上海初三物理电学压轴计算专题有答案教师版.docx

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上海初三物理电学压轴计算专题有答案教师版

专题：

电学压轴计算

一、直击中考

近年中考考题分布

2011

2012

2013

第21题并联电路简单计算

第22题替换电阻求电流最大变化量问题

第22题替换电阻求电压最大变化量问题

考点解读

1.串联电路有以下几个特点：

①电流：

I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）

②电压：

U=U1+U2（串联电路中总电压等于各部分电路电压之和）

③电阻：

R=R1+R2（串联电路中总电阻等于各串联电阻之和）；

④分压作用：

U1/U2=R1/R2（阻值越大的电阻分得电压越多，反之分得电压越少）

2.并联电路有以下几个特点：

①电流：

I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）

②电压：

U=U1=U2（干路电压等于各支路电压）

③电阻：

1/R=1/R1＋1/R2（总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和）；

④分流作用：

I1/I2=R2/R1（阻值越大的电阻分得电流越少，反之分得电流越多）

3.欧姆定律

（1）欧姆定律：

导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

（2）公式：

I=U/R式中单位：

I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。

（3）公式的理解：

①公式中的I、U、R必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程（即要满足“同一性”），才能代入公式中计算；

②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；

③计算时单位要统一。

（4）欧姆定律的应用：

①同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，,其电流随电压增大而增大。

（R=U/I只是R的确定式，而不是决定式）。

②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。

（I=U/R）

③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。

（U=IR）

4、电表的使用

电流表

电压表

使用

与用电器串联

与用电器并联

量程

0~0.6A、0~3A

0~3V、0~15V

最小分度值

0.02A、0.1A

0.1V、0.5V

三、一模真题汇编

【考点精练一：

阻值范围问题】

1、（2014宝山一模22题）在图11所示的电路中，电源电压保持5伏不变，R1的阻值为10欧。

闭合电键S，电流表的示数如图12所示。

⑴求电阻R1两端的电压。

⑵求电阻R2的阻值。

⑶现有标有“20Ω2Α”、“100Ω0.2Α”和“50Ω1Α”字样的变阻器各一个，请选择其中一个变阻器替换电路中的电阻R1或R2，要求：

通过电路的电流可在“0.1安~0.4安”范围内调节。

请选择符合电路电流变化要求的变阻器。

（a）选择标有_____________字样的变阻器，替换电阻________（选填“R1”或“R2”）。

（b）通过计算求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围。

2、（2014普陀一模21题）在图11（a）所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”，闭合电键S后电压表示数如图11（b）所示。

①求通过电阻R1的电流I1。

②求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。

③移动滑片P，在确保电路中各元件正常工作的前提下，

求电压表示数的变化范围，以及滑动变阻器R2接入的阻值范围。

3.（2014闵行一模24题）在如图11所示的电路中，电源电压为20伏，电阻R1的阻值为15欧，滑动变阻器标有“50Ω，1A”的字样，电压表的量程为“0～3V”或“0～15V”。

闭合电键后，电路正常工作。

求：

（1）当电压表V的示数为14伏时，电路中的电流。

（2）在滑片移动的过程中，求电路中电流的变化范围。

（3）若在电路中再串联一个电流表（电流表选用0～0.6安的量程），要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。

4、（2014黄埔一模22题）在图13所示电路中，电源电压可在3~6伏范围内调节。

①当通过滑动变阻器R2的电流为0.4安时，R2两端的电压为2伏，求变阻器R2连入电路的阻值。

②若要使电路中电流可在0.2~0.6安范围内调节。

求所用定值电阻的最大阻值R1最大。

③现有标有“10Ω2Α”、“20Ω0.5Α”和“50Ω1Α”字样的变阻器各一个，当电源电压为6伏且不变时，请选择符合电路电流及电阻R1最大阻值要求的变阻器。

（a）选择标有_____________字样的变阻器。

（b）求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围。

【考点精练二：

指针偏转问题】

5、（2014徐汇一模24题）在图12所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1为8欧，R2为15欧，闭合电键S，通过电阻R2的电流为0.4安。

