1、专题七 电学综合题,专题特征)电学是初中物理的主要内容之一。它有五个基本概念:电流、电压、电阻、电功率、电功;两个基本定律:欧姆定律和焦耳定律。欧姆定律、电功率、生活中用电器的效率问题经常作为中考的压轴题,而近两年电学利用图象结合实际应用的问题成为命题趋势。解决此类型问题时,要审清题意,分析电路,动态电路画出相应的等效电路图,熟练运用公式,注意单位换算。1欧姆定律的相关计算【例1】 (2015怀化模拟)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有 “6V”字样,其电流随电压变化图象如图乙所示,当S闭合,S 1、S 2断开,滑片P从b端滑到R ac Rab时,灯恰好正常发光,滑片P在b端和c处时电
2、压表示数之比为2125;再闭合S 1、S 2,保持滑片P的位置在c处不变,电流表示数变化了2A,求:(1)灯泡正常发光时的电阻;(2)电源电压;(3)电阻R 0的阻值。【方法技巧】(1) 根据灯泡正常发光时的额定电压和图乙中所对应的额定电流,根据 R 求出灯泡正常发光时的电UI阻;(2)根据题中的比例关系求出S闭合,S 1、S 2断开,滑片P 在b端时通过电路中的电流,再根据电源电压不变求出滑动变阻器在b端和c处时的电阻,进而求出电源电压;(3)根据题意和并联电路电流特点可求出电阻R 0的阻值。【学生解答】来源:学优高考网gkstk2欧姆定律、电功率的综合计算【例2】 (2015怀化中考)在图
3、甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡的额定电压为 2.5V,变阻器的最大阻值R 为定值电阻R0的三倍。闭合开关S,当滑片 P置于某点时,电压表示数为 2.5V,电流表示数为I 1;当滑片P置于最右端时,电流表示数为I 2,且I 1I 254。两次变阻器连入电路的电阻之比R 1R 815。图乙是该小灯泡的I U图象。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻值;(2)滑片置于最右端时,小灯泡的实际功率;(3)电源电压。【学生解答】3电功率、电热的综合计算【例3】 (2015洪江一中)电热加湿器工作原理:加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中,从而提高空
4、气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数,其发热电路如图所示,R 1、R 2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点, S为旋转型开关,实现关、低、高档的转换。额定电压 220V额定最大发热功率来源:学优高考网400W水箱容积 4L适用面积 4060m 2(1)若加热前水温为20,电热槽内气压为标准大气压,从加热到沸腾最短时间为 3分钟,则电热槽中水的质量是多少千克?不计热损失, c水 4.210 3J/(kg), 结果保留两位小数(2)加湿器在低档时的发热功率;(3)对于需要制冷的室内,电热加湿器会使其气温升高,请提出一条改进的建议。【方法技巧】(1) 加热时间最短时,电热槽的发热功率
5、为400 W且不考虑热量的损失,根据WPt 求出消耗的电能,根据WQ 吸 cm(tt 0)求出电热槽中水的质量; (2)由电路图可知,电热加湿器在高档时,R 2被短路,电路中只有R1,根据P ,求出R 1的阻值,当加湿器在低档时,R 1与R 2串联,根据电阻的串联特点和P ,结合R 1、R 2的U2R U2R阻值相同求出低档时的发热功率;(3)电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高,可以根据液体的沸点随压强的降低而降低进行改进。【学生解答】,针对性训练)1(2013怀化四中二模)如图(1)所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0 0.6A,电压表量程为015V ,变阻器R的最大电阻为10
6、0 。只闭合S 1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R a,电流表示数为I a。只闭合S 2,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图(2) 所示;当滑片P置于b点时,电压表示数U b 8V,电流表示数为I b。已知R aR 0125,I aI b35。( 灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;来源:学优高考网(2)定值电阻R 0和电源电压;(3)在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定值的情况下,只闭合S 1时,变阻器连入电路的最小电阻为多少;只闭合S 2时,电路消耗的最小功率为多少。2.(2015连云港中考)如图甲所示,电源电压恒定,R 0为定值电阻。将
7、滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数 I间的关系图象如图乙所示。求:(1)滑动变阻器R 的最大阻值;来源:学优高考网来源:学优高考网(2)R0的阻值及电源电压;(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,电阻R 0消耗的功率。3(2016预测)几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候” 二字。现在市面上流行如图所示的新型电饭锅,采用了“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的口感和营养,其简化电路如图甲所示。R 1和 R2均为电热丝,S是自动控制开关。把电饭锅接入 220V的电路中,用电饭锅的“聪明火”煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示。(1)求电热丝R 2的阻值( 计算结果保留一位小数) ;(2)这个电饭锅在015min把质量为1.1kg的米饭由20加热到100,求电饭锅在这段时间内加热的效率c 米饭4.210 3J/(kg) 。