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1、5.電學(xué)專題
解題方法
河北中考電學(xué)選擇題往往綜合性較強,涉及到歐姆定律、電功、電功率的知識及串、并聯(lián)電路的特點,它一般是變化電路的分析計算,解決此類問題關(guān)鍵是審清題意,審題要訣之一:必須把變化的電路轉(zhuǎn)化成幾個狀態(tài)下的靜態(tài)電路;審題要訣之二:必須把幾個狀態(tài)下的靜態(tài)電路畫出等效圖,在圖中標出已知條件,整理之后就容易找出各電路間的聯(lián)系了。
典例分析
圖1
R2
S2
R0
A
R1
S1
例1(2020年河北).如圖1所示,電源電壓保持不變,R1∶R2?=?1∶2。只閉合S1時,電流表的示數(shù)為0.3?A,R1消耗的功率為P1;只閉合S2時,R0消耗的功率
2、為0.8?W,R2消耗的功率為P2,且P1∶P2?=?9∶8。則下列結(jié)果正確的是
A.電源電壓為12?V
B.R0的阻值為40?Ω
C.R2的阻值為20?Ω
D.R0先后兩次消耗的功率之比為3∶2
答案:A
【解析】本題考查知識點為:串聯(lián)電路中電壓、電流的特點,歐姆定律、電功率等相關(guān)內(nèi)容。題目綜合性較強,有一定的難度。先分析電路,只閉合S1時,電路連接是R0、R1串聯(lián),電流表的示數(shù)為0.3A,R1消耗的功率為P1;只閉合S2時,電路連接是R0、R2串聯(lián),R0消耗的功率為0.8W,R2消耗的功率為P2,且P1∶P2?=?9∶8。難就難在:一是當只閉合S1時和只閉合S2時,列
3、出對應(yīng)的關(guān)系式;二是根據(jù)已知條件電源電壓保持不變,R1∶R2?=?1∶2,解出R0與R1的關(guān)系。這個題能夠很好的考查出學(xué)生的思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力??梢云鸬胶芎玫倪x拔功能。
解:(1)只閉合S1時,R0、R1串聯(lián),電路中電流I1=0.3A, R1消耗的功率為P1= I12 R1
(2)只閉合S2時,R0、R2串聯(lián)P0=0.8 W,
R2消耗的功率P,2= I22 R2
由P1∶P2?=?9∶8 可得I12 R1∶I22 R2=?9∶8 又因為R1∶R2?=?1∶2 所以I1∶I2=?3∶2
I2=?0.2A 根據(jù)電源電壓保持不變 I1(R0+R
4、1)= I2(R0+R2)再由
R1∶R2?=?1∶2 可得
R0=R1 P0=0.8 W I22 R0=0.8 W R0=20?Ω R1=20?Ω R2?=40?Ω 而U= I1(R0+R1)=0.3A(20?Ω+20?Ω)=12V,所以A正確 R0先后兩次消耗的功率之比為9∶4
圖2
R1
R2
P
S
A1
A3
V
A2
例2(2020年河北)如圖2所示電路中,閉合開關(guān)S后,在滑片P向右滑動過程中,各電表示數(shù)變化正確的是
A.A1、A3示數(shù)不變,A2、V示數(shù)變小
B.A1、V示數(shù)不變,A2、A3示數(shù)變大
C.A1、A2、V示數(shù)
5、不變,A3示數(shù)變小
D.A2、V示數(shù)不變,A1示數(shù)變小,A3示數(shù)變大
答案: C
【解析】 本題是電學(xué)綜合題,主要考查了并聯(lián)電路、電表的應(yīng)用、滑動變阻器、歐姆定律的相關(guān)內(nèi)容,綜合性較強。本題的突破點在于正確識別電路連接方式及準確判斷電流表、電壓表的測量對象。將電壓表拆除不影響電路工作,本題如拆除電壓表容易看到是一個并聯(lián)電路。并聯(lián)電路各支路互不影響,A1表測R2電流示數(shù)不變,A2表被短接示數(shù)為0,A3表測總電流,滑片P向右滑動R1變大, R1中電流變小,總電流減小,所以A1、A2表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)也不變。
【針對訓(xùn)練】
1.(2020年河北)如圖3所示電路,電源電壓不變。閉合開
6、關(guān)S,當滑片p置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為4V:當滑片p置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)變化了2V,在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J。則下列結(jié)果正確的是( )
圖 3
A.電源電壓為10V
B.R1的阻值為18Ω
C.滑動變阻器只的最大阻值為9Ω
D.R1先后兩次消耗的電功率之比為4:3
2.(2020年河北模擬)如圖4所示電路中,電源電壓不變。閉合開關(guān)S,當滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)為12V;當滑片P置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)變化了3V,在定值電阻R1上的實際功率為13.5W。則下列結(jié)果正確的是(