求：

①电流表A1的示数。

②10秒内通过电阻R2的电荷量。

③请用滑动变阻器R3（标有“10欧1.5安”字样），替换电阻R1或R2，要求：

电表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片移动到某处时，其中有两个电表偏离零刻度的角度相同，请计算滑动变阻器接入电路的所有可能阻值。

【考点精练三：

电学方程思想】

6、（2014崇明一模21题）在图9所示的电路中，电源电压保持不变，

为定值电阻，

为滑动变阻器．闭合电键S，移动变阻器

的滑片P，使电压表和电流表的示数分别为6伏和0.15安．

（1）求变阻器

连入电路的阻值；

（2）将变阻器R2的滑片P移至某一位置时，电压表和电流表的

示数分别为2.0伏和0.35安，求定值电阻

的阻值．

【考点精练四：

选择电表量程问题】

7、（2014浦东新区一模21题）如图12所示电路中，电源电压为8伏且不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω1.5A”字样，两电表为学校实验室常用电表。

闭合电键S，移动滑片到某位置时，电压表、电流表的示数分别为6伏和0.2安。

求：

图12

①滑动变阻器R2接入电路的阻值；

②选择合适量程，在移动滑动变阻器滑片的过程中，使两电表都能达到满刻度。

第一，请写出两电表所选的量程，并分别简述理由；

第二，在图12（b）中标出电压表示数最小时指针的位置。

8、（2014闸北一模22题）如图9所示电路，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω2A”字样。

　　①当滑动变阻器R2接入电路的阻值为20欧时，闭合电键S电流表A的示数。

②要求选择合适的电表量程且量程不变，当电键S闭合后，整个电路中的元件都不损坏的前提下，移动滑片，使滑动变阻器R2允许接入电路中的阻值变化量达到最大。

（电流表A的表盘如图10（a）所示，电压表V1和V2的表盘如图10（b）所示）。

a．电流表A选择安（选填“0~0.6”或“0~3”）

电压表V1选择伏（选填“0~3”或“0~15”）

电压表V2选择伏（选填“0~3”或“0~15”）

b．满足要求时，求出滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围。

（a）（b）

　　　图9　　图10

9、（2014金山一模21题）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值问为20欧姆，滑动变阻器上标有“50Ω2A”的字样。

闭合电键S，滑片P在某位置时两电流表示数分别为0.4安和1安。

求：

1）电源电压；

2）不改变上述滑动变阻器的位置，此时电阻R2连入电路的电阻值；

【考点精练五：

电流最大变化量问题】

10、（2014虹口一模22题）在图10所示的电路中，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器上标有“20Ω2Α”字样。

现有电压为6伏的电源一个，表盘如图11（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个。

①若在AB间接入电源，CD间接入电压表，闭合电键后，电压表示数为2伏，求通过电阻R1的电流I1和此时变阻器R2连入电路的阻值。

②请选择一个电表，将电源和选择的电表接入AB、CD间，要求移动变阻器的滑片P时通过变阻器的电流变化量∆I最大。

（a）写出选择的电表及电表接入的位置。

（b）求出通过变阻器的电流变化量的最大值∆I最大。

11、（2014嘉定一模24题）在图13所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻Rl为30欧，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样。

当电键S断开时，电路中的电流表示数如图14所示。

求：

（1）滑动变阻器连入电路中的电阻。

（2）闭合电键S后，通过电阻Rl的电流。

（3）若用3欧或10欧的R3替代Rl，再在（选填“AB”、“BC”、“CD”或“ED”）两点之间连接一个（选填“电压表”或“电流表”），移动滑动变阻器的滑片P，使电表示数变化量最大，且电路元件正常工作。

应选R3为欧,并求出该电表的示数最大变化量。

12、（2014杨浦一模26题）如图17所示电路，电源电压为12伏，且保持不变。

电阻R1=60欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω1Α”字样，电键S断开时，电流表A的示数为0.3安。

求：

①R2连入电路的阻值；

②闭合电键S并移动滑片，使电流表A的示数与S闭合前相比变化量最小，求R2连入电路的阻值及电流表A示数变化的最小值。

13、（2014静安青浦一模24题）在图8所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2Α”字样。

