中考物理电学计算题教案.docx

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中考物理电学计算题教案

电学计算题

教学目标

1．理解串并联电路的特点。

2．掌握欧姆定律，能根据公式I=U/R完成I、U、R的计算。

3．能根据欧姆定律及串并联电路的特点熟练完成串并联电路中有关物理量大小的定性分析和定量计算。

【考点指导】

一、考纲考点

二、考点相关知识点梳理

【考点精练一：

阻值范围】

【典型例题】

22．在图12所示的电路中，电源电压为15伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。

闭合电键S，电流表的示数为0.5安。

求：

（1）电阻R1两端的电压。

（2）此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。

（3）在移动变阻器滑片P的过程中，要求电路及电表均能正常工作，分别计算滑动变阻器R2在不同情况下允许连入电路的可能阻值范围。

【正确答案】

（1）U1=10V。

（2）P2=2.5瓦。

（3）

阻值范围是80~100欧。

阻值范围是0~100欧。

阻值范围是5~100欧。

【思路图解】

【教学策略】求解出最大值和最小值之后，还需要结合滑动变阻器的标识，判断是否会超出原给定的量程，

【强化训练】

\22．在图9所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“502A”字样。

闭合电键S，电流表的示数为0.5安。

求：

①电阻R1两端的电压U1。

②滑动变阻器接入电路的阻值R2。

③现将一电压表接入电路中，要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针能分别达到某量程的满刻度处，且电路能正常工作。

第一，电压表应连接在图9中的___________处（选填“ab”或“bc”）。

第二，满足题目要求时滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。

【正确答案】

①U1＝I1R11分

＝0.5安×20欧1分

＝10伏1分

②R2＝U2/I21分

＝（U－U1）/I21分

＝（12伏－10伏）/0.5安1分

＝4欧1分

③

（1）bc。

1分

（2）当电流表A示数达到满刻度时，I＝0.6安，

R总＝U/I＝12伏/0.6安＝20欧，

此时滑动变阻器连入电路的电阻R2＝0欧1分

当电压表V示数达到满刻度时，U2＝3伏，U1＝9伏，

I＝U1/R1＝9伏/20欧＝0.45安

R2＝U2/I＝3伏/0.45安≈6.67欧1分

R2接入电路的阻值范围为0~6.67欧

2.如图所示电路，电源电压保持不变，R2的阻值为12欧．R1上标有“50Ω 2A”，电压表V的示数为6伏，电流表A的示数为0.25安，求：

①电源电压；

②移动滑片，使电流表、电压表能分别达到某量程的最大值，求滑动变阻器连入电路的阻值范围．

①由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R2两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出电源的电压；

②由题意可知，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为3V，根据欧姆定律和串联电路的特点分别算出对应的滑动变阻器的阻值．

解答：

解：

①由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，

根据欧姆定律可得：

电阻R2两端的电压U2=IR2=0.25A×12Ω=3V，

∵串联电路中总电压等于各支路电压之和，

∴电源的电压U=U1+U2=6V+3V=9V；

②当电流表示数为I=0.6A时，

电阻R2两端电压为U2′=IR2=0.6A×12Ω=7.2V，

滑动变阻器两端的电压U1′=U-U2′=9V-7.2V=1.8V，

22．在图9所示的电路中，电源电压为24伏且不变，滑动变阻器R2上标有“501A”字样。

闭合电键S，滑片P从最右端逐渐向左移动到某位置时，电流表的示数为0.4安，电压表的示数为10伏。

求：

（1）电阻R1的阻值。

（2）若滑片P移动到该位置后不动，闭合电键通电10秒，电流对R1所做的功。

（3）若在滑片P继续向左移动的过程中，___________（选填“只有电流表”、“只有电压表”或“两电表”）的指针能达到满刻度（如图10所示），此时变阻器R2连入电路的阻值。

【正确答案】

⑴R=25欧。

⑵W=40焦。

⑶两电表R2=15欧。

【测量目标】运用物理概念和物理规律解决问题

【考查内容】欧姆定律；电功的计算；串并联电路的特点；

【难度等级】难

【思路图解】

【知识拓展】偏转角度问题，还可以涉及偏离零刻度线、满偏、偏离原刻度线、偏离零刻度线的二分之一等

【强化训练】

1.在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50ΩlA”字样．闭合电键S，移动滑片P到R2的最右端时，电流表A2的示数为0.12安．求：

