疑難點(diǎn)撥08 電學(xué)的綜合計(jì)算一、考向分析綜合計(jì)算題俗稱壓軸題、大型計(jì)算題,是中考試卷主要題型,也是必考題型,同時也是產(chǎn)生差距,判斷考生綜合應(yīng)用能力、題型難度屬于中等偏上的題型。綜合計(jì)算題在中考試卷中占有很大比例,一般情況下所占比例在25%左右。綜合計(jì)算題以考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力為主,它既能反映學(xué)生對基本知識的理解掌握水平,同時又能體現(xiàn)學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題過程中的情感、態(tài)度與價值觀。電學(xué)的綜合計(jì)算主要涉及到歐姆定律及應(yīng)用、電功與電功率、電熱相關(guān)計(jì)算等。大型計(jì)算題很少是單一知識點(diǎn)或考點(diǎn)的計(jì)算,常見的是多個考點(diǎn)的綜合計(jì)算,但其計(jì)算內(nèi)容不變。二、考點(diǎn)詳解電學(xué)計(jì)算主要涉及四類計(jì)算1.利用歐姆定律進(jìn)行的計(jì)算。主要涉及的公式:(1)歐姆定律:I=U/R及其變形公式(2)在串聯(lián)電路中(主要針對兩個用電器的串聯(lián)):I=I1=I2;R=R1+R2;U1/U2=R1/R2(3)在并聯(lián)電路中(主要針對兩個用電器的串聯(lián)):U=U1=U2;I=I1+I2;1/R=1/R1+1/R2R= ;I1/I2=R2/R12.利用電能表測電功、電功率的計(jì)算。假設(shè)電能表上標(biāo)有N轉(zhuǎn)/KW.h或N次/KW.h,在時間t內(nèi)轉(zhuǎn)過了n轉(zhuǎn),則有:(1)這期間消耗的電能:W= ×3.6×106J或W= KW.h。(2)這期間的電功率:P= = (3)電功率:電流在單位時間內(nèi)所做的功。電功率物理意義:表示電流做功快慢的物理量。電功率公式:(適用于所有電路),推導(dǎo)公式:(適用于純電阻電路)。串聯(lián)電路中;并聯(lián)電路中:;無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計(jì)算總功率常用公式P=P1+P2+Pn。電功率單位:在國際單位制中,功率單位是瓦特(W),常用單位:千瓦(kW)。額定功率:某燈泡上標(biāo)有PZ220V-25字樣分別表示:普通照明,額定電壓(用電器正常工作時的電壓)220V,額定功率(用電器在額定電壓下的功率)25W的燈泡。已知U、P、U實(shí),可根據(jù)公式,由該式可知,當(dāng)實(shí)際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/n時,實(shí)際功率就變?yōu)轭~定功率的1/n2。3.焦耳定律電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,與電流的平方成正比,與導(dǎo)體的電阻成正比,與通電時間成正比。焦耳定律公式:Q=I2Rt。式中單位Q焦(J);I安(A);R歐(Ω);t秒。當(dāng)電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱),則有W=Q,可用電功公式來計(jì)算Q,如電熱器、純電阻就是這樣的。電熱的利用:電熱毯、電熨斗、電烤箱等;電熱的防止:電視機(jī)后蓋有很多孔是為了通風(fēng)散熱,電腦運(yùn)行時也需要風(fēng)扇及時散熱。 三、真題再現(xiàn) 一、單選題1.(2022·山東淄博·九年級期末)如圖甲所示,電電壓為18V,滑動變阻器標(biāo)有“20Ω   2A”字樣,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器滑片P滑至中點(diǎn)時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,下列說法正確的是(  ) A.定值電阻R的阻值為20ΩB.電路的最大電流為0.6AC.當(dāng)滑片P移到最左端時,R消耗的功率為32.4WD.當(dāng)滑片P移到最右端時,電壓表示數(shù)最小2.(2022·重慶涪陵·九年級期末)如圖所示,電電壓恒為20V,燈泡L上標(biāo)有“12V 6W”字樣(不考慮溫度對燈絲電阻的影響),電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~15VR2的阻值為20Ω。開關(guān)S1,當(dāng)滑動變阻器R1接入電路的電阻為0.2R時(R是滑動變阻器的最大阻值),燈泡L恰好正常發(fā)光。保證電路安全情況下,下列說法錯誤的是(  )A.滑動變阻器的最大阻值為80ΩB.開關(guān)S2時,電流表示數(shù)的變化范圍為0.25~1AC.開關(guān)S1時,滑動變阻器的可調(diào)節(jié)范圍為16~72ΩD.分析電路圖,接通電路并改變滑片P的位置,整個電路的最大功率和最小功率之比為12∶13.