电学专题08 电学压轴题“变化范围型计算题”专题突破2019届中考物理专项复习(25页)
《电学专题08 电学压轴题“变化范围型计算题”专题突破2019届中考物理专项复习(25页)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电学专题08 电学压轴题“变化范围型计算题”专题突破2019届中考物理专项复习(25页)(26页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、电学压轴题“变化范围型”计算题专题突破考点分析此类题型是近几年风靡全国的电学压轴题,难度较大,对分析及思维能力要求较高;此类题主要是对电流表、电压表的量程进行合理的选择,并选择合适的电源电压,及合适的滑动变阻器,并根据要求,计算变阻器的调节范围或电源的调节范围,也还可能是要求在某个限定条件下,求出某个用电器或电阻的功率变化范围或总功率的变化范围。考点突破解答此类题应注意一下几个问题:(1)必须保证电路安全,即无论如何调节电源电压,或调节变阻器的阻值,不能损坏电流表或电压表,也不能使灯泡两端电压超过灯泡标注的额定电压。(2)在满足某个要求的同时,必须考虑题中的其它隐藏条件,如在保证电流表不超过量
2、程的前提下,电流是否超过了灯泡的额定电流,在电流表与灯泡安全的前提下,电压表的示数是否超过了所选择的量程。(3)在求变阻器的变化范围时,通常从最大允许电流入手去求变阻器的最小电阻,从最小电流或与之并联的电压表的量程入手去求变阻器的最大阻值;当电路均保证安全的前提下,变阻器标注的最大阻值即为变阻器的最大允许阻值。(4)在题目中对电流或电压或电源有一定要求时,必须先满足此要求,如要求电流表示数达到满刻度的2/3,或电流表示数不小于其满刻度的 1 /3 等,在满足此前提条件的同时,还必须先考虑电表所选择的量程是否是合适的,不要顾此失彼。考点典例例 1:(2018 河北中考命题组原创试题)在如图 1
3、所示的电路,电源电压保持不变,电阻 R1 的阻值为20,电压表的量程为 015V,闭合开关 S 后,电压表示数为 12V,电路电流为 0.3A,(1)求电源电压?(2)求滑动变阻器 R2 的电功率?(3)现将 R1 替换为阻值为 15 的定值电阻,有标有“30、1A”和100、0.6A”的滑动变阻器,请从滑动变阻器中选出一个替换电路图中的 R2,要求:电路接通时,在电压表的示数不为零且保证安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片 P 使定值电阻两端电压的变化量最大,求定值电阻两端电压的变化量?【答案】(1)18V (2)3.6W (3)9V【解析】(1)电源电压 U=IR1+U2=0.3A20+12
4、V=18V。(2)滑动变阻器功率 P2=U2I=12V0.3A=3.6W。(3)根据 U=IR 可知,若使 R1 两端的电压变化量最大,需使通过的电流变化量最大,当滑动变阻器接入电路的阻值为 0 时,电路中电流 I 大 =18V/15=1.2A;当选择“301A”的滑动变阻器时,电路中最大电流 I大 =1A,当滑动变阻器全部连入电路时,电流 I1=U/R1+R 变 =18V/15+30=0.4A,此时电压表示数为 0.4A30=12V15V 故最小电流为 I 小 =0.4A,I 1=I 大 I 小 =1A0.4A=0.6A;当选择“100、0.6A”的滑动变阻器时,电路中电流 I2=U/R1+
5、R2 大 =18V /15+1000.16A,此时电压表示数为 0.16A100=16V15V ,故最小电流为 I 小 2=18V15V/15=0.2A ,则 I2=0.6A0.2A=0.4AI 1,所以应选择标有“30、1A”的滑动变阻器,此时定值电阻两端电压的变化量最大为U= I1R1=0.6A15=9V。【名师点睛】(1)定值电阻和滑动变阻器串联,由串联电路电流和电压的规律即可求出电源电压。(2)题中通过滑动变阻器的电流和其两端电压已知,根据电功率 P=UI 即可求出电功率。( 3)根据 U=IR 可知,若使 R1 两端电压的变化量最大,需使通过的电流变化量最大,分别将两滑动变阻器替代
