中考物理计算专题专项练习卷电学综合计算.docx

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中考物理计算专题专项练习卷电学综合计算

电学综合计算

1.（2019山东临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图象。

闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）

A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗

B.电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω

C.电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W

D.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W

2．（2019山东枣庄）在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数变化范围0.3A～0.6AB．灯泡消耗的最小功率为0.9W

C．电路消耗的最大总功率为2.7WD．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω

3.（2019四川南充）如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（　　）

A．灯L的电阻为6Ω

B．电压表V1示数为6V

C．R接入电路中的阻值为18Ω

D．电路消耗的总功率为4.5W

二、填空题

4.（2019四川巴中）如图所示的电路中，L1标有“6V3W，L2标有“3V3W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电阻R总＝　Ω，两电压表示数之比U1：

U2＝　；若将两灯并联后接入3V电路中，则两灯的实际功率之比P1：

P2＝　　。

（不计温度对灯丝电阻的影响）

5.（2019安徽省）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为____W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是____J。

三、综合计算题

6.（2019苏州）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1、R2的阻值分别为12Ω和6Ω闭合开关S，则：

（1）电流表的示数是多少？

（2）求电阻R2在1min内消耗的电能；

（3）断开S，将电阻R2拆下，再将最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3接入剩余电路中，重新闭合S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。

①表中有1个数据记录错误，该数据是______；

②请根据表中数据判断R1与R3的连接方式并简述理由。

序号

1

2

3

电流（A）

0.12

0.25

0.40

7.（2019•德州）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。

小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；

（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。

8.（2019四川乐山）如图，L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。

闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A．求：

（不考虑温度对灯泡电阻的影响）

（1）电源电压U；

（2）电阻R1的阻值；

（3）电路接通时的最小功率。

9.（2019贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压；

（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；

（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。

10.（2019四川达州）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：

（1）电源电压。

（2）R2的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。

11.（2019湖南怀化）如图甲是定值电阻的和标有“8V8W"灯泡L的I-U关系图象如图乙所示.电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。

当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求：

（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；

（2）电源电压；

（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。

参考答案

1.（2019山东临沂）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图象。

闭合开关S后，下列判断正确的是（　　）

A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗B.电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω

C.电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25WD.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W

【答案】D

【解析】A.由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，

滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；

B.由灯泡的I-U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，

由欧姆定律可得，灯的电阻：

RL=

=

=2.5Ω，故B错误；

C.电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：

UL′=U-U滑′=3V-2.5V=0.5V，

由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：

PL′=UL′I′=0.5V×0.3A=0.15W，故C错误；

D.小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，

根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：

U滑=U-UL额=3V-2.5V=0.5V，

此时滑动变阻器的功率：

P滑=U滑I滑=0.5V×0.5A=0.25W，故D正确。

2．（2019山东枣庄）在如图所示的电路中，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程0～3V，电流表量程0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格是“10Ω1A”，灯泡L标有“2.5V0.5A”字样，若闭合开关S，两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表的示数变化范围0.3A～0.6AB．灯泡消耗的最小功率为0.9W

C．电路消耗的最大总功率为2.7WD．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω～10Ω

【答案】D

【解析】

（1）首先判断电路连接，然后判断电流表和电压表测量谁的电流和电压。

知道灯泡的电压和电流把灯泡的电阻计算出来。

（2）当滑动变阻器向左移动到最小值时，电路在电阻最小，电流最大，最大电流不能超过各元件中最小的电流值，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值；当滑动变阻器向右移动到最大值时，电路在电阻最大，电流最小，此时计算电流表、电压表和的变阻器的阻值。

