中考电学压轴题.docx

1、中考电学压轴题中考电学压轴题列方程组型【例1】（2014北京）冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明小阳根据上述要求设计了一种加热照明装置，这个装置的电路图如图所示，电阻R1和R2是两个用来加热且阻值不变的电阻丝，灯L是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合该装置从早晨7：00至17：00处于白天工作状态，连续正常工作10h，这段时间内电流表的示数为5.5A，电阻R1的电功率为P1，电阻R2的电功率为P2，电路的总电功率为P；该装置从17：00至第二

2、天早晨7：00处于夜间工作状态，连续正常工作14h已知：电源两端的电压U恒为220V， 求：（1）总电功率P；（2）电阻R2的阻值；（3）从早晨7：00到第二天早晨7：00的24h内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时答案： （1）总电功率P为1210W；（2）电阻R2的阻值为30；（3）该加热照明装置共消耗电能82.1kWh考点： 欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算解析： 当开关S1、S2同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图甲所示；当开关S1、S2同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图乙所示（1）由图甲可知：P=I1U=5.5A220V=1210W；（2）由图甲可知：

3、 ，U=U1+U2解得U1=55V，U2=165V则R1=10R2=30（3）W白=Pt白=1.21kW10h=12.1kWh由图乙得：P1=4840WP夜=PL+P1=160W+4840W=5000W=5 kWW夜=P夜 t夜=5kW14h=70kWhW=W白+W夜=12.1kWh+70kWh=82.1kWh答：（1）总电功率P为1210W；（2）电阻R2的阻值为30；（3）该加热照明装置共消耗电能82.1kWh推理型【例2】（2014上海）在图（a）所示的电路中，滑动变阻器R2是规格为“20，2A”和“5，3A”中的一个，闭合电键S，当变阻器连入电路恰好为其最大阻值的一半时，电流表的示数为

4、0.3安，此时：若电阻R1的阻值为20欧，求R1两端的电压U1若在电路中正确连入两个电压表，示数分别如图（b），（c）所示，请通过计算判断所用变阻器R2的规格，并求出电阻R1消耗的电功率P1答案： 若电阻R1的阻值为20欧，R1两端的电压U1为6V通过计算判断所用变阻器R2的规格为20，电阻R1消耗的电功率P1为0.45W或1.35W考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算解析： 当电流表的示数为0.3安，由欧姆定律得U1=IR1=0.3A20=6V；由电路图可知：R1与变阻器R2串联，当变阻器连入电路恰好为其最大阻值的一半时，电路中电流为I=0.3A，若变阻器R2的规格为、R2=20，则R2=R

5、2=20=10，由欧姆定律得：U2=IR2=0.3A10=3V；、R2=5，则R2=R2=5=2.5，由欧姆定律得：U2=IR2=0.3A2.5=0.75V；由图所示电压表示数分别为：（b）0.9V或4.5V，（c）1.5V或7.5V，与U2比较可知，电压表一定不会并联在R2两端，故一只电压表是并联在R1两端，另一只电压表测量电源电压；两只电压表示数之差为U2，即3V或0.75V，比较电压表示数可知只有3V符合，故取R2=20；两只电压表组合方式有：、（b）测量电源电压，示数为4.5V，（c）测R1两端电压，示数为1.5V；、（b）测R1两端电压，示数为4.5V，（c）测量电源电压，示数为7.

6、5V；电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=1.5V0.3A=0.45W，或P1=U1I1=4.5V0.3A=1.35W答：若电阻R1的阻值为20欧，R1两端的电压U1为6V通过计算判断所用变阻器R2的规格为20，电阻R1消耗的电功率P1为0.45W或1.35W应用型【例3】（2014鄂州）小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示电源电压保持3V不变，电流表量程为01A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9，它的阻值与其接入电路的长度成正比水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、

7、物体Q通过硬杆相连滑片与电阻丝始终保持良好接触水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小（1）电阻Ro的阻值为多少？（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为多少？答案： （1）电阻Ro的阻值为3；（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为16N考点： 欧姆定律的应用；电路的动态分析解析： （1）电流表满偏时，电流I=1A由I=可得，R0=3；（2）电流为I=0.5A时，电阻丝电阻R=R0=3=63=3，因为粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9，它的阻值与其接入电路的长度成

