中考物理试题分类命题备考方略专题10 电学大型计算题原卷版Word格式.docx
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（1）串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
（2）串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和：
R串=R1+R2+……Rn。
（3）n个相同电阻R串联时的总电阻为：
R串=nR。
电阻的并联：
（1）并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
（2）并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和，即：
（3）n个相同电阻R0串联时的总电阻为：
（4）两个电阻R1和R2并联时的表达式为：
（2）电功：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
电流做功的实质：
电流做功过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；
电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，也就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
规定电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
电功公式：
（适用于所有电路）；
对于纯电阻电路可推导出：
串联电路：
；
并联电路：
在任何情况下，在一定时间所做的总功
电功单位：
在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；
常用单位还有度（kwh），1度=1千瓦时=1kWh=3.6×
106J；
“1度”的规定：
1kw的用电器工作1h消耗的电能。
（3）电功率：
电流在单位时间内所做的功。
电功率物理意义：
表示电流做功快慢的物理量。
电功率公式：
（适用于所有电路），推导公式：
（适用于纯电阻电路）。
串联电路中
并联电路中：
无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
电功率单位：
在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：
千瓦（kW）。
额定功率：
某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：
普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
已知U额、P额、U实，可根据公式
，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（4）焦耳定律
电流的热效应：
电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
焦耳定律：
电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
焦耳定律公式：
Q=I2Rt。
式中单位Q→焦（J）；
I→安（A）；
R→欧（Ω）；
t→秒。
当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热），则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
①电热的利用：
电热毯、电熨斗、电烤箱等；
②电热的防止：
电视机后盖有很多孔是为了通风散热，电脑运行时也需要风扇及时散热。
3.大型计算题解题步骤
第一步：
认真审题。
明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件。
第二步：
找关系。
也就是针对题目内容分析、综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系。
第三步：
列出表达式。
这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式。
第四步：
代入数据求解。
这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案。
同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案。
解答方法：
（1）简化法：
这种方法是把题目中的复杂情境或复杂现象进行梳理，找出题目中的相关环节或相关点，使要解决的复杂的问题突出某个物理量的关系或某个规律特点。
这样使复杂得到简化，可以在计算解答的过程中减少一些混淆和混乱，把要解答的问题解决。
（2）隐含条件法：
这种方法是通过审题，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备等各个环节中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，这种挖掘隐含条件能使计算环节减少，而且所得到的答案误差也小。
（3）探索法：
这种方法是在题目所给的实际问题或情境中抽象出来的。
判断出所涉及或应用的物理模型，然后运用相对应的物理概念、物理规律和物理公式，通过计算得出要求解的正确答案。
（4）极值法：
这种方法也叫端点法。
它对不定值问题和变化范围问题的解答有重要的实用价值。
用这种方法解答问题时，应改弄清要研究的是哪个变化的物理量的值或者是哪个物理量的变化范围，然后确定变化的规律或方向，最后用相对应的物理规律或物理概念，一个对应点一个对应点地计算取值。
（5）应用类分析法：
运用数学工具解决物理问题，是物理解题的重要手段。
许多设计、推理的应用题，都是建立在计算的基础上。
主要考查学生运用物理公式、规律进行解题的能力。
例如有两个未知物理量，我们可以根据题目的数据建立两个方程，然后求解未知量。
真题呈现
一、欧姆定律及应用
【典例一】
（2019·
河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0=10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。
弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。
圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；
当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。
已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。
闭合开关S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度_____，电压表示数_____。
（两空均选填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
电压表的示数变化了多少？
（已知ρ水=1.0×
103kgm3，g取10N/kg）
【典例二】
邵阳）如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6V3W的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。
求：
（1）电源电压。
（2）定值电阻R的值
（3）S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。
（不考虑温度对电阻的影响）
【典例三】
盘锦）如图所示，R1阻值是20Ω．当滑片P移到a端，开关都闭合时，电流表示数是0.9A，灯L正常发光。
再断开开关S1，电流表示数变化了0.4A．接着调节滑片P到b端，灯L的功率与额定功率之比是1：
4．求：
（电源电压与灯丝电阻均保持不变）
