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1、类型二 电学综合计算 电学综合题主要考查学生综合运用电学所学的基本规 律 基本公式以及数学技巧进行电路分析 计算的能力 它 的突出特点是用到的电学知识点多 涉及到的物理量多 思维和解答比较复杂 综合程度高 故此类题既是学习的难 点 又是命题的热点 电学综合计算题是近 年四川各地市的必考题型 通常 作为压轴题出现 多以 小问的形式进行考查 常结合电路 图 坐标图像命题 涉及欧姆定律 电功率 电能 焦耳定律及 其变形公式的应用 提问中常涉及取值范围和极值问题 常 用的公式有 郴州 如图所示 灯泡 标有 的字样 开关 闭合 滑片 在中点时 电压表的示数为 灯泡 正常发光 假定灯泡电阻不随温度变化而变
2、化 求 第 题图 灯泡的电阻 电源电压 滑动变阻器的最大阻值 湖北 如图所示电路中 电源电压保持不变 灯 标有 字样 闭合开关 当滑片 置于滑动 变阻器的 点时 灯 正常发光 秒内电流 对滑动变阻器做功为 焦 灯 的电阻保持不变 求 灯 的阻值为多少 滑动变阻器 的最大阻值为多少 电源电压是多少 滑片 在 端时电压表的示数为 将滑片置于变 阻器的某一位置 时 电压表示数为 且 则 置于 时灯 实际消耗的电功率是多少 第 题图 海南 下表为某电烤箱铭牌的部分参数 其中高温 挡的额定功率模糊不清 其简化电路如图所示 均为电热丝 电阻不随温度变化 求该电烤箱 额定电压 额定 功率 低温挡 中温挡 高
3、温挡 第 题图 在低温挡正常工作时的电流 中温挡正常工作 消耗的电能 在高温挡正常工作时的额定功率 计算结果保留一 位小数 营口 如图所示电路 电源电压恒定 小灯泡上标 有 字样 灯丝电阻不变 为阻值 的定值电阻 请计算 小灯泡正常发光时的电阻是多少 当 断开 闭合时 小灯泡刚好正常发光 则电 源电压是多少 当 断开 闭合时 电路中的电流是多少 该电路的最大功率是多少 第 题图 类型二 电学综合计算 电学综合题主要考查学生综合运用电学所学的基本规 律 基本公式以及数学技巧进行电路分析 计算的能力 它 的突出特点是用到的电学知识点多 涉及到的物理量多 思维和解答比较复杂 综合程度高 故此类题既是
4、学习的难 点 又是命题的热点 电学综合计算题是近 年四川各地市的必考题型 通常 作为压轴题出现 多以 小问的形式进行考查 常结合电路 图 坐标图像命题 涉及欧姆定律 电功率 电能 焦耳定律及 其变形公式的应用 提问中常涉及取值范围和极值问题 常 用的公式有 郴州 如图所示 灯泡 标有 的字样 开关 闭合 滑片 在中点时 电压表的示数为 灯泡 正常发光 假定灯泡电阻不随温度变化而变化 求 第 题图 灯泡的电阻 电源电压 滑动变阻器的最大阻值 湖北 如图所示电路中 电源电压保持不变 灯 标有 字样 闭合开关 当滑片 置于滑动 变阻器的 点时 灯 正常发光 秒内电流 对滑动变阻器做功为 焦 灯 的电
5、阻保持不变 求 灯 的阻值为多少 滑动变阻器 的最大阻值为多少 电源电压是多少 滑片 在 端时电压表的示数为 将滑片置于变 阻器的某一位置 时 电压表示数为 且 则 置于 时灯 实际消耗的电功率是多少 第 题图 海南 下表为某电烤箱铭牌的部分参数 其中高温 挡的额定功率模糊不清 其简化电路如图所示 均为电热丝 电阻不随温度变化 求该电烤箱 额定电压 额定 功率 低温挡 中温挡 高温挡 第 题图 在低温挡正常工作时的电流 中温挡正常工作 消耗的电能 在高温挡正常工作时的额定功率 计算结果保留一 位小数 营口 如图所示电路 电源电压恒定 小灯泡上标 有 字样 灯丝电阻不变 为阻值 的定值电阻 请计
6、算 小灯泡正常发光时的电阻是多少 当 断开 闭合时 小灯泡刚好正常发光 则电 源电压是多少 当 断开 闭合时 电路中的电流是多少 该电路的最大功率是多少 第 题图 十堰 如图所示 电源电压恒定不变 滑 动变阻器的最大阻值为 灯泡额定电压为 忽略 灯泡电阻的变化 电压表量程为 当 都 闭合 滑动变阻器滑片移到最右端时 电流表示数为 当闭合 断开 滑片 位于中点时 小灯泡 恰好正常发光 求 电源电压 小灯泡的额定功率 闭合 断开时 电路消耗总功率的最大值 第 题图 宿迁 如图所示电路 电源电压为 保持不变 定值电阻 的阻值为 灯泡 上标有 字样 滑动变阻器上标有 字样 当开关 断 开 闭合时 调节