灯泡和滑动变阻器是并联的，电流表测量整个电路电流，电压表测量灯泡的电压。

灯泡电阻：

RL=5Ω

当滑动变阻器向左移动时，电路中最大电流为0.5A，因为要照顾元件中最小的电流值，否则会烧坏最小电流的用电器。

①当滑动变阻器电阻最小时，

电流表示数：

0.5A（照顾元件中最小的电流值）

电压表示数为：

2.5V（当电流为0.5A时，灯泡正常工作，电压表测量灯泡电压，故电压表示数为2.5V）

此时滑动变阻器电阻：

R=4Ω

②当滑动变阻器电阻最大时，

电路电流最小电流表不会被烧坏，电压表示数也变小也不会被烧坏，所以滑动变阻器可以取最大值10Ω

电路电流为：

I总=0.3A

电压表示数为：

U'L＝I总RL＝0.3A×5Ω＝1.5V

滑动变阻器可以取最大值：

10Ω。

③综合上面的①②得，

A.电流表的示数变化范围0.3A～0.5A，故选项错误。

B.灯泡的最小电流为0.3A，最小电压是1.5V，灯泡消耗的最小功率：

P'＝UI总＝1.5V×0.3A＝0.45W，故选项错误。

C.电源电压是4.5V，最大电流是0.5A，电路最大功率：

P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W．故选项错误。

D.滑动变阻器的电阻变化范围是4Ω﹣﹣10Ω，故选项正确。

3.（2019四川南充）如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（　　）

A．灯L的电阻为6ΩB．电压表V1示数为6V

C．R接入电路中的阻值为18ΩD．电路消耗的总功率为4.5W

【答案】AD

【解析】

（1）首先判断电路连接情况和电压表测量谁的电压，灯和滑动变阻器是串联的，判断电压表测量谁的电压。

（2）知道电压和功率求灯的电流，知道电源电压和电流求出功率，知道滑动变阻器的电压和电流求出电阻。

由图知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1并联在电源两端，则V1测电源电压，电压表V2和灯泡并联，则V2测量灯泡的电压，

当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光，

由P＝UI可得，电路中的电流：

I0.5A，

则灯L的电阻：

RL6Ω，故A正确。

已知电源电压恒为9V，V1测电源电压，所以V1的示数为9V，故B错误。

此时灯L正常发光，则UL＝3V，

滑动变阻器两端电压为：

U'＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，

滑动变阻器接入电路中的阻值：

R'12Ω，故C错误。

电路消耗的功率为：

P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。

二、填空题

4.（2019四川巴中）如图所示的电路中，L1标有“6V3W，L2标有“3V3W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电阻R总＝　Ω，两电压表示数之比U1：

U2＝　；若将两灯并联后接入3V电路中，则两灯的实际功率之比P1：

P2＝　　。

（不计温度对灯丝电阻的影响）

【答案】15；5：

1；4：

1。

【解析】由P＝UI＝

可得，两灯泡的电阻分别为：

R1＝

＝

＝12Ω

R2＝

＝

＝3Ω

由电路图可知，L1与L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，此时电路的总电阻：

R总＝R1+R2＝12Ω+3Ω＝15Ω，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由I＝

可得，两电压表示数之比：

＝

＝

＝

＝

，

由P＝UI＝I2R可得，两灯的实际功率之比：

＝

＝

＝

＝

。

5.（2019安徽省）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为____W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是____J。

【答案】8.64；32

【解析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，根据欧姆定律算出电路的电流，根据P＝I2R算出电阻R1消耗的电功率；同理，先算出电阻R1和R2的总电阻，根据欧姆定律算出电路的电流和电阻R2两端的电压，根据Q＝W＝

t算出6s内电流通过R2产生的热量.

（1）当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联，

电路的电流：

I＝

＝

＝1.2A，

电阻R1消耗的电功率：

P＝I2R1＝（1.2A）2×6Ω＝8.64W；

（2）当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，

R1和R2并联的总电阻：

R＝

＝

＝2Ω，

干路中的电流：

I′＝

＝

＝2A，

则电阻R2两端的电压：

U2＝I′R＝2A×2Ω＝4V，

6s内电流通过R2产生的热量：

Q＝W＝

t＝

×6s＝32J。

三、综合计算题

6.（2019苏州）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1、R2的阻值分别为12Ω和6Ω闭合开关S，则：

（1）电流表的示数是多少？

（2）求电阻R2在1min内消耗的电能；

（3）断开S，将电阻R2拆下，再将最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3接入剩余电路中，重新闭合S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。

