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2014届中考物理专题复习专题9电学综合计算专题诠释考点分析：电学综合计算在历年天津市中考中都会出现，但难度要求不是很高。很少出现综合性的大计算题。电学计算题多数以图象、生活情景的形式出现，解题时要认真分析题目所给的条件，画出该状态下的电路图，再结合图象信息，找出解决问题的方法。典例分析解题思路：先观察U－I关系图象，确定电阻是否变化，再从图象中寻找满足不同状态下的电流、电压值，求解相关问题。例1在如图Z9－1甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，图乙是灯泡L2的U－I图象。类型一图象问题(1)当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。(2)当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定电功率。(3)开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。[答案](1)4Ω(2)4W(3)6W[解析](1)根据I＝UR得，R0＝U0I＝1.2V0.3A＝4Ω。(2)当开关S接a时，R0与灯泡L1串联，灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为8V，由P0＝I2R0，得I＝P0R0＝1W4Ω＝0.5A，则灯泡L1的额定电功率为P额＝U额I＝8V×0.5A＝4W。(3)开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联，灯泡L1正常发光，则根据(2)可知此时通过灯泡L1和L2的电流为0.5A；根据图象可知，L2两端的电压为4V，则U总＝U1＋U2＝8V＋4V＝12V，P总＝U总I＝12V×0.5A＝6W。1．如图Z9－2甲所示，透明玻璃壳内有一个标有“6V3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R，A、B、C是其外露的三个接线柱。图乙为电源电压恒为6V的实验装置，其中M、O、N为三个接线柱。用导线先把M、N分别与A、B相连，再把O与M相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组电压表和电流表的读数，并绘制成如图丙所示的图线。求：[针对训练](1)小灯泡L正常发光时的电流和电阻。(2)在原来连线的基础上，再用导线连线A、C，闭合开关S，当把滑片P移到最左端时，电流表的示数是多少？(3)拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线，把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，电流表示数为0.35A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，小灯泡消耗的实际功率为多少？[答案](1)0.5A12Ω(2)0.95A(3)0.98W电能表测电功率：电能表是测电路在一段时间内消耗电能多少的仪表，也常用电能表的实际转数(或指示灯闪烁的次数)和参数以及时间来测量家庭电路的实际功率。电子式电能表替代转盘式的电能表，指示灯闪烁消耗的电能比转盘转动消耗的电能要少，减少了电能表本身的电能损耗。电路消耗的电能W＝nn0×3.6×106J。(n为电能表实际转数，n0为电能表参数)用电器的功率利用公式P＝Wt计算即可。类型二电能表问题例2某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图Z9－3所示。表盘上“1600imp/(kW·h)”表示每用电1kW·h，指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：(1)该同学家上个月共用电多少千瓦时？(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？(3)若只让一个标有“220V484W”的电热器工作3min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实际电压是多大？(设电热器的电阻不变)[答案](1)95kW·h(2)2200W(3)200V[解析](1)电能表月初月末两次示数之差即为本月消耗的电能，数据的最后一位是小数点的下一位。则该同学家上个月消耗的电能为：W＝12614.6kW·h－12519.6kW·h＝95kW·h。(2)由P＝UI可知，家庭电路的电压一定时，电流达到最大，则功率达到最大，即P＝UI＝220V×10A＝2200W。(3)由指示灯闪烁的次数求用电器消耗的电能，根据用电器的电阻不变求出实际电压。计算过程为：用电器消耗的电能为：W＝321600×3.6×106J＝7.2×104J，实际电功率为：P实＝Wt＝7.2×104J180s＝400W，实际电压：U实＝P实R＝400W×100Ω＝200V。2．小明学习了家庭电路知识后，利用电能表和停表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是：打开标有“220V1210W”的热水器，关掉家里的其他用电器，测得电能表[标有“1800r/(kW·h)”]的转盘转过200r所用的时间是400s。(热水器电热丝的阻值不变)求：(1)热水器的实际功率。(2)通过热水器的电流。(3)图Z9－4是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V，则供电站距他家多远？(已知每千米导线的电阻为5Ω)[针对训练][答案](1)1000W(2)5A(3)400m1．解释多挡：电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡位。电热器的高低挡指的是“功率”不同，电功率大的为高挡位，电功率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从而改变用电器的总功率，实现高、中、低挡之间的转换。2．常见电路类型三多挡功率问题3．思路点拨：根据P＝U2R可知，当总电压不变时：①总电阻最大时总功率最小，用电器处于低温挡；②总电阻最小时总功率最大，用电器处于高温挡。即电路变化时总电阻大小的关系为R串＞R单＞R并，电路总功率的关系为P串＜P单＜P并。例3小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率。