（2）灯L的额定功率。
（3）滑动变阻器的最大阻值。
二、电功与电功率
白色）如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V0.5W”的小灯泡。
开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；
保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。
（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；
（2）小灯泡正常发光lmin所消耗的电能；
（3）电源电压和电阻R1、R2的阻值。
益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。
为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。
它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。
R0为10Ω的定值发热电阻。
（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？
（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。
当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？
抚顺）如图甲所示是一款加热杯，可以通过控制开关实现高、中、低三档加热，其简化电路图如图乙所示。
R1、R2、R3均为电热丝，已知R1＝176Ω加热杯的部分参数如表。
c水＝4.2×
103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×
103kg/m3]
（1）R2的阻值是多少？
（2）加热杯的低温档功率是多少？
（3）若不计热量损失，加热杯使用高温档加热，使1L水从12℃升高到100℃，需要多长时间？
额定电压
220V
高温档功率
1100W
中温档功率
440W
低温档功率
容量
1L
三、电热（焦耳定律）
益阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。
加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×
103J/（kg•℃），干木材的热值q=1.2×
107J/kg。
（1）水需要吸收多少热量？
（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
×
型电热水器
额定加热功率
2400W
加热方式
电加热器
安全等级
防触电保护一类
温度设定范围
20℃～90℃
净重
20kg
40L
整机外形尺寸
530mm×
400mm×
400mm
出厂日期
2019年5月15日
岳阳）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。
电炖锅档位
额定功率/W
200V
低温
200
中温
400
高温
600
（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。
结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。
朝阳）养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。
当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温档。
（养生壶的部分参数如表所示）
（1）当开关S1闭合，S2（填“闭合”或“断开”）时，养生壶处于加热状态。
（2）在保温档正常工作时，求电路中的电流是多少？
（3）求R1、R2的阻值。
（4）如果养生壶的效率为70%，那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾，请问需要多少分钟？
壶的容积
1.5L
加热功率
1000W
保温功率
44W
★专项突破
1．（2019·
绵阳）甲、乙两地相距100km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试。
技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试，当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时（图中未画出），电压表示数为5.0V，电流表示数为0.10A；
保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路（图中未画出），再次测试时，电流表示数为0.25A．求：
（1）甲、乙两地间每条输电线的电阻值；
（2）短路位置离甲地的距离。
2.（2019·
遂宁）如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡L颗定电压且恒定不变，灯泡L上标有“6V、9W”的字样，当S闭合，S1拨至“1”位置时，L正常发光，R0在10s内产生的热量是45J；
当S闭合，S1拨至“2”位置，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，灯泡L的实际功率为3.24W。
不考虑灯丝电阻受温度的影响求：
（1）小灯泡L的额定电流。
（2）电源电压。
（4）小灯泡L能调节到的最小电功率。
3．（2019·
贵港）如图16甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。
当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A；
滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=8Ua。
（1）定值电阻R1的阻值。
（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围。
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；
当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P’L。
则PL与P’L之比是多少？
4.（2019·
河北）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阳R1＝10Ω，R2＝5Ω．滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”。
电流表A2选用0﹣3A的量程，电压表选用0～15V的量程。
闭合个部开关，电流表A1的示数为1A．求：
（2）若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。
（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S．在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。
5．（2019·
郴州）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。
已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω。
现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx。
为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。
在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A。
（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
