重庆市中考物理 第二部分 题型研究 题型六 计算类试题课件.ppt

第二部分题型研究 专题六计算类试题 类型1交通类 能力1对1突破 例 2016娄底改编 荣威e950插电式混合动力汽车于2016年3月正式上市 百公里平均油耗约1 7升 它有两种动力系统 汽车加速 汽油机提供的动力不足时 蓄电池的电能转化为动能 使汽车加速更快 汽车减速 汽车动能转化为电能 由蓄电池贮存起来 减少能量的消耗 两种动力系统也可独立工作 只有汽油机工作时 与一般的汽车相同 只使用电力时 由电动机提供动力 下表是该汽车蓄电池的铭牌 其 中电池容量是蓄电池贮存的最大电能 储存电能的本领是表示电池容量的另一方式 该汽车匀速行驶时受到的阻力为1440n 求 例题图 1 若该车质量为1300kg 汽车静止时车轮与地面接触总面积是0 013m2 则该车此时对水平地面的压强为多大 g取10n kg 解 1 该车的重力 g mg 1300kg 10n kg 13000n该车对水平地面的压力 f g 13000n该车对水平地面的压强 p 106pa 2 该汽车匀速行驶100km用时1h 则该过程中汽车的速度为多大 牵引力做的功为多少 牵引力的功率为多少 解 2 汽车的速度 v 100km h汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力 则汽车受到的牵引力 f f 1440n汽车匀速行驶100km过程中牵引力做的功 w f s 1440n 100 103m 1 44 108j牵引力的功率 p 4 104w一题多解 牵引力的功率p f v 1440n 4 104w 3 假设汽车受到的阻力不变 仅由汽油机提供动力 汽油的热值为5 0 107j l 即焦耳 升 汽油机的效率为24 汽车匀速行驶100km的油耗是多少升 解 3 汽车匀速行驶100km需要消耗汽油燃烧释放的热量 q放 6 108j消耗汽油的体积 v 12l 解 4 蓄电池充满电后蓄电池的电能为44kw h 牵引力做的功等于汽车获得的机械能 牵引力做的功 w机械 e 44 3 6 106j 80 1 2672 108j汽车匀速持续行驶的最大距离 s 8 8 104m 88km 4 蓄电池充满电后 仅由电动机提供动力 电能转化为机械能的效率为80 汽车匀速持续行驶的最大距离是多少千米 5 在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间 解 5 充电时输入功率 p ui 220v 20a 4400w 4 4kw充满电的时间 t 10h 能力点1 公式v 的应用 速度计算用公式v 路程计算用变形式s vt 运动时间计算用变形式t 计算时 速度和路程必须针对同一物体运动的同一时间段 速度和时间必须针对同一物体运动的某个时间段 速度的单位有m s和km h 计算前应根据计算结果和方便需要进行单位换算 统一单位 能力点2 力的计算 重庆中考此类型题中 物体大都处于平衡状态 静止或匀速直线运动 受到平衡力作用 物体在水平方向受到牵引力和阻力 二力大小相等 方向相反 在竖直方向 物体受到自身的重力和地面对其向上的支持力 二力大小相等 方向相反 能力点3 公式p 的应用 重庆中考常考查利用公式p 计算压强 偶尔考查利用公式f ps计算压力 公式计算中力的单位必须为n 面积单位必须为m2 压强单位必须为pa 此类型题中物体常处于水平地面 压力f g mg 受力面积为物体与地面的接触面积 应注意题目给出的是一个车轮与地面的接触面积 还是车轮与地面总的接触面积 能力点4 功的计算 利用公式w fs计算时 s必须为在力的方向上移动的距离 注意在水平面上运动 重力做功为零 能力点5 功率的计算 功率的计算通常有两种求解方法 用公式p 进行计算 已知牵引力和速度 运用公式p fv进行计算 注意物体必须做匀速直线运动 速度必须为力的运动速度且与力的方向一致 能力点6 效率的计算 效率表示能量转化率 其值小于1 计算时注意转化前和转化后的能量不能弄错 该类型题中会涉及交通工具将内能或电能转化为机械能 克服阻力做功 的过程 可用 100 或 100 进行效率计算 其中q mq q为燃料的热值 e为电能 等于电池容量或太阳能转化为电能的多少 太阳能汽车 类型针对训练 3 2016德州 近日 我国新型战略核潜艇 如图甲所示 为保障国家安全 进行了战略巡航 下表是核潜艇的部分性能参数 求 第3题图 1 核潜艇以水下最大航速行驶 到距离2700km外的某海域执行任务所用的时间 1节 0 5m s 解 1 核潜艇水下最大航速v 36 0 5m s 18m s所用时间 t 1 5 