闭合电键S后，电路中的电流为0.3安。

①求电阻R1两端的电压U1。

②求此时变阻器R2连入电路中的电阻。

③移动变阻器的滑片P，使电流表示数的变化量最大，并求出电流表示数的最大变化量∆I。

【考点精练六：

电压最大变化量问题】

14、（2014奉贤一模22题）如图9所示,电源电压为6伏保持不变,定值电阻R1的阻值为5欧,滑动变阻器R2标有“20Ω1Α”字样,闭合电键S后,电流表示数为0.4安。

求:

（1）电阻R1两端的电压；

（2）此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；

（3）现将一个表盘如图9所示的电压表接入电路,要求在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量最大，则电压表应接在两点之间（选填:

“ab或ac”、“ab或bc”或“ac或bc”）；

（4）电压表示数的最大变化量ΔU最大。

15、（2014松江一模22题）在图12（a）所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧。

闭合电键S，电流表A的示数如图12（b）所示。

求：

①电阻R1两端的电压U1。

②此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。

③现有标有“20Ω2A”、“50Ω1A”字样的滑动变阻器可供选择，去替换R2，要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，定值电阻两端电压的变化量最大。

选择：

标有________字样的滑动变阻器。

求：

定值电阻R1两端电压的最大变化量∆U1。

16、（2014长宁一模25题）在图15（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，定值电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。

闭合电键S，移动变阻器R2的滑片P到某一位置时，电压表V的示数如图15（b）所示。

①求定值电阻R1消耗的电功率P1。

②求变阻器R2连入电路的阻值。

③现用阻值分别为10欧、30欧的定值电阻替换R1，求：

在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的最大变化量。

（写出电压表V示数最大变化量的计算过程）

四、学法升华

（1）知识收获

电学压轴常考题型

阻值范围、指针偏转、讨论电流变化量、讨论电压变化量、替换电阻

二、方法总结

1.明确电表所测对象：

一般电学压轴计算的电路图较为简单，电表的测量对象也比较明确，但要注意电路在变化过程中是否会有短路和断路的现象出现。

2.判断电表所选量程：

量程的判断要注意题目中给出的数据，电流表一般根据滑动变阻器的铭牌可以判断，大多数情况下选择小量程；电压表的量程可以结合题目的限制条件和电源电压判断，这个时候可能会有两个量程都可以的情况，这个时候就要分类讨论。

3.明确物理量之间的关系：

明确题目要求的物理量之间的关系，比如串联电路中，电压之和是一个定值，并联电路中没有发生变化的支路电压电流都不变。

4.明确题目限制条件：

题目一般会明确给出所要达到的目的，即为限制条件，但有些时候需要学生自己去“挖掘”条件，这类条件比较隐含，比如单串联电路电源电压是18伏时，两个用电器上的电压表量程都只能是0~15伏。

