阻值为6Ω,且R1≥R2≥R3.把这三个电阻并联接在电压为3V的电源两端,若电路消耗的总功率P的范围是6W≤P≤7.5W,则电阻R3=_______Ω.答案:3.考点:电功率的计算;并联电路的电压规律.解析:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由P=可得,三电阻并联接在电压为3V的电源两端时电路消耗的电功率:P=,因R1≥R2≥R3,且6W≤P≤7.5W,所以,当R2=R1时,电路消耗的电功率最小,则Pmim===2+=6W,解得:R3=3Ω.故答案为:3.(2014•新洲区模拟)如图所示,电源电压保持不变,L1上标有“1.2V?W”,L2上标有“9V?W”.闭合开关S1后,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,L1此时的实际功率是额定功率的;当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V.若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,下面说法中正确的是:(设灯丝电阻不随温度改变)(  )A.电源电压为10VB.L1的额定功率为2WC.L2的额定功率3WD.滑动变阻器的最大阻值20Ω答案:C考点:电功率的计算;欧姆定律的应用.解析:(1)设滑动变阻器的最大阻值为R,当开关S接“1”,滑片P在最左端时,滑动变阻器与灯泡L1串联,由于L1此时的实际功率是额定功率的,根据功率的计算公式P1=说明此时灯泡L1两端的电压是额定电压的,所以此时灯泡L1两端的电压U1=1.2V=0.6V,因此电源电压U=5.4V+0.6V=6V.(2)当开关S接“1”,滑片P在最左端时,电压表示数为5.4V,则有:R=5.4V…①当开关S接2时,P在中点,电压表示数为2V,则有:=2V…②若将L1和L2串联后接在该电源上时,电路中电流为0.2A,则有:R1+R2==30Ω…③由①式得R1=R,由②式得R2=R,将它们代入③式得R=27Ω因此R1=R=27Ω=3Ω,R2=R=27Ω(3)L1的额定功率:P1==0.48WL2的额定功率:P2==3W.综合以上结果如下:电源电压6V,滑动变阻器的最大阻值27Ω,L1的额定功率0.48W,L2的额定功率3W.故选C.
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