7、滑动变阻器使灯泡 正常发光 设 灯泡电阻不变 求 灯泡 的电阻值 灯泡正常发光时 滑动变阻器接入电路的电阻值 在 内 滑动变阻器产生的热量 要使整个电路消耗的电功率最小 应如何操作 并求 出此时整个电路的电功率 不考虑电路中无电流通过的 情况 第 题图 连云港 如图所示 电源的电压为 且保持不 变 为 的滑动变阻器 和 为两对接线柱 另有一只定值电阻 和一根导线接在 两对接线柱上 当闭合 断开 滑动变阻器的滑片 置于最左端 时 滑动变阻器消耗的功率为 当闭 合 断开 滑片 置于中点时 滑动变阻器消耗的 功率为 第 题图 通过计算确定电阻 及导 线的位置并求出 的阻值 闭合 断开 使 消耗的功率
8、不小于 且 保持电路安全工作 求滑动变 阻器接入电路的阻值范围 南平 某物理科技小组设计了空气质量检测电路 如图甲所示 为气敏电阻 其阻值随有害空气浓度 变 化的曲线如图乙所示 是衡量有害空气浓度的重要指 标 当 时 说明有害空气浓度超标 为定值电阻 电源电压恒定不变 求 当空气清新 为 时 气敏电阻 的阻值是多少 此时电流表的示数为 电源电压是多少 小明用此装置检测了刚刚装修好的教室里的空气 结 果电流表的示数为 时 问当时教室里有害空气污 染浓度超标了吗 必须通过计算说明 当 时 电路中气敏电阻 消耗的电功率是多 少 第 题图 十堰 如图所示 电源电压恒定不变 滑 动变阻器的最大阻值为 灯
9、泡额定电压为 忽略 灯泡电阻的变化 电压表量程为 当 都 闭合 滑动变阻器滑片移到最右端时 电流表示数为 当闭合 断开 滑片 位于中点时 小灯泡 恰好正常发光 求 电源电压 小灯泡的额定功率 闭合 断开时 电路消耗总功率的最大值 第 题图 宿迁 如图所示电路 电源电压为 保持不变 定值电阻 的阻值为 灯泡 上标有 字样 滑动变阻器上标有 字样 当开关 断 开 闭合时 调节滑动变阻器使灯泡 正常发光 设 灯泡电阻不变 求 灯泡 的电阻值 灯泡正常发光时 滑动变阻器接入电路的电阻值 在 内 滑动变阻器产生的热量 要使整个电路消耗的电功率最小 应如何操作 并求 出此时整个电路的电功率 不考虑电路中无
10、电流通过的 情况 第 题图 连云港 如图所示 电源的电压为 且保持不 变 为 的滑动变阻器 和 为两对接线柱 另有一只定值电阻 和一根导线接在 两对接线柱上 当闭合 断开 滑动变阻器的滑片 置于最左端 时 滑动变阻器消耗的功率为 当闭 合 断开 滑片 置于中点时 滑动变阻器消耗的 功率为 第 题图 通过计算确定电阻 及导 线的位置并求出 的阻值 闭合 断开 使 消耗的功率不小于 且 保持电路安全工作 求滑动变 阻器接入电路的阻值范围 南平 某物理科技小组设计了空气质量检测电路 如图甲所示 为气敏电阻 其阻值随有害空气浓度 变 化的曲线如图乙所示 是衡量有害空气浓度的重要指 标 当 时 说明有害
11、空气浓度超标 为定值电阻 电源电压恒定不变 求 当空气清新 为 时 气敏电阻 的阻值是多少 此时电流表的示数为 电源电压是多少 小明用此装置检测了刚刚装修好的教室里的空气 结 果电流表的示数为 时 问当时教室里有害空气污 染浓度超标了吗 必须通过计算说明 当 时 电路中气敏电阻 消耗的电功率是多 少 第 题图 总 地面受到的压力 压 人 工人对地面的压强 压 根 据 动 动滑轮重力 动 人的最大拉力 大 人 提升物体的最大重力 大 大 动 解 该物体在水中受到的浮力 水 物 在水银中所受 到浮力 水银 物 则该物体在水中和水银中所受到浮力之 比 水 物 水银 物 水 水银 该物体的重力 则该物
