电路备战201x中考物理 热点考点06 电学电路分析及计算专题突破（含解析）

精选do c

热点考点06电学电路分析及计算专题

此类题型难度较大是中考中除大压轴题之外最难的题型也是中考中重点考查的题型此考点通常考查三个方面的知识 1  电路图或物理图像的识别及分析能力 2:电学计算公式的运用能力3运用数学知识求解物理量的计算能力。

考点突破

解答此类题的关键是能准确识别电路的串、并联情况能正确分析题中给出的物理图像并能熟练运用公式去求解某些物理量要想掌握此类题型只能多做此类题增强分析及计算能力本资料参阅了上百种资料并从近20年全国中考试题中经过仔细筛选并精选出大量的典型题进行了总结与归纳力求使读者能从这些典型题及其解法中领悟此类题的真谛 同时收集了大量的典型习题供读者练习。考点典例

例1  (xx四川德阳市中考试题)图甲是小灯L和电阻的电流随电压变化图象将它们按图乙所示接入电路中已知该电路中电源的电压是2V则下列结论错误的是 

A只闭合开关S 电路消耗的功率是1W

B 当再闭合S1后 电流表示数变化了0.2A

C 当再闭合S1后 电路消耗的总功率为1.2W

D 当再闭合S1后 电路消耗的功率将增大0.4W

【答案】 C

【解析】

1 由电路图可知只闭合开关S时 电路为L的简单电路 电流表测电路中的电流 电源的电压是2V则灯泡两端的电压为2V 由甲图象可知通过灯泡的电流为0.5A

则电路消耗的功率 P=UIL=2V×0.5A=1W故A正确

2当再闭合开关S1时灯泡L与定值电阻R并联电流表测干路电流因并联电路中各支路两端的电压相等所以此时R两端的电压为2V 由图象可知IR=0.2A 因并联电路中各支路独立工作、互不影响

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精选do c

所以通过L的电流不变则电流表示数的变化量△I=IR=0.2A故B正确

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和所以干路电流表的示数 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A此时电路消耗的总功率 P′ =UI=2V×0.7A=1.4W故C错误

电路消耗功率的增加量△P=P′ P=1.4W1 W=0.4W故D正确。

故此题应选 C。

【点睛】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用利用好并联电路中各支路独立工作、互不影响是关键。 1 由电路图可知只闭合开关S时 电路为L的简单电路 电流表测电路中的电流 由甲图象读出通过小灯泡的电流根据P=UI求出电路消耗的功率

2当再闭合开关S1时灯泡与定值电阻R并联 电流表测干路电流根据并联电路的电压特点可知R两端的电压由甲图象可知此时通过R的电流根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变则通过R的电流即为电流表示数的变化量根据并联电路的电流特点求出干路电流利用P=UI求出电路消耗的总功率根据△P=P′ P求出电路消耗功率的增加量。

例2: xx浙江宁波中考试题如图甲所示 电源电压保持不变 闭合开关S滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。

1图乙中 填“dc”或“ec “表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。

2该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。

【答案】 1 dc 36。

【解析】 由电路图知滑动变阻器R和电阻R0串联 电压表V1测R0两端电压V 2测R两端电压电流表测电路中电流。 1滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中滑动变阻器R连入电路的电阻变小 电路中的电流变大根据串联电路的分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小 R2两端的电压变大所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线 ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线

2由电路图知P在b点时电路中电阻最大电流最小由图象可以看出滑片P在b点时电流Ib=1AU1=2V、 U2=10V滑片P在a点时 电路中电阻最小 电流最大所以电流Ia=3A U1′ =6V、 U2′ =6V根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压U=U1+U2=IbR0+U2U=U1′ +U2′ =IaR0+U2′ 电源电压不变则 I

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精选do cbR0+U2=IaR0+U2′ ′ 即 1 A×R0+10V=3A×R0+6V解得 R0=2Ω则U=1 A×2Ω+10V=12V所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V×3A=36W。

【点睛】

本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功率公式的应用要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中有些题目的信息是通过图象给出的要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。滑动变阻器R和电阻R0串联 电压表V1测R0两端电压V2测R两端电压 电流表测电路中电流。

1滑片P从b点滑到a点的过程中滑动变阻器连入电路的电阻变小 电路中的电流变大根据串联电路的分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小 R0两端的电压变大据此可判断出图乙中d c e c分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线