电学计算，难题比较集中在串联电路中，因为它的情况较并联电路更多一些，不过一旦掌握规律，串联电路的题目也无非是按部就班。

串联电路的计算规律，实际上就是动态电路的定量分析，需要学生有一定的分析能力，比如：

电流表最大时，定值电阻两端电压最大，滑动变阻器两端电压最小；

滑动变阻器两端电压最小时，定值电阻两端电压最小，电路中的电流最小。

四、一模真题汇编答案

1、解析：

⑴U1＝I1R1＝0.2安×10欧＝2伏2分

⑵∵R1与R1串联

∴U2＝U-U1＝5伏-2伏＝3伏；I2＝I1＝0.2安；

∴R2＝

＝

＝15欧2分

⑶（a）“50Ω1A”；“R2”2分

（b）I最小＝

∴R变最大＝

-R1＝

-10欧＝40欧

R变最小＝

-R1＝

-10欧＝2.5欧

∴变阻器连入电路的阻值范围为2.5欧≤R变≤40欧2分

2、解析：

①I1＝U1/R1＝（U−U2）/R11分

＝（18伏−10伏）/5欧＝1.6安1分

②串联I＝I1＝I2＝1.6安

P2＝U2I21分

＝10伏×1.6安＝16瓦1分

③Imax＝2安

R2min＝U/Imax−R1＝18伏/2安−5欧＝4欧1分

U2min＝ImaxR2＝2安×4欧＝8伏1分

U2max＝15伏1分

Imin＝（U−U2max）/R1＝（18伏−15伏）/5欧＝0.6安

R2max＝Umax/Imin＝15伏/0.6安＝25欧1分

电压表V的范围8伏—15伏；R2的范围是4欧—25欧。

3、解析：

（1）U1=U－U2=20伏－14伏=6伏1分

I1=U1/R1=6伏/15欧=0.4安2分

（2）U2max=15伏U1min=U－U2max=20伏－15伏=5伏

I1min=U1min/R1=5伏/15欧=0.3安2分

滑动变阻器允许通过的最大电流为1安

所以0.3安≤I≤1安1分

（3）Imax=0.6安Rmin=U/Imax=20伏/0.6安=33.3欧

R2min=Rmin－R1=33.3欧－15欧=18.3欧1分

U2max=15伏U1min=U－U2max=20伏－15伏=5伏

I1min=U1min/R1=5伏/15欧=0.33安

R2max=U2max/I1min=15伏/0.33A=45欧1分

所以18.3欧≤R2≤45欧1分

4、解析：

①R2＝U2/I21分

＝2伏/0.4安1分

＝5欧1分

②R1最大＝U最大/I最大＝6伏/0.6安1分

＝10欧1分

③（a）“50Ω1Α”1分

（b）R2最大＝R最大－R1最大＝U/I最小－R1最大

＝（6伏/0.2安）－10欧＝20欧1分

∴20欧≥R2'≥0

5、解析：

①I1=U1/R1=6伏/8欧=0.75安2分

②Q2=I2t=0.4安×10秒=4库2分

③用R3换下R1

表选0-3A量程，

与

表偏角同。

R3＝

＝

＝5欧3分

表选0-3A量程，

与

表偏角同。

R3’＝

＝

＝7.5欧2分

6、解析：

（1）R2＝U2/I＝6伏/0.15安＝40欧

公式、代入、结果各1分

1U＝I1R1+U1

U＝I2R1+U2过程1分

R1＝20欧结果1分

7、解析：

本题共7分。

①

2分

②U1=U–U2=8伏-6伏=2伏

P1=U1I=2伏×0.2安=0.4瓦2分

③∵滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5安<3安，∴电流表选0~0.6安量程1分

∵电源电压为8伏<15伏，∴电压表选0~3伏量程1分

U滑小=2伏1分

8、解析：

①R＝R1＋R2＝10欧＋20欧＝30欧

I＝U/R＝18伏/30欧＝0.6安　　　　　　　　　　　　　3分

②A选择0～3安　V1选择0～15伏　　　V2选择0～15伏　　3分

③R2最大值　　　10欧/R2＝3伏/15伏，　　R2最大＝50欧

　R2最小值　　　10欧/R2＝15伏/3伏　　　R2最小＝2欧

R2的阻值范围是2欧～50欧　　　　　　　　　　　　　3分

9、解析：

（1）I1=1安-0.4安=0.6安

U=IR=0.6安×20欧=12伏

（2）W=UIt=12伏×0.6安×100秒=720焦

（3）R2=U/I2=12伏/0.4安=30欧

（4）电流表A1的量程：

0~3安；电流表A2的量程：

0~0.6安

电流表A2满偏时I2=0.6安

I总=I1+I2=0.6安+0.6安=1.2安

P总=UI总=12伏×1.2安=14.4瓦

10、解析：

①U1＝2伏

I1＝U1/R1＝2伏/5欧＝0.4安