（2）漏电电阻Rx的阻值；
（3）漏电位置到甲地的距离。
6．（2019·
衡阳）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。
闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
7．（2019·
达州）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；
闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J。
已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。
（2）R2的阻值。
（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；
只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。
8.（2019·
荆门）研究表明：
大多数电阻的阻值随温度的升高而增大，但热敏电阻的阻随温度的升高而减小，根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计，如图甲是某测温电路。
己知电源电压为6V且但持不变，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。
（1）当环境温度是40℃时。
电流表示数为0.2A，求此时R1消耗的电功率；
（2）R0的电阻值；
（3）电流表量程为0﹣0.3A，该温度计能测量的最高温度是多少？
9．（2019·
德州市中考模拟四）如图甲所示，电源电压恒为6V，灯泡L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V，通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。
闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，两灯泡均发光，且其中一灯泡正常发光。
（1）当电路中的电流为0.1A时，灯泡L1消耗的电功率
（2）当灯泡L2两端电压为1.5V时，在600s内电流通过L2产生的热量
（3）滑动变阻器最大阻值。
10．（2019·
菏泽市牡丹区中考一模）如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V1.5W”。
开关S1闭合、S2断开时，灯泡L正常发光；
开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A；
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率。
11．（2019·
济南市天桥区中考二模）如图所示的电路中，电源电压为15V，小灯泡L上标有“10V0.5A”字样，R为定值电阻。
闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，通过计算回答：
（1）灯泡L的额定功率是多少瓦？
（2）定值电阻R的阻值是多少欧？
（3）电阻R在5分钟内产生的热量是多少焦？
青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。
调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：
（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？
（2）定值电阻R0的阻值是多少？
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？
此时通过电熨斗的电流是多少？
泸州）小明家电热水器铭牌标识为“220V1000W”。
由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。
问：
（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
海南）小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。
电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I—U图像如图乙所示。
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？
（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。
4．（2019·
济宁市中考一模）如图1所示是某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。
R1，R2为发热电，且R1＝R2，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）
高档发热功率
400W
水箱容积
3L
适用面积
20﹣40m2
（1）电阻R1的阻值；
（2）据电热加湿器的原理图计算加湿器处于低挡位置时的发热功率；
（3）如图2所示是某次使用加湿器工作30min的图象，请计算加湿器消耗的总电能。
1.（2019·
武威）某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保温和加热。
冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；
白天开启该系统的保温功能，晚上开启该系统的加热功能。
大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。
已知电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温度对电阻的影响），保温时R1与R2的电功率之比为1：
3，R2=30Ω，L是标有“220V，100W”的灯泡。
请解答下列问题：
（1）灯泡正常工作时的电阻多大？
（2）开启加热功能时开关S2处于______（选填“断开”或“闭合”）状态。
（3）若每天保温状态和加热状态各连续工作10h，一天中电热丝放出的热量完全由该植物园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？
（已知热值q沼气=1.8×
107J/m3）
天津）某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。
该电热水壶正常工作时，把1kg水从20℃加热到100℃用时7min，已知c水=4.2×
103J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率。
型号
xx
额定功率
频率
50Hz
3.（2019·
张家界）目前我国风力、光能发电总量双双位于世界第一。
如图所示是道路上安装的新型风光互补路灯系统，这种路灯同时安装了风力发电机和太阳能电池板。
他的技术参数如下表：
风力发电额定功率
260W
风力发电额定额定风速
8m/s
风力发电启动风速
3m/s
太阳能电池板平均输出功率
100W
（1）该路灯通过风力发电机发电时，将能转化为电能；
该路灯安装的灯泡上标有“24V60W”字样，则灯泡正常发光时的电流是多大？
100盏该型号路灯，一个月消耗的电能是多少？
（假设路灯每晚工作10h，一个月按30天算）这些能量相当于消耗多少kg的煤炭？
（煤炭热值q煤＝3×
107J/kg，不计能量损失）
（2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800W/m2，若太阳能电池板的面积为1.25m2，则太阳能电池光电转换效率为多大？
（3）在平均风速为8m/s的晚上，风力发电机除了给路灯提供电能之外，同时还将多余的电能储存在蓄电池中。
如果风力发电机一晚上工作时
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