中考物理高频考点详解：多挡家用电器相关计算问题.pdf

中考物理高频考点详解：多挡家用电器相关计算问题考点扫描名师点拨考点解析：计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值计算题在中考题中常被列为压轴题目多档位电器有关计算主要提现在当档位转换时，加入电路中的元件发生了变化，工作状态也相应发生变化一、功率、电能、电热等相关物理量都应与新档位电路相对应；二、注意档位变化时，电器元件是如何加入电路的，串联还是并联，电路中物理量变化规律等；三、抓住这些要点，有关多档位计算题的计算一般都能很好得到解答多档家用电器相关计算一般分为以下几个类型：1.单元件转换计算问题单元件转化法适用于档位开关进行转换时，只是工作元件发生了变化，电路工作元件仍是单元件。

电路电源不变，变化的只是工作元件，计算时以新接入电路元件为工作电器，按照有关规律计算即可2.多元件转换计算问题多元件转换法是在档位变换时，加在电路中的电器元件在两个或以上；档位转换后电路存在串联或者并联形式，计算时利用串并联电路计算规律进行计算即可3.无级变化计算问题无级变化档位调节是连续变化电路物理量的题型，应用较多的是滑动变阻器的动端变化来改变电路电阻，达到控制电路工作的目的此类考题出现较少，但计算方法和前面基本上相同考点剖析聚焦高频高频考点一：单元件转换计算问题【典例1某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题图所示，电源两端的电压U为220V,R1和R2是两个供热电阻丝,SI、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25（时，SI、S2都闭合；当气温等于或高于25（时，S2断 开，此时电流表的示数为IA,电阻丝R1的电功率为20W（忽略温度对电阻丝的影响），求：Q）电阻丝R2的阻值是多少？（2）当气温低于25（时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时？【解析】开关S2闭合时，工作元件是R1与R2串 联，开 关S2闭合时,工作元件是Rio（1）由题意可知，S2断开时，电流表的示数为IA,电阻丝R1的电功率为20W，故R1为：故，电阻RL R2的总电阻为:所以电阻R2为:（2）当气温低于25。

时，电路功率：电路工作1.5h消耗电能是：故答案是：（1）电阻丝R2的阻值是202）电路工作1.5h消耗电能是1.21kWho高频考点二：多元件转换计算问题【典 例2小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，RLR2为电热丝通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水档之间的切换某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示甲乙丙(1)当开关同时接触3、4触点时，水龙头放出的是(选填 冷水、温 水 或 热 水 )2)求电热丝R1工作时的电阻大小3)求该次使用过程中水龙头消耗的总电能解析】(1)当开关处于位置3、4触点时时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最变小，由公式可知,此时功率最大，故放出的是热水2)由图乙，当开关与触点3接触时，只有一只电阻R1接入电路，从图丙中可以看出，此时的温水功率P温水=880W,由可 知，(3)由图象可知，该水龙头前10s处于温水功率，后10s处于热水功率，消耗的电能：【答案】(1)热 水；(2)电热丝R1工作时的电阻为553)该次使用过程中水龙头消耗的总电能是3.52xl04Jo高频考点三：无级变化计算问题【典例3 老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示，已知电源供电电压U=3 V保持不变，灯 泡L标 有 3 V、1.5 W，字 样，且灯泡电阻的变化忽略不计，与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器，滑动变阻器的晶氐点c下端阴影段为绝缘材料（相当断路开关）。

贝！J :（1）此台灯工作时灯泡电阻是多大？（2 ）若滑动交阻器接入电路的电阻R=6时，灯泡的实际电功率是多少？（3 ）当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和晶氐点c时，灯泡电功率之比是9:4.那么滑动变阻器最大电阻值（即a c段导体电阻）是多少？中Kb I|-【解析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据求出此台灯工作时灯泡的电阻；（2 ）滑动交阻器接入电路的电阻R=6时根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=U I=I2 R求出灯泡的实际电功率；（3 ）当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b和最低点c时，根 据P=I2 R求出两种情况下电路中的电流之比，根据电压一定时电流与电阻成反比得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值答案】(1)由可 得，此台灯工作时灯泡的电阻：I(2)滑动交阻器接入电路的电阻R=6时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所 以，电路中的电流：,灯泡的实际电功率：PL=I2RL=(0.25A)2x6Q=1.5W;(3)当滑动变阻器的滑片P分别滑至中点b 和最低点c 时，灯泡电功率之比：，解 得：因电压一定时，电流与电阻成反比，所 以,解 得：R滑=12Q答：（1）此台灯工作时灯泡电阻是6。