105s 2 核潜艇在水面航行时受到的浮力 下潜到最大深度时受到水的压强 g 10n kg 海水的密度 海水 1 03 103kg m3 3 若核潜艇在水下巡航时 做水平匀速直线运动 所受阻力与速度的关系如图乙所示 它的动力功率是多少 解 3 核潜艇在水下巡航时 做水平匀速直线运动 受到的动力和阻力是一对平衡力 大小相等 它在水下航行速度为20节时 由图像可知 f f 30 104n 因此动力的功率 p fv 30 104n 20 0 5m s 3 106w 类型2滑轮类 能力1对1突破 例如图所示 滑轮组在向上的拉力f作用下 将重为120n的物体匀速提起 在10s内物体上移的距离为2m 所用拉力为50n 若不计滑轮与绳子之间的摩擦 求 例题图 1 物体上升的速度 解 1 物体上升的速度v 0 2m s 2 绳段上升的距离 解 2 滑轮组承担物重的绳子n 3 绳端上升的距离s nh 3 2m 6m 3 有用功 解 3 物体做的有用功w有用 gh 120n 2m 240j 4 总功 解 4 总功w总 fs 50n 6m 300j 5 求额外功 解 5 额外功的大小w额 w总 w有用 300j 240j 60j 6 拉力做功的功率 解 拉力做功的功率p 30w 7 动滑轮的重力 解 7 由拉力f g物 g动 可知 g动 nf g物 3 50n 120n 30n 8 滑轮组提升该重物时的机械效率 解 8 滑轮组提升该重物的机械效率 100 100 80 总 1 承担物重的绳子段数的判断 在动滑轮和定滑轮中间画一条直线 与动滑轮相连的绳子的条数就是滑轮组承担物重的绳子段数n 2 物体移动距离h和绳子移动距离s的关系 s nh 3 在竖直提升物体的过程中 不计绳重与摩擦 拉力和物重的关系 f拉 g物 g动 若忽略动滑轮重力f拉 g动 能力点1 滑轮组承担物重的绳子段数的相关判断和计算 4 在水平拉动物体的过程中 不计摩擦 拉力和摩擦力的关系 f拉 f 能力点2 机械效率的相关计算 100 总 1 有用功的计算 竖直提升 w有用 gh 水平拉动 w有用 fs 2 总功的计算 w总 fs 3 额外功的计算 w额 w总 w有用 类型针对训练 7 2016邵阳 在一次车辆故障处置过程中 拖车所用装置简化如图 为了尽快疏通道路 交警只用了30s的时间 指挥拖车在水平路面上将质量是1 5t的故障车匀速拖离了现场 若故障车被拖离的速度是6m s 绳子自由端的拉力f是500n 该装置的机械效率是80 求 第7题图 1 故障车在30s内通过的路程 解 1 故障车在30s内通过的路程s车 vt 6m s 30s 180m 2 拉力f在30s内所做的功 解 2 由图可知 n 3 绳子自由端移动的距离s绳 3s车 3 180m 540m拉力f在30s内所做的功w fs绳 500n 540m 2 7 105j 3 故障车在被拖离过程中受到的阻力 8 2016凉山州 2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船 致远舰 的消息轰动了整个考古界 随着水下考古工作的进行 一些重要文物近日陆续出水重见天日 关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开 现某课外活动小组照此设计了如图所示的简单机械 模拟打捞沉船 实验中用实心立方体a代替沉船 已知a的体积为0 1m3 质量为280kg 设整个过程a均为匀速直线运动状态 忽略钢缆绳重及滑轮摩擦 不考虑风浪 水流等因素的影响 第8题图 1 a完全浸没在水中时受到的浮力是多大 水 1 0 103kg m3 解 1 a完全浸没在水中时受到的浮力f浮 gv排 gv 1 0 103kg m3 10n kg 0 1m3 1000n 2 若a完全浸没在水中时 滑轮组的机械效率为60 那么a完全打捞出水面后 岸上钢绳的拉力f为多大 解 2 物体a的重力g mg 280kg 10n kg 2800na完全浸没在水中时 有用功w有 g f浮 h总功w总 fs g g1 f浮 nh g g1 f浮 h所以 滑轮组的机械效率 100 100 100 100 60 总 解得 g1 1200n 由图可知 n 5 a完全打捞出水面后 岸上钢绳的拉力f g g1 2800n 1200n 800n 解 3 a完全打捞出水面后 以0 1m s的速度被匀速提升时 绳端的速度 v绳 nv物 5 0 1m s 0 5m s 岸上钢绳拉力f的功率p fv绳 800n 0 5m s 400w 3 若a完全打捞出水面后 以0 1m s的速度被匀速提升 求岸上钢绳拉力f的功率 类型3杠杆类 能力1对1突破 