2从图象可以看出滑片P在b点、 a点的电压表示数与电流值根据串联电路的电压特点求出电源的电压利用P=UI求出总功率最大值。

例3 xx•攀枝花如图所示 电源电压保持不变开关S闭合后灯L 1和L2都正常发光 甲、乙两个电表示数之比为4 3此时灯L 1和L2的电阻之比为 

A 1  3 B 3 1 C 3 4 D 4 3

【答案】A

【解析】

由图知如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表将会形成短路 因此甲、乙都为电压表此时灯L1、L2串联连接 电压表乙测量L2两端电压 电压表甲测量电源电压 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和且甲、乙两个电表的示数之比是4 3所以灯L1、 L2两端电压之比 U1  U2= 43  3=1  3又因为串联电路电流相等即I1=I2所以 由I=U/R可得 R1  R2=(U1/I1)  U2/I2=U1  U2=1  3。故选 A。

【点睛】本题考查电压表和电流表在电路中的作用、 串联电路的特点以及欧姆定律的应用解答此题的关键是明确甲、乙仪表的种类和测量对象。根据电压表并联在电路中 电流表串联在电路中确定甲、乙仪表的种类然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比。

例4 xx天津中考 多选如甲图所示的电路中闭合开关S后将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端 R1、 R2的U—I关系图像如图乙所示在上述过程中滑片P从任意一点滑动到另外一点时 电流表A

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精选do c的示数变化量

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精选do c

△I 电压表V1、 V2的示数变化量分别为△U1、△U2 R1、 R2的功率变化量分别为△P1、△P2则 

A R1的阻值为70Ω

B 电源电压为18V

【答案】 B、 C

【解析】当电路闭合时电阻R1和滑动变阻器串联 V1测量R1两端电压 V2测量滑动变阻器两端电压当电流增大时 电压表V1示数增大 电压表V2示数减小 由U-I图像可知当电流I=0.2A时 电压表V1示数为4V电压表V2示数为14V所以电源电压U=18V电阻R1=4V/0.2A=20Ω,所以A选项错误B选项正确当滑动变阻器滑片从任意一点滑到另一点时 电流表的示数变化了△I 因为U=U1+U2故电压表V1和电压表V2示数的变化量的绝对值相等即△U1和△U2的绝对值是相等的所以C选项是正确的取特殊值当电流表示数从0.2A变化到0.8A时 电流变化△I=0.6A 电压表V1示数从4V变化到16V则△P1=16V×0.8A4V×0.2A=1。 2W即△P1/△I的绝对值等于1.2W/0.6A的绝对值为2V所以D选项是错误的。由以上分析可知此题应选B、 C。

【点睛】本题考查串联电路的电压关系及欧姆定律的运用根据欧姆定律和串联电路中电压和电流的特点分析两电压表示数的变化量与电流表示数变化量比值的关系结合串联电路电压的规律分析可正确答此题。

例5 xx山东威海中考如图4甲所示R1为定值电阻滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图4乙所示下列说法正确的是 

A.R1的阻值为20Ω B.R2的最大阻值为50Ω

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精选do c

C.电源电压为6V D.该电路消耗的最大电功率为0.9W

【答案】 B、 C

【解析】

由甲图可知两电阻串联 电压表测量滑动变阻器R2的电压 电流表测量电路中电流 由乙图知 R2的电压等于2V时其功率为0.8W根据P=UI得此时电路电流为I1=P1/U1=0.8W/2V=0.4A,当R2两端的电压为5V时功率为0.5W此时电流I2=P2/U2=0.5W/5V=0.1A,根据电源电压不变得 I1R1+2V=I2R1+5V可解得R1=10Ω电源电压为U=I1R1+2V=6VR2的最大阻值为R2=U2/I2=5V/0.1 A=50Ω;当滑动变阻器滑片位于最左端时只有R1接入电路工作此时功率最大所以该电路消耗的最大电功率为 P=U2/R1=(6V)2/10Ω=3.6W.由以上分析可知此题应选B、 C。

【名师点睛】此题主要考查了欧姆定律与电功的知识解答此题的关键是根据乙图中的电功率与电压的关系利用I=P/U求出两种情况下电路中的电流然后利用两种情况下电源电压不变的前提可求解电源电压及R1的阻值求电路中最小功率时只要知道电路中电阻最小时只有R1连入电路即可根据P=U2/R求解电路的最小功率。

例6 xx江苏连云港中考如图所示 电源电压恒为15V定值电阻R的阻值为20Ω 闭合开关后使变阻器的阻值减小5Ω 电流表示数变化了0.1A则下列说法正确的是 

A 电流表示数减小了0.1A

B 电压表示数减小了0.5V

C定值电阻的电功率增大了0.2W

D 电路总功率增大了1.5W

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精选do c

【答案】D

【解析】 由图可知 电阻R与滑动变阻器串联闭合开关后使变阻器的阻值减小5Ω 电流表示数变化了

0.1A 因为变阻器阻值减小所以电路中电流增大故A选项是错误的。

B选项中 电压表测滑动变阻器两端电压 因电路中电流增大所以R两端电压增大了△U=△I×R=0.1A×20Ω=2V且由于电源总电压不变所以滑动变阻器两端电压即电压表示数减小了2V故B选项是错误的。