6、R2 后的电流变化量均求出来并比较,经比较应选择“30 、1A”的滑动变阻器;通过U= IR1 可求出 R1 两端电压的变化量。例 2:(2017 河北中考试题)如图 24 所示电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30、1A” ,在 AB 间介于规格为“12V,12W” 的灯泡,闭合开关,当变阻器的 1/5 阻值连入电路时,灯泡正常发光,( 1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压?(1A ,18V )(2)R 0 是图 25 所示的 Ra 和 Rb 之间的任意取值的电阻,当在 AB 之间接入 R0 后,闭合开关,在保证电路安全的的情况下,将滑片 P 从最右端向左端移动的过程中,电流表示数均出现
7、过 0.4A(电流表选择了 00.6A 量程)求 R0 的取值范围和电压表示数的最大值及最小值?【答案】(1 )(1A,18V)(2)(15-25 ,12V ,3V)【解析】(1)当灯正常发光时,此时电路中的电流根据 I=P/U=1A,可得灯泡的电阻 RL=U2 /P=12,则此时电源电压 U=IA(12+6)=18V。 (2)由乙图可知,R 0 的最小值及最大值根据 R=U/I 可得 R 小 =10,R 大=25;当 P 在中点 A 时,当电路中电流为 0.4A 时,电路中总电阻 R 总 =U/I=18V/0.4A=45, 当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R 0 的阻值最小,由串联电路中总电
8、阻等于各分电阻之和得 R0 小 =15,又因为 R0 是R a 与 Rb 之间的任意取值,所以 R0 的最大阻值 R b=25,所以 R0 的变化范围为 15-25;滑动变阻器滑片位于最右端时,电压表示数最大,则电压表的最大示数 U 大 =0.4A30=12V,当 R0=25,电路中的电流最大为 0.6A 时,R 0 两端的电压最大,电压表示数最小,此时 R0 两端最大电压 U 大 =0.625=15V,则电压表的最小示数 U 小 =18V-15V=3V。例 3:(2018 盐山实验中学第二次模拟试题)小明在实验室中连接了如图所示的电路,灯 L 标有“9W” 字样,定值电阻 R2 的阻值是 1
9、2,滑动变阻器 R 标有“50、2.5A”字样,电压表 V1 接入 015V 量程,闭合 S3,断开 S1、S 2,灯 L 恰好正常发光,电流表的示数达到满偏的 1/2,且电路安全工作,求:(1)灯 L 的额定电压?(2)重新调整电路,整个电路总功率的变化范围?(3)闭合 S2、S 3 断开 S1,若用电压表 V2(量程015V)替换定值电阻 R2,标有 “1A”的定值电阻 R0 替换灯 L,移动滑片,使两电压表先后均能达到满刻度,且电路安全工作,求满足所有条件时,定值电阻 R0 允许的替换范围范围是多少?(灯丝的电阻不受温度影响)【答案】 (1)6V (2)10.7W72W (3)1530【
10、解析】(1)当电压表 V1 接入 015V 量程,闭合 S3,断开 S1、S 2 时,灯 L 与 R2 串联,电压表 V1 测灯 L 两端电压,若电流表选择 00.6A 量程,当电流表的示数达到满偏的 1/2,时,此时电流为 0.3A,此时灯 L 正常发光,由此时灯两端电压 UL=P 额 /I=9W/0.3A=30V15V,即此时 30V 不符合题意,若电流表选择 03A 量程,此时电流为 1.5A,同理可解得此时灯两端电压 UL=6V0.6A,因此当电流表示数为 0.6A 时,电路消耗的功率最大,最大功率 P 最大 =UI 最大 =15V0.6A=9W;因为电源电压为 15V,因此电压表示数
11、不会为 15V,故当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小即最小电流 I=U/R0+R=15V/30=0.5A;最小功率 P=UI 最小 =15V0.5A=7.5W。所以电路消耗的总功率的范围为 7.5W9W。8:【答案】电源电压为 12V滑片 P 在 M 点时电流表 A 的示数为 0.8A滑片 P 移动过程中,滑动变阻器 R2 的取值范围为:1220【解析】由图知,S 断开时,只有 R1 接入电路由 I=U/R 可 得 : U=U1=I1R1=0.4A30=12V;由图知,闭合电键 S,R 1 和 R2 并联,并联电路中支路间互不影响,所以 R1 的电流保持不变,P 向 M 点左移