图Z9－6是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1＝48.4Ω，R2＝96.8Ω，电源电压保持不变。请分析和解答以下问题：(1)当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么挡位？简述理由。(2)电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？(3)电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？[答案](1)低挡位，理由是：当开关S1置于b端、S2断开时，电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，由P＝UI＝U2R可知，此时电功率最小，是低挡位。(2)103W(3)5.4×105J[解析](2)开关S1置于b端、S2闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，此时为中挡位。电烤箱消耗的电功率：P＝U2R1＝220V248.4Ω＝103W。(3)当S1置于a端、S2闭合时，电烤箱处在高挡位，电阻R1与R2并联，电烤箱消耗的总功率：P总＝P1＋P2＝U2R1＋U2R2＝220V248.4Ω＋220V296.8Ω＝1.5×103W。电烤箱消耗的电能：W＝P总t＝1.5×103W×6×60s＝5.4×105J。3．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图Z9－7所示，R1和R2均为电热丝。求：[针对训练]××牌电烤箱额定电压220V额定功率高温挡1100W低温挡440W电源频率50Hz(1)电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能。(2)电烤箱在低温挡正常工作时，R2的阻值是多少？(3)假设在用电高峰时，家庭电路的实际电压为200V，电烤箱在高温挡的实际功率是多少(实际功率计算结果保留到小数点后1位)?[答案](1)9.9×105J(2)66Ω(3)909.1W1．[2012·广东]某保温电热水壶的电路如图Z9－8所示，S是温控开关，R1为加热电阻。当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过电热水壶的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响)求：(1)加热电阻R1的阻值是多大？(2)在保温状态下，通过电阻R2的电流是多少？自主训练[答案](1)44Ω(2)0.75A2．如图Z9－9所示，电源电压为3V保持不变，灯泡L标有“3V1.2W”字样，R为阻值未知的定值电阻。(1)求灯泡正常发光时的电流和电阻。(2)开关S闭合、S1断开，电流表示数为0.3A，求1min内电路消耗的电能。(3)开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最右端，电流表的示数为1A，求R的阻值。[答案](1)0.4A7.5Ω(2)54J(3)5Ω3．[2013·榆林]如图Z9－10甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示。问：(1)当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？(2)当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？(3)滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？[答案](1)3V(2)10Ω(3)0.1W4．如图Z9－11所示为某电热饮水机的电路原理图。饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时，开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热。已知电源电压保持220V不变，电阻R1的阻值为1210Ω，电阻R2的阻值为121Ω。求：(1)饮水机处于保温状态时的电功率是多少？(2)饮水机处于加热状态时电路的总电流是多少？[答案](1)40W(2)2A5.甲同学发现家中接在电路中的电器不开机也不待机却还在耗电。在家长指导下，甲、乙、丙三位同学把一台家用电器插头插在计量插座(如图Z9－12所示)上，使它处于不开机也不待机的状态，接入家庭电路的计量插座就能显示用电器在该状态下的实际功率。测量数据如下表所示(单位：W)：电视机充电器电脑热水器微波炉空调甲0.60.50.91.10.52.4乙0.60.30.81.00.42.8丙0.70.40.70.00.42.2请回答下列问题：(1)家庭电路的电压是220V，家庭电路中各用电器之间的连接方式是________。(2)在上述测量过程中，通过丙同学家空调的电流是多少安？(3)同学们由此得到启发，电器使用后要及时拔掉插头。若一天按20h计算，甲同学家(表中用电器各用一台)每天至少可节约多少电能？并联[答案](2)0.01A(3)4.32×105J6．小明家电热吹风机的铭牌如下表所示，其工作原理如图Z9－13甲所示。由于使用了多年，吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，电动机性能仍保持不变。为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风，发现电能表的转盘6min内转过132圈，电能表规格如图乙所示。问：电热吹风机额定电压/V220电热丝功率/W480电动机功率/W40(1)氧化电热丝的实际电阻值是多少？(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率，应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝？(3)新电热丝的阻值是多少？[答案](1)110Ω(2)并联(3)1210Ω7．武汉市某小学的学生发明的电热课椅获得了国家专利。这种电热课椅主要由坐垫和脚踏组成，它的电路示意图如图Z9－14所示。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为260Ω、150Ω，脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可以使脚踏分别处于“低温挡”“中温挡”和“高温挡”。(不考虑温度的变化对电阻的影响)(1)该电热椅的消耗的最大功率是多少瓦？(2)当脚踏处于“中温挡”时，电热椅在10s内产生的热量是多少焦？[答案](1)121W(2)880J