C选项中 因为定值电阻的电功率增大量△P=△U× I1+I2 ≠△I×△U=0.2W所以C选项是错误的。D选项中 电路中总功率的变化量△P=U总×△I=15V×0.1A=1.5W所以D选项是正确的。

【点睛】本题主要考查欧姆定律、 电功率的知识易错选C选项解答此题应先弄清电路的连接情况 由图可知变阻器R变与R串联在电路中电压表测滑动变阻器两端电压电流表测电路中电流当电路中变阻器的阻值发生变化时 电路中的各用电器两端电压用电器的电功率及电路中的电流均会发生变化但应知道根据△U=△I×R可推知电阻两端的电压变化量但不能根据△P=△I×△U求解电阻电功率的变化量所以C选项是错误的在△P、△I和△U三个变量中必须有一个量是不变的所以D选项的计算方法是正确的。

例7: xx南京中考如图所示的电路中 电源电压不变小灯泡标有“6V、 3W”字样 闭合开关后当滑片P移到某一位置时小灯泡恰好正常发光此时滑动变阻器的功率为P1 当滑片P移到某一端点时 电流表示数为0.3A电压表示数变化了3V此时滑动变阻器的功率为P2且P1 P2=5:6,下列判断正确的是 

A滑动变阻器的最大阻值为10Ω B 电路的最大功率为4.5W

C小灯泡正常发光时滑片P位于滑动变阻器中点的位置

D滑动变阻器的功率由P1变为P2的过程中小灯泡的功率变化了0.6W

【答案】 B

【解析】

开关闭合后 电路为串联电路 电压表测变阻器两端电压小灯泡正常发光所以电路中电流I=P额/U额=3W/6V=0.5A,滑动变阻器的电功率P1=U1×I额= U6V ×0.5A①;当滑片P移到某一端点时 因为电流表的示数为

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精选do c

0.3A0.5A所以滑片P滑到最右端此时滑动变阻器连入电路的电阻最大滑动变阻器的功率P2=U2×I2=(U6V+3V)×0.3A②;联立上述两个式子并结合P1  P2=5:6解得U=9V则U2=6V滑动变阻器的最大阻值R滑=U2/I2=6V/0.3A=20Ω,所以A选项错误 电源电压不变根据公式P=UI可知 电路中的最大功率是电路中电流最大时的电功率 电路中允许的最大电流为0.5A所以P最大=UI额=9V×0.5A=4.5W所以B选项正确小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值R滑2=9V6V/0.5A=6Ω≠R滑/2,所以C选项错误滑动变阻器的功率为P1时小灯泡正常发光功率为3W滑动变阻器的功率为P2时小灯泡的功率P灯=UU2 I2= 9V6V ×0.3A=0.9W小灯泡的功率变化了3W0.9W=2.1W所以D选项是错误的。综合上述分析可知此题应选B。

【名师点睛】此题考查了欧姆定律及电功率的知识是一道难度较大的综合题解答此题的关键是根据灯泡正常发光这一条件推知电路中的最大电流为0.5A同时根据P=UI利用P1 P2=5:6的关系联立三个式子可求解A、 B、 C三个选项的正误在求解D选项的正误时必须知道△P≠△I×△U而应求出变阻器的两次功率然后利用两次功率之差可求解△P=2.1W。

例8:  (xx重庆中考)如图6所示的电路中 电源电压恒为4.5V灯泡L标有“4.5V、 2.25W”字样不计温度对灯丝电阻的影响滑动变阻器R最大阻值为50Ω 电压表量程为“0-3V” 电流表量程为“0-0.6A”在电路安全的情况下下列说法正确的是 

A:将滑片P移到R的最左端 闭合开关S、 S1  电压表读数超过量程

B:灯泡L正常发光时的电阻为7.5Ω

C:只闭合开关S该电路的最大功率是2.7W

D:只闭合开关S滑动变阻器的取值范围是0--18Ω。

【答案】D

【解析】

A选项中将滑片P移到R的最左端时闭合开关S、 S1后电压表与导线并联被短路电压表示数为零故A选项错误。

B选项中 由P=UI R=U/I可得R=U2/P=(4.5V)2/2.25 W=9Ω,故B选项错误。

C选项中只闭合开关S 电路为小灯泡和滑动变阻器左端串联 由P=UI 电流最大时功率最大滑片P

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精选do c在最左端P=U

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