①表中有1个数据记录错误，该数据是______；

②请根据表中数据判断R1与R3的连接方式并简述理由。

序号

1

2

3

电流（A）

0.12

0.25

0.40

【答案】

（1）电流表的示数是0.5A；

（2）电阻R2在1min内消耗的电能为360J；

（3）①0.12；②串联；如果并联，滑片移动电流表示数不变。

【解析】

（1）闭合开关S，两只电阻R1、R2并联，电流表测量通过R1的电流。

电流表的示数为I1=

=

=0.5A；

（2）电阻R2在1min内消耗的电能为W2=

•t=

×60s=360J；

（3）假设R1与R3并联，由于R1阻值、两端电压都不变，所以滑片移动对R1支路无影响，也就是电流表示数应该不变；

但已知滑片移动过程中电流表示数变化，所以是R1与滑动变阻器串联；

在第一组数据中，电流表的示数是I=0.12A，

已知电源电压为U=6V，

因为I=U/R，

所以电路总电阻为R=U/I=50Ω，

而滑动变阻器即使全部接入电路，电路总电阻最大为R实=R1+R3=12Ω+30Ω=42Ω＜50Ω，所以第一组数据就是错误的。

7.（2019•德州）如图（a）所示电路，电源电压保持不变。

小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；

（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。

【答案】

（1）小灯泡的额定功率为2W；

（2）电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；

（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。

【解析】

（1）小灯泡的额定功率：

P额＝U额l额＝4V×0.5A＝2W；

（2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：

U＝U1+IR2，

在图（b）中取两组数据代入公式，可得：

U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣①

U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②

联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω；

（3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，

由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路电阻最大，

此时小灯泡两端电压为：

UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，

由图（c）可知电路中最小电流：

I最小＝0.4A，

则R1接入电路的最大电阻：

R1大=7.5Ω；

灯泡L正常工作时电流：

I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V，

此时滑动变阻器两端的电压：

U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V，

则R1接入电路的最小电阻：

R1小=2Ω，

所以R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω。

8.（2019四川乐山）如图，L为标有为“2.5V0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。

闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A．求：

（不考虑温度对灯泡电阻的影响）

（1）电源电压U；

（2）电阻R1的阻值；

（3）电路接通时的最小功率。

【答案】

（1）电源电压U是2.5V；

（2）电阻R1的阻值是5Ω；

（3）电路接通时的最小功率是0.25W。

【答案】

（1）当S1、S2都闭合，且R2阻值为0时，灯泡L与R1并联，且小灯泡刚好正常发光。

由并联电路的特点可得，电源电压：

U=UL=2.5V；

（2）小灯泡正常发光时，由P=

得灯的电阻：

RL=

=

=10Ω；

则此时通过灯泡的电流：

IL=

=

=0.25A；

开关S1和S2都闭合，灯泡L与R1并联，电流表测总电流，

因并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：

I1=I-IL=0.75A-0.25A=0.5A，

由I=

得R1的阻值：

R1=

=

=5Ω；

（3）由上数据可知：

RL＞R1，所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端，开关S2断开，S1闭合时，灯泡L和R2的最大阻值串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。

则最小功率：

Pmin=

=

=0.25W

9.（2019贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压；

（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；

（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。

【答案】

（1）电源电压为12V；

（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电流表的示数为1.2A；

（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电能为1920J。

【解析】

（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表通

过的电流，由I＝

可得，电源电压：

U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；

（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：

I2＝

＝

＝1.2A；

（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，通过R1、R2的电流不变，

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：

I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，

通电100s整个电路消耗的电能：

W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。

10.（2019四川达州）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：

（1）电源电压。

（2）R2的阻值。

（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。

【答案】

（1）电源电压为6V

（2）R2的阻值为6Ω（3）P1和P2的比是5：

12。

【解析】

（1）只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V；

（2）闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，此时灯泡正常发光，其功率为3W，

由P＝

可得，灯泡1min消耗的电能：

WL＝PLt＝3W×60s＝180J，

则1min内R2消耗的电能：

W2＝W﹣WL＝540J﹣180J＝360J，

由W＝UIt＝

t可得，R2的阻值：

R2＝

＝

×60s＝6Ω；

（3）由P＝UIt＝

可得，灯泡的电阻：

RL＝

＝

＝12Ω，

只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，

当电压表的示数U1＝3V时，灯泡两端的电压：

UL′＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，

此时电路中的电流：

I＝

＝

＝0.25A，

电路的最小功率：

P1＝UI＝6V×0.25A＝1.5W；

只闭合S2时，R2与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，

当电流表的示数I′＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：

R1＝

﹣R2＝

﹣6Ω＝4Ω，

所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，则

P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W，

则P1：

P2＝1.5W：

3.6W＝5：

12。

11.（2019湖南怀化）如图甲是定值电阻的和标有“8V8W"灯泡L的I-U关系图象如图乙所示.电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。

当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W.求：

（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；

（2）电源电压；

（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。

【解析】

（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量:

Q=P额t=8W×10s=80J;

（2）开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W，由图甲可知，此时，小灯泡两端的电压UL=2V；电流I=0.5A；

则滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.5A×12Ω=6V；

电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V

（3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，小灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由甲图可计算出R1=U1/I1=2V/0.2A=1Ω;其电功率P1=U2/R1=（8V）2/1Ω=64W。

电路消耗的最大功率W=P额+P1=8W+64W=72W.