R2＝U2/I2＝（U－U1）/I1

＝（6伏－2伏）/0.4安＝10欧

②（a）电流表

AB或CD

（b）电流表接AB、电源接CD时，两电阻并联

I小＝U/R2大＝6伏/20欧＝0.3安

∆I最大＝I大－I小＝2安－0.3安＝1.7安

电流表接CD、电源接AB时，电阻R1短路

∆I最大＝I大－I小＝2安－0.3安＝1.7安

11、解析：

（1）∵R1与R2并联

U2＝U1＝U＝6伏1分

∴R2＝

＝

＝6欧2分

（2）I1＝

＝

＝0.2安2分

（3）AB或CD（两个答案都要写出）；（1分）

电流表（1分）；10；（1分）

I2min＝

＝

＝0.3安

I2max＝2安

△I2＝I2max－I2min＝2安－0.3安＝1.7安1分

12、解析：

一、I=I2=0.3A

R2=U/I2=12V/0.3A＝40Ω2分

一、当R2=100Ω时

I2=U/R2=12V/100Ω＝0.12A1分

I1=U/R1=12V/60Ω＝0.2A1分

I´＝I1＋I2＝0.12A+0.2A=0.32A1分

△I＝I´－I＝0.32A－0.3A＝0.02A1分

13、解析：

U1=I1R1=0.3安×10欧=3伏2分

U2=U－U1=12伏－3伏=9伏1分

R2=U2/I2=U2/I1=9伏/0.3安=30欧1分

1

23、米饭里面的主要成分是淀粉。

米饭淀粉遇到碘酒，颜色变成蓝色，这种蓝色物质是一种不同于米饭和淀粉的新物质。

Imin=U/（R1+R2）=12伏/（10欧+50欧）=0.2安

Imax=U/R1=12伏/10欧=1.2安

∆I=Imax－Imin=1安

19、细胞也是生物最基本的功能单位，生物的呼吸、消化、排泄、生长、发育、繁殖、遗传等生命活动都是通过细胞进行的。

一、填空：

14、解析：

①U1＝I1R11分

12、淡水在自来水厂中除了沉淀和过滤之外，还要加入药物进行灭菌处理，这样才能符合我们使用的标准。

＝0.4安×5欧＝2伏1分

5、月球在圆缺变化过程中出现的各种形状叫作月相。

月相变化是由于月球公转而发生的。

它其实是人们从地球上看到的月球被太阳照亮的部分。

②U2=U-U1=6伏-2伏=4伏1分

7、食盐、白糖、碱面、味精的颗粒都是有规则几何外形的固体，人们把这样的固体物质叫做晶体。

自然界中的大部分固体物质都是晶体或由晶体组成。

R2＝U2/I2=4伏/0.4安=10欧1分

③ab或bc1分

④I最小＝U/R最大=6伏/25欧=0.24安

I最大＝1安△I最大=0.76安1分

答：

无色无味，比空气重，不支持燃烧。

△U最大=△I最大R1=0.76安×5欧=3.8伏

11、月食：

当地球转到月球和太阳的中间，太阳、地球、月球大致排成一条直线时，地球就会挡住太阳射向月球的光，这时在地球上的人就只能看到月球的一部分或全部看不到，于是就发生了月食。

1、世界是由物质构成的。

我们身边的书、橡皮、电灯、大树、动物、植物包括我们自己都是由物质构成的。

15、解析：

①I1=0.8安1分

U1=I1R1=0.8安×10欧=8伏1分

②U2=U－U1=18伏－8伏=10伏1分

3、苍蝇落在竖直光滑的玻璃上，不但不滑落，而且还能在上面爬行，这和它脚的构造有关。

蟋蟀的耳朵在足的内侧。

蝴蝶的翅膀上布满彩色小鳞片，其实是扁平的细毛。

I2=0.8安

R2=U2/I21分

=10伏/0.8安=12.5欧1分

③“20Ω2A”1分

当R2=20欧时R=R1＋R2=10欧＋20欧=30欧

I1=I=U/R=18伏/30欧＝0.6安

U1=I1R1=0.6安×10欧=6伏1分

当R2=0欧时U1′=U=18伏

∴∆U1=U1′－U1＝18伏－6伏=12伏1分

16、解析：

①I＝U1/R1＝2.4伏/20欧＝0.12安1分

P1＝U1I1分

＝2.4伏×0.12安＝0.288瓦1分

②U2＝U－U1＝6伏－2.4伏＝3.6伏1分

R2＝U2/I1分

＝3.6伏/0.12安＝30欧1分

③用阻值为10欧的定值电阻R1'替换R1。

1分

当变阻器R2的滑片P滑至左端时，变阻器连入电路的电阻为零，定值电阻R1'两端的电压最大，即为电源电压6伏。

当变阻器R2的滑片P滑至右端时，变阻器连入电路的电阻为50欧，电路中的电流I'为最小，电阻R1'两端的电压U1'最小。

I'＝U/（R1'＋R2最大）＝6伏/（10欧＋50欧）＝0.1安

U1'＝I'R1＝0.1安×10欧＝1伏1分

电压表V示数的最大变化量△U1＝U－U1'＝6伏－1伏＝5伏1分