2）若滑动交阻器接入电路的 电 阻R=6时，灯泡的实际电功率是1.5W;（3）滑动变阻器最大电阻值是12QO考点过关专项突破类型一：单元件转换计算问题1下表示某型号电烤箱铭牌部分参数，其内部电路图如图所示，R1和R 2均为电阻丝，电烤箱在低温档正常工作0.5h所消耗的电能是kWh,R 2的阻值是 Qo1处|1*额定电瓜220V.额定功率.高温档“1100W.低温档.440W qn一a上与三圈二二三二，二二一上由R 2花开X-/-卬电脑号-WMV-R2O答：(1)当开关Sb断 开，Sa与触点1接通时，通过开关Sa的电流为5A;(2)电热丝R2的阻值为773)R1大 于R2,分析过程如解答所示类型三：无级变化计算问题1.图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图灯L标 有12V3W 字 样，当滑动变阻器的滑片P在a点 时，灯L正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响问：(1)电源电压U是多少？甲乙(2 )当滑动变阻器接入电路中的电阻是1 2时，灯L消耗的实际功率是多少？(3 )当滑片P位于中点b和最右端c时，灯两端电压之比是3:2 ,则滑动变阻器的最大值是多少？【解析】(1)根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点 时，电路为灯L的基本电路;因为灯泡正常发光所以电源电压U=U额=1 2 V。

2)S P=U2R可得灯丝的阻值：R L二脸P额(1 2 V)23 W=4 8 0 ；由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，所以电路中的电流：1=U12V12Q+48Q=0.2A；灯泡的实际功率：P=I2RL=(0.2A)2x48Q=1.92Wo(3)当滑片P在中点b 点 时，灯两端电压：Ub=IbRL=URL +RbxRL=URL4RxRL;当滑片在最右端C点 时，灯两端电压：Uc=IcRL=UV RxRL;依题意可知，Ub:Uc=3:2,即:URL4RxRL：UV RxRL=3:2,化简可得：R=2RL=2X48Q=96Q答：(：1)电源电压U是：L2V;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Q时，灯L消耗的实际功率是1.92W;(3)滑动变阻器的最大阻值是96QO2.如图，电源电压恒定不变，Rl=20Q，闭合开关S、S1,电流表示数为0.3A,则电源电压为V,10s内电流通过R1产生的热量为J；再闭合开关S2，调 节R2,使电流表示数为0.6A,则此时变阻器R2的阻 值 为解析】(1)由图知，闭合开关S、S1,电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得电源电压:U=IRl=0.3Ax200=6V;10s 内电流通过 R1 产生的热量 Q=I2Rlt=(0.3A)2x20Qxl0s=18J;(2)再闭合开关S2,两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，所 以R2通过的电流：12=1-I=0.6A-0.3A=0.3A,由并联电路电压特点和欧姆定律可得此时变阻器R2的阻值：R2=U以6V03A=200.故答案为：6、18、20o3.如图甲所示，已知电源电压为60V且保持不变，电阻标 有35V、245W”的字样,是一个最大阻值为70。

的滑动变阻器，电阻的额定电流为7A(不计温度对电阻的影响)，求：(1)的阻值；(2)正常工作100s消耗的电能；(3)闭合S,当的阻值为时，的示数为I的示数为;当的阻值为时，的是为的示数为;已知II,求的阻值；(4)在电路安全的前提下，小天同学用以上器材组成一个如图乙所示的电路，在和中任选两个电阻分别连入电路的 AB和 CD处，组成不同的电路，在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过2 0 0 W，电路外的检测装置将自动报警，请通过计算和推导，判断哪些电路始终不会导致检测装置报 警，哪些电路会导致检测装置报警，并计算报警时的取值范围解析】(1)已知电阻的额定电压,额定功率I由,有O(2)由电功率川=口 有O(3)当时，当时，由,即/,有由,即/,有由,即/，有，解得由/有由/可得,将代入，得=100(4)取和接入电路时，/所以,故此时不会报警当和接入电路时，的额定电压为35V,故分压必须大于或等于25V,故当时，I增 大,I减 小，减 小，故减 小，只要考虑时，,不会报警当时，化简得,无 解，故不会报警；所以和接入时不会报警当和接入电路时，上电流不超过7A,而=10U=60V,故上电流不会超过额定值，当时，化简得,所以或（舍去）当时，化简得所以当时，报 警，当时，不报警。

答案】(1)的阻值5Q;(2)正常工作100s消耗的电能2.45X104J;(3)的阻值10Q;(4)计算报警时的取值范围,不报警4.如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示试问：4 K 1T 1A R：B一甲W1Q)滑动变阻器的最大阻值是多少？(2)开关S闭合时，该电路的最小电功率是多少？【解析】由电路图可以知道,R1与R2串 联，电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图 2 可 知，I2=0.2A,U2=14V,由可知滑动变阻器的最大阻值：(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知Il=0.9A,由可知电源的电压：U=IlRl=0.9AxRl当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以,电源的电压：U=I2 R l+U 2=0.2 AxR l+1 4 V-因电源的电压不变，解可得：R l=2 0U =1 8 V ;由于当电路中的 电 流 最 小 时，电 路 消 耗 电 功 率 最 小，则：P最 小=U I2=1 8 V x0.2 A=3.6 Wo【答案】(1)滑动变阻器的最大阻值是7 0。

2)开 关S闭合时，该电路的最小电功率是3.6 WO5.小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I-U图象的电路如图甲，电源电压恒为6 V ,滑动变阻器最大电阻3 0 Qo(1)当开关S I,S 2均闭合，滑片处于a端 时，求电流表A 1的示数;(2)当开关S 1闭 合，S 2断 开，滑片离a端工3处 时，电流表A2的示数0.2A,求此时小灯泡的电阻；(3)在开关S1闭 合，S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡I-。