8、正比所以接入电路的长度为4cm，由图乙知：F=Kx，K=4N/cm，x=4cm则F=4N/cm4cm=16N答：（1）电阻Ro的阻值为3；（2）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为16N【例4】（2014通辽）有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲，工作电路如图乙，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30求：（1）被检测者未喝酒时，R1阻值；（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数；（3）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL酒精气体浓度0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测司

9、机是否酒驾？答案： （1）当被检测者未喝酒时，R1的电阻为60；（2）被检测者酒精气体浓度为0.8 mg/mL时，电流表的示数为0.3A；（3）当电压表示数为4.8V时，被检测司机属于酒驾考点： 欧姆定律的应用解析： （1）由图象可知，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60；（2）据图甲可知，当酒精浓度为0.8mg/ml时，R1的电阻为10，则R=R+R1=10+30=40；此时电路中电流：I=0.3A，即电流表的示数为0.3A；（3）当电压表的示数U1=4.8V时，根据串联电路的电压特点可知：U2=UU1=12V4.8V=7.2V，电路中的电流I1=I2=0.24A，根

10、据欧姆定律得：此时传感器R1的阻值R1=20，由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml0.2mg/ml，所以被检测者属于酒驾答：（1）当被检测者未喝酒时，R1的电阻为60；（2）被检测者酒精气体浓度为0.8 mg/mL时，电流表的示数为0.3A；（3）当电压表示数为4.8V时，被检测司机属于酒驾【例5】（2014盐城）新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示R1和R2均为电热丝，S1是自动控制开关煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示求：（1）S和S

11、1都闭合时电饭锅的电功率；（2）电热丝R2的阻值；（3）这30min内电饭锅产生的热量答案： （1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；（2）电热丝R2的阻值为220；（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9105J考点： 电功率的计算；欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用解析： （1）S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联；由乙图可知此时电流值Imax=3A，则功率Pmax=UImax=220V3A=660W；（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1与R2并联时；I2=ImaxI1=3A2A=1A，根

12、据欧姆定律得：R2=220（3）只有R1工作时功率P1=UI1=220V2A=440W；由乙图可知：t=10min+（20min15min）=15min=900s，t=（15min10min）+（30min20min）=15min=900s，则Q=W=Pmaxt=660W900s=5.94105J，Q=W=P1t=440W900s=3.96105J，Q=Q+Q=5.94105J+3.96105J=9.9105J答：（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；（2）电热丝R2的阻值为220；（3）这30min内电饭锅产生的热量为9.9105J一讲一测（2014贵港）如图所示，已知小灯泡L1的

13、额定电压为2V，L2的额定电压为6V，电源电压保持不变当开关S1和S4闭合，S2和S3断开时，电压表示数为5V，L1实际消耗的功率为其额定功率的；当开关S1和S2闭合，S3和S4断开时，电压表的示数为3V；当开关S1和S3闭合，S2和S4断开时，电流表的示数为0.5A设温度对电阻的影响可以不计，求L2的额定功率为_W；当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，1min内电流产生的热量为_J。答案： 3.6W； 216J考点： 电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用解析： 设电源电压为U因为P=UI，I=，Q=I2Rt；所以，当开关S1和S4闭合，S2和S3断开时，R与L1串联（L2短路），依题意

14、有：U1=U1额=2V=1VU=U1+5=1V+5V=6V U1=I1R1UU2=I1R ；当开关S1和S2闭合，S3和S4断开时，R与L2串联，依题意有：U2=I2R2 UU2=I2R 由、和得= 当开关S1和S3闭合，S2和S4断开时，L1与L2串联，依题意有：R1+R2=12由、和得：R=R2=10L2的额定功率P2额=3.6W当S1、S2、S4均闭合，S3断开时，L1、L2被短路，依题意有：1min内电流产生的热量Q=I2Rt=60s=216J（2014湖北）如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“4V 1.6W”字样闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的C点时，Rab=4Rac，灯L正常发光，20秒内电流对滑动变阻器做功为16焦（灯L的电阻保持不变）求：（1）灯L的阻值为_（2）滑动变阻器R的最大阻值为_（3）电源电压是_V（4）滑片P在b端时电压表的示数为U1；将滑片置于变阻器的某一位置D时，电压表示数为U2，且U1：U2=8：5，则P置于D时灯L实际消耗的电功率是_W答案： （1）10；（2）20；（3）6；（4）1.2