(2022·廣東·普寧市赤崗中學(xué)九年級階段練習(xí))如圖甲,當(dāng)開關(guān)S2轉(zhuǎn)到1時,根據(jù)電流表和電壓表對應(yīng)的示數(shù),如圖乙,有關(guān)判斷正確的是( ?。?/span> A.電電壓為8VBR2的阻值為10ΩCR1的阻值為20ΩDS2時通R2的電流為0.2A4.(2022·江蘇·靖江市靖城中學(xué)九年級階段練習(xí))在如圖所示的實(shí)物電路中,電電壓恒為6V,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω,0.5A”,燈泡上標(biāo)有“4V,1W”的字樣(不考慮溫度對燈泡電阻的影響),電流表選擇0~0.6A量程,電壓表V1選擇0~15V量程,V2選擇0~3V量程,閉合開關(guān)后調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,在保證電路安全條件下,下列說法正確的是( ?。?/span>A.電壓表V2示數(shù)的變化范圍為2V~3VB.滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍8Ω~20ΩC.當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,燈泡和滑動變阻器消耗的功率之比為4∶1D.如果將該燈泡和另一個標(biāo)有“3V,15W”字樣的燈泡(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)串聯(lián)在另一電下,電電壓允許的最大值為7V5.(2022·山東·東平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級開學(xué)考試)如圖所示電路,電電壓為6V且保持不變,定值電阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑動變阻器R3的最大阻值為30Ω。下列說法正確的是( ?。?/span>閉合開關(guān)S1、S2、S3,電流表的示數(shù)為0.9A;閉合開關(guān)S1、S2S3,通過R1R2的電流之比為1∶2;只閉合開關(guān)S1R3的滑片由a端移動到b端的過程中,電流表和電壓表的示數(shù)均變??;只閉合開關(guān)S1,R3的滑片由a端移動到b端的過程中,電壓表示數(shù)的變化范圍是6V~1.5VA①②③正確 B①③④正確C②③④正確 D①②④正確6.(2022·江蘇·揚(yáng)州市梅嶺中學(xué)九年級階段練習(xí))如圖所示,只閉合開關(guān)S時,燈L1的功率為9W;斷開開關(guān)S,閉合S1、S2時,燈L1的功率為25W。電電壓不變,且燈絲電阻不受溫度的影響,則只閉合開關(guān)S時,L1、L2兩燈的電壓之比是(  )A2∶3 B5∶3 C3∶5 D3∶27.(2022·山東菏澤·九年級期末)據(jù)如圖所示的兩盞白熾燈銘牌可知( ?。?/span>A.甲燈一定比乙燈亮B.正常發(fā)光時,甲燈的電阻大于乙燈的電阻C.正常發(fā)光時,甲燈消耗的電功率是乙燈電功率的4D.正常發(fā)光時,甲燈消耗的電能是乙燈消耗電能的48.(2021·重慶永川·九年級期末)如圖所示,電路中的兩燈泡L1L2分別標(biāo)有“3.8V 0.2A”“3.8V   0.3A”字樣,閉合開關(guān)后兩燈均發(fā)光。假設(shè)燈泡的電阻不受溫度影啊,下列判斷正確的是(  )A.燈泡L1L2 串聯(lián) B.燈泡L2發(fā)光更亮C.燈泡L1的電阻絲更粗 D.電流表A2的示數(shù)為0.5A9.(2022·廣東·汕頭市金平區(qū)金園實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級期末)下列選項(xiàng)中關(guān)于教室里的一個電風(fēng)扇物理量描述不正確的是:( ?。?/span>A.額定功率約40W B.通過的電流約1.5AC.額定電壓為220V D.夏天一個月消耗的電能約為5kw?h10.(2022·內(nèi)蒙古通遼·九年級期末)如圖甲所示,電電壓為18V,滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器滑片P滑至中點(diǎn)時,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,下列說法不正確的是( ?。?/span>A.定值電阻R的阻值為10ΩB.電路的最小電流為0.6AC.滑動變阻器滑片P移動到最左端時,電流表示數(shù)為1.8AD.滑動變阻器滑片P移動到最右端時,電壓表示數(shù)為6V二、綜合題11.(2022·河南洛陽·九年級期末)如圖甲所示,這是一臺智能體重秤的電路結(jié)構(gòu)圖,電電壓為6V保持不變,定值電阻R0=200Ω,秤盤(質(zhì)量不計(jì))下方的電阻R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力大小的變化關(guān)系圖像如圖乙所示?1)壓敏電阻R所受壓力增大,壓敏電阻R的阻值 ______(選填變大、變小不變)。定值電阻R0在電路中的作用是 ______。2)當(dāng)所測人的質(zhì)量為60kg時,通過定值電阻R的電流是多少?