12、体在水中所受到浮力与物 体重力之比 由于 则有 物 物 水 物 水银 物 则该物体的密度 物 水 水银 解 开始时木块浸入水中的深度 浸 木块受平衡力作用 由平衡条件得 浮 水 排 物体 的密度 往容器缓慢内加水至物块 恰好浸没时物体受到的浮力 浮 水 排 加水后 木块受平衡力作用 由平衡条件得 浮 浮 由题图乙可知 即弹簧伸长了 假设水面不动 即不加水 弹簧伸长 即木块向上运动 水面距底部距离为 由于将水加至木块 刚好完全浸没水中 水面再升高总的高度 水面升高的高度 则由 得 压强增加量 水 解 在沉船全部露出水面匀速上升的过程中 打捞平台浸入水 中的体积相对于动滑轮 未挂沉船时变化了 则打
13、捞平台增 大的浮力 浮 水 排 即沉船的重力 在沉船浸没水中匀速上升的过程中 打捞平台浸入水中的体积 相对于动滑轮 未挂沉船时变化了 则打捞平台增大的浮 力 浮 水 排 即动滑轮处绳子对物体的拉力 拉 沉船浸没水中受到 的浮力 船 拉 物体浸没在水中匀速上升过程中卷扬机对钢丝绳的拉力 拉 动 物体全部露出水面匀速上升过程中卷扬机对 钢丝绳的拉力 动 且 解得 动 由题图乙知 滑轮组的机械效率 有 总 一题多解 在做第 问求 滑轮组的机械效率 时还有以下解法 滑轮 组 的 机 械 效 率 有 总 类型二 电学综合计算 解 由 得 灯泡的电阻为 额 额 当滑片 在中点时 与灯泡 串联 因为灯泡正常
14、发光 所以 额 因为串联电路的电压等于各分电压之和 所以电源 电压 因为灯泡正常发光 所以电路中的电流 滑动变阻器接入电路的电阻为 变阻 器的最大阻值 解 根据 可得 灯泡的额定电流 额 额 额 根据欧姆定律可得 灯泡的电阻 额 额 当滑片 置于滑动变阻器的 点时 灯 正常发光 正常发光 时的电压为 功率为 因为串联电路中各处的电流相等 所以根据 可得 滑动变阻器接入电路中的电阻 滑 额 滑动变阻器 的最大阻值 滑动变阻器两端的电压 滑 额 因为串联电路中总电压等于各分电压之和 所以电源的电压 额 因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和 所以当滑片 在 端时 电路中的电流 滑动变 阻器两端的电
15、压 因为 所以将滑片置于变阻器的某一位置 时 电压表示数为 此时灯泡两端的电压 灯 的实际功率 解 由 得 低温挡正常工作时的电流为 中温挡的功率为 在中温挡时消耗的电能为 因为电压一定时 电阻最大 电流最小 电功率最小 处于低温 挡 总 由电路可知只有 能单独 工作 电路处于中温挡位 由 与 得 的阻值为 则 当电压一定 电阻最小时 电功率最大 因此两电阻并联时 处于高 温 高温挡的功率为 解 额 额 当 断开 闭合时 只有灯 连入电路 小灯泡正常发 光 即 额 即电源电压为 当 断开 闭合时 与 串联 当 断开 闭合时 与灯 并联 此时电路的功率最 大 大 解 都闭合 滑动变阻器滑片移到最
16、右端时 与 并联 等效电路如图 等效电路图 等效电路图 则 根据 可得 即 电源电压 闭合 断开 灯泡 与 的一半电阻串联接入电路 如等效电路图 小灯泡正常发光 此时 两端电压 滑片 位于中点时 接入电路的阻值 电路中的电流 灯泡的额定功率 小灯泡的电阻 闭合 断开时 灯泡 与 的一半电阻串联接入电路 电压表测灯泡两端电压 当滑动变阻器接入的阻值为 时 则电压表示数为 因为电 压表量程为 所以电压表示数应不大于 所以则电路中 的最大电流 所以电路消耗的总功率的最大 值 总 解 灯泡正常工作时的电流 额 额 额 灯泡的电阻 额 额 当开关 断开 闭合时 灯 和滑动变阻器串联 因为灯泡正常工作 所以电路中的电流 额 滑动变阻器两端的电压 滑 额 所以 滑 滑 滑 根据 可知 整个电路的阻值最大时 消耗的总功率最小 因为 所以 与滑动变阻器串联 且变阻器接入电路的电阻最大时 整 个电路消耗的总功率为最小 即当 闭合 断开时 电路中总 功率最小 则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得 滑大 电路的最小功率 解 假设导线的位置在 之间 则当闭合 断开 滑动变 阻器的滑片 置于最左端 时 只有滑