7、 )
圖 4
A.電源電壓為15V
B.定值電阻 R1的阻值為10Ω
C.滑動變阻器R的最大阻值為18Ω
D.在定值電阻R1上10s最多可以產(chǎn)生540J的熱量
L1
L2
A
S3
S1
S2
圖5
3.(2020承德)如圖5所示電路,電源電壓為6V不變。L1、L2是額定電壓為6V,電阻為10Ω的相同燈泡(忽略溫度對燈泡電阻的影響)。下列說法中,正確的是( )
A.當僅閉合S1、S2時,L1、L2都不能正常發(fā)光
B.當僅閉合S3時,電路消耗的總功率為1.8W
C.當僅閉合S1、S3時,電流表的示數(shù)為0.3A
8、
D.當僅閉合S2、S3時,電路消耗的總功率為7.2W
4.如右圖6所示電路中,電源電壓恒定,滑動變阻器R2的滑片滑到a端時,電阻R1消耗的功率為7.2W,滑動變阻器R2的滑片滑到b端時,電阻R1消耗的功率為0.8W,此時電壓表示數(shù)為4V。則滑片在b端時,電流表的示數(shù)為 ( )
圖6
A.1.8 A B.1.2 A C.0.4 A D.0.2
圖 7
5.如圖7所示電源電壓恒定不變。R0為定值電阻,R為滑動變阻器,當滑動變阻器的滑片P滑到中點時,電壓表的示數(shù)為3V,當滑動變阻器的滑片P滑到最右端時,電壓表的示數(shù)為4.5V, 則下列說法正確的是( )
9、A.電源電壓為9V
B.當R0=10Ω時滑動變阻器的最大阻20Ω
C.R0=10Ω時,電路中的最大功率為9W
D.R0=10Ω時,電路中的最小功率為5W
6.如圖8所示,電源電壓保持不變,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 2A”。調(diào)節(jié)滑片,當電壓表示數(shù)為4V時,燈泡消耗的功率為1W;當電壓表的示數(shù)為2V時,燈泡正常發(fā)光,消耗的功率為4W。燈泡電阻不受溫度影響,則下列說法正確的是( )
圖 8
A.燈泡的電阻為2Ω
B.電源電壓為24V
C.電路消耗的最大功率為12W
D.燈泡的最大功率和最小功率之比為16:1
圖 9
7.如圖9所示電路中,電源電壓不
10、變,燈L上標有“18V 18W”的字樣,電壓表所選量程為0~15V,電流表所選量程為0~3A。當開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P移到a端時,燈L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.1A。則在保證電路各元件安全的情況下,斷開開關(guān)S,移動滑片P的過程中,燈L的最小功率及滑動變阻器接入電路中的阻值為(燈泡電阻不受溫度影響) ( )
A.0.5W 90Ω B.0.15W 180Ω
C.5W 90Ω D.6.48W 180Ω
圖 10
8.如圖10所示的電路圖中,電源兩端的電壓保持不變,電阻R2與電阻R3的阻值均為10Ω.閉合開關(guān)S后,電流表A1和A2的示數(shù)之比為3:2。把電
11、流表A1和A2分別換成電壓表V1和V2后,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2.下列選項正確的是
A.R1=10Ω B.R1=20Ω
C.U1:U2=3:4 D.U1:U2=2:1
9.如圖11所示電路,小燈泡標有“6V 6W”字樣,滑動變阻器標有“12Ω2A”。閉合開關(guān),滑動變阻器的滑片滑到最左端時,小燈泡正常發(fā)光。(設(shè)燈絲的電阻不變)滑動變阻器的滑片移動過程中以下說法正確的是 ( ?。?
圖11
S
L
A.燈泡的實際功率最小值是2W
B.電源電壓為12
12、V
C.小燈泡兩端的電壓變化范圍是2V~6V
D.燈絲電阻為8Ω
圖12
圖12
10.在如圖12所示的電路中,電源電壓為15V且不變,滑動變阻器R2上標有“20Ω 2A”字樣,電流表A是普通的0~0.6A、0~3A的雙量程電流表,電壓表V是普通的0~3V、0~15V的雙量程電壓表.現(xiàn)有阻值為15Ω和24Ω的兩個電阻,請從中選擇一個來替換電阻R1,要求:在移動變阻器的滑片P的過程中,使電流表和電壓表的示數(shù)分別能達到某個量程的最大值,且電路能正常工作。則下列說法中錯誤的是
A.電流表和電壓表量程分別應(yīng)選擇為0.6A和3V
B.應(yīng)選擇阻值為24Ω的電阻
C.滿足上述要求時,變阻器R2連入電路的阻值范圍1Ω ~6Ω
D.R1的最小功率是8.64W
圖7
如圖7所示電路.電源電壓不變,L1標有“4V 2W”,L2標有“8V 4W”。當開關(guān)S接a時.L1恰好正常發(fā)光,當開關(guān)S接b時.L2兩端電壓為6.4V。(忽略溫度變化對電阻的影響)下列說法中錯誤的是:
A.電源電壓是16V
B.開關(guān)S接a時電阻R在30s內(nèi)所產(chǎn)生的熱量是120J
C.開關(guān)S接b時L2實際功率是2.56W
D.開關(guān)S接a和接b時,電路的總功率之比是5∶4