______g10N/kg3)此體重計(jì)表盤是由電壓表改裝而成,請簡單分析一下改裝后的體重計(jì)的刻度不均勻的理由______12.(2022·河南開封·九年級期末)亮亮設(shè)計(jì)了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路。其電路原理圖如圖甲所示,電電壓保持不變。電壓表量程為0~3VR0是定值電阻,阻值為150ΩR1是熱敏電阻,其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖所示。閉合開關(guān)S后,當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時,求:1R1的阻值隨溫度降低而___________;2R1的阻值為多少?此時電壓表的示數(shù)為1.5V,通過R0的電流為多少?(        )3)電電壓為多少?(        )4)電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值,則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少?(        )13.(2022·云南昆明·九年級期末)濕度表的簡化工作原理圖如圖甲所示,電由4節(jié)新干電池組成,定值電阻R0R為濕敏電阻,其阻值R隨環(huán)境濕度RH的變化如圖乙所示,電壓表量程為“03V”,電流表量程為“00.6A”。求:1)閉合開關(guān)S,當(dāng)環(huán)境濕度降低到40%,此時的電壓表示數(shù)將引發(fā)預(yù)警系統(tǒng)提示濕度過低,請問此時的電壓表示數(shù)為多少______?2)電池使用一段時間后,電電壓降低,當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)提示濕度過低時,環(huán)境濕度______(選填低于”“等于高于40%。3)當(dāng)使用4節(jié)新干電池供電時,在保證電路安全的情況下,電路的總功率最大時,環(huán)境濕度是多少______?14.(2020·西藏林芝·模擬預(yù)測)隨著電器化時代的到來,家用電器已廣泛應(yīng)用到我們的生活中。某家庭煲湯用電熱鍋簡化電路如圖所示,電熱鍋額定電壓為220V, R1R2均為發(fā)熱電阻,其阻值分別為80Ω、404Ω1)接通電,閉合開關(guān)S1、S2,電熱鍋處于_______;當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到100℃時,開關(guān)S2自動斷開,開關(guān)S1仍閉合,電熱鍋處于_______(選填:小火燉煮狀態(tài)或大火加熱狀態(tài))2)電熱鍋在額定電壓下,處于小火燉煮狀態(tài)時,電功率多大? (          )3)電熱鍋在額定電壓下,處于大火加熱狀態(tài)時,電路中的電流多大?(          )4)電熱鍋在額定電壓下,處于大火加熱狀態(tài)15分鐘,消耗的電能是多少焦耳?(          )15.(2022·廣東·汕頭市金平區(qū)金園實(shí)驗(yàn)中學(xué)九年級期末)如圖所示是某型號電熱加濕器的原理圖,如表為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻,且R2=3R1,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),1、2、3、4為觸點(diǎn),通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)關(guān)”“低檔”“高檔之間的轉(zhuǎn)換(低檔為小功率加熱,高檔為大功率加熱)。求:額定電壓220V高檔發(fā)熱功率4000W水箱容積3L適用面積20~40m2 1)加濕器需在高檔加熱,開關(guān)S應(yīng)旋轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)______位置(選填“12”、“2、3”“3、4”);2)電阻R1的阻值;(      )3)若是某次使用加濕器工作30 min中,前10分鐘是高檔發(fā)熱功率,剩下時間為低檔發(fā)熱功率,請計(jì)算加濕器消耗的總電能。(      )16.(2022·江蘇·揚(yáng)州市江都區(qū)第三中學(xué)九年級階段練習(xí))閱讀短文,回答問題:掃地機(jī)器人如圖甲所示為一款能自動清掃地面的掃地機(jī)器人。機(jī)器人通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生高速氣流,將灰塵、雜物吸入集塵盒;其防滑輪皮采用凸凹材質(zhì)制成;底部安裝有塑料刷,用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體;前端裝有感應(yīng)器,通過發(fā)射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物。當(dāng)剩余電量減為電池容量的20%時,機(jī)器人會主動尋找充電器充電。