（1）电源电压．

（2）通电10秒钟，电流对电阻R2所做的功．（3）在改变滑片P位置的过程中，电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，求此时滑动变阻器接入电路的电阻．

解答：

（1）闭合电键S，移动滑片P到R2的最右端时，电流表A2的示数为0.12安．此时滑动变阻器电阻全部接入电路，

为50Ω．根据U=IR可求出电源电压．

（2）有电压、电流和时间根据W=UIt可求出电流做的功．

（3）先有电源电压和R1阻值求出和R1的电流，根据电流表A2的指针偏离原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，可求出此时R2的电流．再有电源电压和电流求出此时滑动变阻器接入电路的电阻．

2.如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，电流表表盘如图（b）所示．闭合电键，通过电流表A1的电流为0.3安．

求：

①电阻R1的阻值．

②移动滑动变阻器滑片P，两个电流表指针偏离零刻度线角度恰好相同，求10秒钟内电流对电阻R2做的功，并求上述情况下滑动变阻器接入电路的最小值．

由电路图可知，两电阻并联，电流表分别测两支路的电流；

（1）根据并联电路的特点和欧姆定律求出电阻R1的阻值；

（2）根据两个电流表指针偏离零刻度线角度相同时，可能电流相等或根据大量程示数是小量程示数的5倍得出滑动变阻器支路的电流，然后根据W=UIt求出10秒钟内电流对电阻R2做的功；根据欧姆定律可知电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小求出滑动变阻器接入电路的最小值．

22．如图14所示，R2为“50Ω2A”字样的滑动变阻器，闭合电键后，电压表V的示数为6伏，电流表A1的示数为0.5安，电流表A2的示数为2.0安。

求：

（1）R1的电阻值；

（2）请判断电表使用的量程：

其中电流表A1的量程_______安（选填“0～0.6安”或“0～3安”），电压表V的量程_______伏（选填“0～3伏”或“0～15伏”）；

（3）在移动滑动变阻器滑片P的过程中，使两电流表的示数同时能达到各自的最大值，则应选用电阻值为_________欧代替电阻R1；

（4）电阻R1替换后，在电路正常工作时滑动变阻器的阻值范围。

（写出计算过程）

【正确答案】

（1）I1＝1.5安R1＝4欧

（2）0～0.6安0～15伏

（3）2.5欧

（4）R2的取值范围：

10欧~50欧

【测量目标】运用物理概念和物理规律解决问题

【考查内容】欧姆定律；电压表和电流表的量程选择；串并联电路的特点；

【难度等级】难

【思路图解】

【强化训练】

22．在图11（a）所示的电路中，电源电压为22伏且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。

闭合电键S后，电流表A的示数为0.4安，电压表V的示数为6伏，求：

①此时变阻器R2消耗的电功率P2。

②定值电阻R1的阻值。

③请用定值电阻R0来替换电阻R1。

要求：

选择不同的电表量程，移动变阻器的滑片P，都能使电压表V的指针处于图11（b）所示位置，且电路能正常工作。

第一，符合上述条件的定值电阻R0最小阻值为_________欧，最大阻值为_________欧。

第二，满足上述要求时，若定值电阻R0分别取最小和最大阻值连入电路，在两种情况下各自电流表示数的最小值。

（写明必要理由）

【正确答案】

①P2＝U2I2＝U2I1分

＝6伏×0.4安＝2.4瓦1分

②R1＝U1/I1＝U1/I＝（U－U2）/I1分

＝（22伏－6伏）/0.4安＝40欧1分

③

第一：

10；60。

2分

第二：

若定值电阻R0取最小阻值10欧连入电路，电压表V的示数最大为15伏时电路中的电流最小，此时有：

1分

I最小＝I0最小＝U0最小/R0＝（U－U2最大）/R0＝（22伏－15伏）/10欧＝0.7安

若定值电阻R0取最大阻值60欧连入电路，滑动变阻器电阻最大时，电路中的电流最小，此时有：

I′最小＝U/R总最大＝U/（R0′＋R2最大）＝22伏/（60欧＋50欧）＝0.2安

2．在图所示的电路中，电源电压为18伏且不变，电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω,2A”字样．闭合电键S，电流表的示数为0.4安．求：