12、,R 2 连入阻值变小,电流表示数变大,变化量最大 0.2A,且滑动变阻器允许通过最大电流 1A,所以P 在 M 点的电流为: I2=1A-0.2A=0.8A,所以此时电流表示数为:I=I 1+I2=0.4A+0.8A=1.2A;由并联电路电压特点知,U=U 1=U2=12V,P 从 M 点左移后,通过 R2 的最大电流为 1A,此时 R2 连入阻值最小,所以:R 2 最小 = U/I2=12V/1A=12,P 从 M 点右移后,R 2 的连入阻值变大,电流变小,电流表变化量最大 0.2A,所通过 R2 的最小电流为 0.8A-0.2A=0.6A,此时 R2 连入阻值最大,所以:R 2 最大
13、= U/I2=12V/0.6A=20 即:P 在 M 点向左和右移动后 R2 的取值范围为:1220 9:【答案】(1)2.5V (2)6.5,20.【解析】(1)由于不知道电流表的量程和分度值,所以可分为两种情况:若I=0.2A,U 1=I1R1=0.2A2.5=0.5V,R 2=U2/I2=U 总 U 1/I1=18V0.5V=0.2A=87.520 ,不符合实际情况,电流只能为 1A,则电阻 R1 两端的电压 U1=I1R1=1A2.5=2.5V。(2)当电流最大为 2A 时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,当电流最大 I2=2A 时,电阻 R1 两端的电压U2=I2R1=2A2.5=5V
14、;R 最小 =U2/I2=18V-5V/2A=6.5,R 2 的最大阻值为 20,所以 R2 的阻值变化范围为5 20。10:【答案】(1) 0.48A; (2) 12.5(3) 25,3V.【解析】由图可看出 R1 与 R2 串联,电压表测 R2 两端电压,电流表测电路中电流;(1)电阻 R1两端的电压 U1=U-U2=18V-6V=12V;I 1= U1/R=12V/25=0.48A;(2)变阻器 R2连入电路的阻值 R2= U2/I2=6V/0.48A=12.5(3)变阻器 R2连入电路的阻值 R2= U2/I2=0.5V/0.02A=25由题意电流表选择了 0-0.6A,当电流表达到满
15、刻度时,此时电流为 0.6A,当电流表示数I=0.6A 时,此时 UR1=IR1=0.6A25=15V,所以此时电压表示数为 3V11:【答案】(1) 10(2) 2.6W(3)24,1-6【解析】(1)由题意可知,定值电阻 R1 与滑动变阻器 R2 串联,电流表测干路电流,电压表测 R2 两端电压,所以滑动变阻器接入电路中电阻 R2=U/I=2V/0.2A=10.(2)滑动变阻器两端的电压为 2V,则由串联电路的电压规律可得,R 1 两端的电压 U1=152V=13V ,通过R1 的电流为 0.2A,则 R1 消耗的电功率 P1=U1I=13V0.2A=2.6W(3)题中要求电压表能达到最大
16、值,若选 015V 量程,因电压表并联在 R2 两端,总电压为 15V,则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到 15V,故电压表量程只能为 03V ,电流表也要能达到最大电流,若接 15.电阻,电路中的最大电流 I1=U/R=15V/15=1A,若接 24,电路中的电流I2=U/R2=15V/24=0.625A,即电路中能达到最大值只能为 0.6A,故电流表量程只能选 00.6A ,若取 15.电阻代替 R1,则达到最大电流时,电路中的总电阻 R 总 =U/I 大 =15V/0.6A=25,则滑动变阻器应接入电阻R2=10,则滑动变阻器两端的电压值 U2=I 大 R2=0.6A10=6V3V 故
17、超过了 3V 的最大电压,故只能选24 的电阻来代替 R1.电流表的最大电流 I 大 =0.6A,则可得电路中的最小电阻 R 最小 =U/I 大 =15V/0.6A=25,则滑动变阻器接入电阻 R2=25-24=1,电压表最大电压为 3V,则此时电路中的电流 I2=U2/R=12V/24=0.5A,滑动变阻器接入电路 R3=U 最大 /I2=3V/0.5A=6,故滑动变阻器的接入范围为 16。12:【答案】 (1)滑动变阻器 R2 连入电路的阻值为 5;(2)电阻 R1 消耗的电功率为 2.5W;(3)变阻器 R2 连入电路的阻值范围为 2.56.67【解析】(1)R 1、R 2 串联R 1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电学 专题 08 压轴 变化 范围 算题 突破 2019 中考 物理 专项 复习 25
链接地址:https://www.77wenku.com/p-82254.html