表一為某掃地機(jī)器人的部分參數(shù)。電池容量指放電電流與放電總時間的乘積。表一:額定工作電壓12V額定功率30W電池容量2500mAh工作噪音<50dB凈重4kg最大集塵量1kg 機(jī)器人中吸塵電機(jī)的吸入功率是衡量其優(yōu)劣的重要參數(shù),測得某吸塵電機(jī)的吸入功率與真空度、風(fēng)量間的對應(yīng)關(guān)系如表二。真空度指主機(jī)內(nèi)部氣壓與外界的氣壓差;風(fēng)量指單位時間內(nèi)通過吸塵電機(jī)排出的空氣體積。吸塵電機(jī)吸入功率與輸入功率的比值叫做效率。表二:真空度400450500550600風(fēng)量(0.0250.020.0170.0150.013吸入功率1098.5 7.8 1)機(jī)器人工作時,主機(jī)內(nèi)部的氣壓________(選填大于、小于等于)大氣壓而產(chǎn)生吸力,若該機(jī)器人向障礙物垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過0.001s收到回波,則其發(fā)射超聲波時與障礙物間的距離為________cm;(設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s2)該機(jī)器人充滿電后至下一次自動充電前,能夠連續(xù)正常工作的最長時間為________min;3)由表二數(shù)據(jù)可知,當(dāng)風(fēng)量為0.015m3/s時,吸塵電機(jī)吸入功率為________W,若吸塵電機(jī)的輸入功率為25W,此時其效率為________%。17.(2021·河南焦作·九年級階段練習(xí))某型號電飯煲有加熱、保溫和預(yù)約等功能,如圖甲所示為其內(nèi)部電路原理圖,圖乙是該電飯煲完成一次煮飯任務(wù)時電功率與時間的關(guān)系圖像。1)如圖甲所示,該電飯煲處于_____(選填加熱保溫)狀態(tài);2)請算出該電飯煲加熱狀態(tài)時的電流;______3)請算出圖乙中陰影部分所表示的電能;______4)該電飯煲完成煮飯任務(wù)后,會保持保溫狀態(tài)。請你針對這一功能說出一條弊端及避免措施。弊端:_____;避免措施:_____。18.(2022·廣東江門·九年級期末)閱讀短文,回答問題.光敏電阻光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器,入射光強(qiáng),電阻減小,入射光弱,電阻增大。還有另一種入射光弱,電阻減小,入射光強(qiáng),電阻增大。光敏電阻的特殊性能,隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應(yīng)用。光敏電阻一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。常用的光敏電阻是硫化鎘光敏電阻,它是由半導(dǎo)體材料制成的。設(shè)計(jì)光控電路時,都用白熾燈泡(小電珠)光線或自然光線作控制光,使設(shè)計(jì)大為簡化。小明利用硫化鎘光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動草坪燈,其工作原理如圖所示,工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V 44W”的燈泡L,天暗時燈自動發(fā)光,天亮?xí)r燈自動熄滅??刂齐娐分须婋妷?/span>U恒為6V,定值電阻R0200Ω。在一定范圍內(nèi),光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E(光照強(qiáng)度E的單位為lx,光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大)之間存在一定關(guān)系,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示,電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì),當(dāng)天色漸暗,通過線圈的電流為0.02A時,恰好啟動工作電路的照明系統(tǒng)。光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R12060403024 1)常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器,它是由______材料制成的。隨著光照強(qiáng)度減小,光敏電阻R的阻值______(選填增大減小),電磁鐵的磁性______(選填增強(qiáng)減弱),當(dāng)光照強(qiáng)度減小到一定值時,銜鐵會被______(選填吸下釋放),照明系統(tǒng)啟動; 2)兩盞燈均正常發(fā)光時,工作電路中的總電流是為______A3)照明系統(tǒng)恰好啟動時,光敏電阻R的阻值為______,此時光照強(qiáng)度為______lx。

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