（1）电阻R1两端的电压．

（2）电阻R1消耗的电功率P1．

（3）现有三个定值电阻，分别为A（40欧）、B（20欧）、C（10欧），请从中选择一个来替换电阻R1，并选择合适的电表量程．要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，不更换电表量程，两电表的指针分别能达到满刻度处，且电路能正常工作．

①请选择电表使用的量程：

电流表量程_______安，电压表量程________伏．

②应选用电阻________（选填字母）代替电阻R1．

③满足上述要求时，变阻器R2连入电路的阻值范围．

（1）由图可知R1与滑动变阻器串联，电压表并联在R2两端；根据U=IR求出R1两端的电压；

（2）根据P=UI求出R1消耗的电功率；

（3））①先根据题意确定两电表的量程，再分析当三电阻接在电路中时的电流及电压范围，确定选择哪个电阻；

②根据电流表和电压表允许通过的最大值，分别利用欧姆定律求得对应的滑动变阻器的阻值，然后确定范围．

解答：

解：

（1）U 1=I R1=0.4安×30欧=12伏；

（2）P1=U1 I=12伏×0.4安=4.8瓦；

答：

（1）电阻R1两端的电压为12V；

（2）电阻R1消耗的电功率为4.8W．

（3）①②要求电压表能达的最大值，若选0～15V量程，

因电压表并联在R2两端，电源电压为18V，

则当选择电阻等于10Ω时，电压表示数刚好等于15V；

【课后作业】

22．在图16所示的电路中，电源电压为6伏，且保持不变。

当电键S闭合时R2的滑片在b端，电流表A的示数为0.1安，电压表V的示数为4伏。

求：

（1）电阻R1的电压；

（2）电流表的最大示数是多少；

（3）在滑片滑动过程中，电阻R1消耗功率的变化范围。

【正确答案】

（1）U1＝2伏

（2）I最大＝0.3安

（3）电阻R1消耗功率的变化范围是：

0.2瓦～1.8瓦

22.在图11所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R2上标有“30Ω2A”字样，闭合电键S后，电压表、电流表的示数分别为4伏、0.4安。

求：

（1）电阻R1的阻值。

（2）变阻器R2消耗的电功率P2。

（3）在能改变电表量程的前提下，通过改变变阻器P的位置，当两电表指针偏转的角度恰巧相同时，试求通过电路的电流I。

【正确答案】

（1）

（2）

（3）①当电压表、电流表均选大量程时，

②当电压表、电流表均选小量程时，

③当电压表选大量程、电流表选小量程

④当电压表选小量程、电流表选大量程时

22.在图12所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。

闭合电键，移动滑片到某位置时电压表V1的示数为2伏，电压表V的示数为6伏，电流表的示数为0.2安。

求：

①电阻R1的阻值。

②通电10秒，电流通过R1所做的功。

③改变滑片的位置，使两电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同？

如有可能，求出R2的值。

【正确答案】

（1）R1＝U1/I1＝2伏/0.2安＝10欧

（2）W1＝U1I1t＝2伏×0.2安×10秒＝4焦

（3）两个电压表的指针偏离零刻度线的角度恰好相同，

则两电压表的示数之比应为5倍。

或I（10欧＋R2）/10欧I＝5

R2＝40欧　

　当二表读数相同时，R2＝0欧　

22.在图13所示电路中，电源电压不变。

滑动变阻器R2上标有“50欧3安”字样，当S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在最右端位置时，电流表A的示数为0.2安；闭合电键S1后，电流表A的示数变化了0.5安。

求：

（1）电源电压；

（2）R1的电阻值（3）通电60秒钟，电流通过R1所消耗的电能；（4）在移动滑片P的过程中，某同学发现两电流表的指针偏转快慢相同，在不超过电表量程的条件下，求R2消耗的最大功率？

【正确答案】

（1）U=U2=I2R2=0.2安×50欧=10伏

（2）

（3）W1=U1It=10伏×0.5安×60秒=300焦

（4）A1表选0~0.6安，A表选0~3安时A1表满刻度0.6安，则A表1.1安不能满足指针快慢相同，所以A1表、A表只能选0~3安满足指针快慢相同条件

当A表满刻度时I/2＝I－I1＝2.5安；P2＝UI/2＝10伏×2.5安＝25瓦

22．在图11所示的电路中，电源电压为9伏且不变，变阻器R2标有“10Ω2A”字样。

闭合电键S，当滑片移到某一位置时，电流表示数为0.4安，电压表示数为1伏。

求：

①此时滑动变阻器消耗的电功率P2。

②定值电阻R1的电阻值。

③现可用A：

12欧、B：

18欧的定值电阻来替换R1，或用标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器C替换R2，要求：

在移动变阻器滑片P的过程中，使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且电路能正常工作。

第一，满足上述要求时，电压表应选用0~______V量程。

第二，满足上述要求时，所选用替换R1或R2的元件：

_________（选填字母）。

第三，满足上述要求时，电压表示数的最小值。

（写明必要理由）

【正确答案】

（1）P2=U2I1分

=1伏×0.4安=0.4瓦1分

（2）U1=U-U2=9伏-1伏=8伏1分

1分

1分

（3）31分

A1分

U1大=I大R1=0.6安×12欧=7.2伏1分

U2小=U–U1大=9伏-7.2伏=1.8伏1分

22.在图13所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程分别为0～0.6安和0～3安，电压表的量程分别为0～3伏和0～15伏，电阻R1和R2的阻值分别为24欧和120欧。

求：

（1）当只闭合电键S1时，电压表示数为12伏，求电流表的示数。

（2）当只闭合电键S3时，电阻R2消耗的电功率P2。

（3）现用阻值不同的电阻R3替换R2，替换后要求：

通过控制电键的断开或闭合，使电流表或电压表的示数分别能达到某个量程的最大值，且两个电阻都有电流通过，请通过计算求出符合上述要求的所有可能的定值电阻R3的阻值。

【正确答案】

（1）I＝I1＝U1/R11分

＝12伏/24欧1分

＝0.5安1分

（2）I2＝U2/R2＝12伏/120欧＝0.1安1分

P2＝U2I2

＝12伏×0.1安1分

＝1.2瓦1分

（3）电路中电阻R1、R3同时都有电流通过，只闭合电键S2，电阻R1、R3

串联；只断开电键S2，电阻R1、R3并联。

①当电阻R1、R3串联时，

因为Imax＝U/R1＝0.5安，所以电流达不到电流表两个量程的最大值。

因为电源电压U＝12伏，所以电压U1达不到电压表0～15伏量程的最大值。

当U1＝3伏时，达到电压表0～3伏量程的最大值。

R3＝（U－U1）/（U1/R1）＝72欧

②当电阻R1、R3并联时，

当I＝3安时，达到电流表0～3安的量程的最大值。

R3＝U/（I－U/R1）＝4.8欧3分

因为电源电压U＝12伏，所以电压U1达不到

电压表0～15伏量程的最大值。

当I＝0.6安时，达到电流表0～0.6安量程的最大值。

R3＝U/（I－U/R1）＝120欧＝R2（不作为替换电阻）

22.在图11（a）所示的电路中，电源电压为18伏且不变。

电阻R1的阻值30欧，滑动变阻器R2上标有“202A”字样。

闭合电键S，电压表的示数为12伏。

（1）求电流表的示数。

（2）求电阻R2连入电路的阻值。

（3）若移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图11（b）或（c）所示。

①求出此时两电表的示数。

②现要求在移动变阻器滑片P时两电表的指针均能达到满刻度，如图11（b）和（c）所示，小华和小明拟采取如下方法：

小华：

用5欧的定值电阻替换电阻R1。

小明：

用25欧的定值电阻替换电阻R1。

请判断：

_________________的方法能满足题目的要求（选填“小华”、“小明”或“小华和小明”）。

满足题目要求时，滑动变阻器连入电路的阻值R2的值为___________欧。

③继续移动变阻器的滑片P，直至电路中电流最小，则两电表指针偏转角度的变化量是___________的（选填“相同”或“不同”）。

【正确答案】

（1）I＝U1/R1＝12伏/30欧＝0.4安

（2）R2＝U2/I＝（U－U1）/I＝（18伏－12伏）/0.4安＝15欧

（3）①电压表示数：

U1＝15伏

电流表示数：

I＝U1/R1＝15伏/30欧＝0.5安

②小明5欧

③相同