例 2016安顺 如图所示 杠杆在竖直向下拉力f的作用下将一物体缓慢匀速提升 下表是提升物体时采集到的信息 例题图 1 若不计杠杆自重和摩擦 求拉力f的大小 解 1 f ob g oa所以f g 40n 80n 2 若实际拉力f为90n 求拉力做的总功及杠杆的机械效率 机械效率保留三位有效数字 能力点 杠杆模型解题步骤 将实物模型转化为杠杆模型 较易理解和计算 确定杠杆的支点 以及动力和阻力的大小与方向 判断动力臂和阻力臂的大小 利用杠杆平衡条件f1l1 f2l2进行计算 特点提醒 看清题中是否考虑杠杆自重 杠杆两边相同物理量的单位必须相同 计算效率时 应根据使用杠杆的目的判断动力和阻力 分清有用功和总功 也可根据杠杆的效率小于1 判断效率计算是否正确 类型针对训练 2 2016攀枝花 配重m单独置于水平地面上静止时 对地面压强为3 105pa 将配重m用绳系在杠杆的b端 在杠杆的a端悬挂一滑轮组 定滑轮重150n 动滑轮重90n 杠杆ab的支点为o oa ob 5 3 由这些器材组装成一个重物提升装置 如图所示 当工人利用滑轮组提升重力为210n的物体以0 4m s的速度匀速上升时 杠杆在水平位置平衡 此时配重m对地面压强 第2题图 为1 105pa 杠杆与绳的重量 滑轮组的摩擦均不计 取g 10n kg 求 1 滑轮组的机械效率 解 2 设配重m的底面积为s 静止时由p 可得 3 105pa 当物体匀速上升时 作用在杠杆a端的力 fa 3f g定 3 150n 150n 600n由杠杆平衡条件可得 fb ob fa oa则fb 1000n 由p 可得 1 105pa 联立 可得 gm 1500n配重m的质量 m 150kg 2 配重m的质量是多少千克 解 3 当配重m对地面的压力为0时 人对绳子的拉力最大 此时b端受到的拉力为1500n 由杠杆平衡条件可得 fb ob fa oa则fa 900n 由于3f g定 fa 所以 人对绳的最大拉力为 f 250n 3 为使配重m不离开地面 人对绳子的最大拉力是多少n 类型4压强类 能力1对1突破 例 2016德阳改编 水平放置的平底柱形容器a重3n 底面积是200cm2 内装一些水 不吸水的正方体木块b重5n 边长为10cm 被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部 如图所示 拉直的细线长为l 5cm 受到拉力为1n 取g 10n kg 水 1 0 103kg m3 求 例题图 1 容器底部受到水的压强是多大 则水的深度h h l 6cm 5cm 11cm 0 11m容器底部受到水的压强 p 水gh 1 0 103kg m3 10n kg 0 11m 1 1 103pa 解 2 容器底部受到水的压力 f水 ps容 1 1 103pa 200 10 4m2 22n 2 容器底部受到水的压力是多大 3 容器对桌面的压强多大 4 绳子剪断后 待木块静止时 木块b受到的浮力是多大 此时 容器底部受到水的压强是多大 容器对桌面的压强是多大 则容器内水的深度为h 0 105m故容器底部受到水的压强 p 水gh 1 0 103kg m3 10n kg 0 105m 1 05 103pa 由于容器对桌面的压力等于容器 木块和水受到的总重力 没有发生变化 所以绳子剪断后 容器对桌面的压力不变 容器对桌面的压强也不变 故p p 1200pa 容器内水的体积为1 6 10 3m3 容器的底面积为200 10 4m2 一题多解 容器对桌面的压力f g木 g水 g容 m木 m水 g g容 0 5kg 1 6kg 10n kg 3n 24n对地面的压强p 1200pa 要点提醒 液体深度h是从研究点到液面的竖直距离 公式中其单位应为m 能力点3 液体对容器底面压力的计算 1 已知或已求得深度先求液体对容器底的压强 再用公式f ps进行计算 2 已知液体的质量此类常为柱状容器 分为三种情况 液体中没有物f压 g液 液体中有物体 物体不受向上的拉力 f压 g液 g物 液体中有物体 物体受到竖直向上的拉力 f压 g液 g物 f拉 要点提醒 中用到了 整体法 当物体间相互的作用力难以计算时 用 整体法 进行分析会比较简单 类型针对训练 1 2016连云港 由连云港市市政府主导 某集团投资建设的公共自行车项目 通过相关部门的宣传 绿色出行 低碳生活 的理念深入人心 经过一段时间的运行 公共自行车已经真正融入港城人民的生活中 一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以5m s的速度匀速行驶 已知该市民质量为60kg 自行车质量为10kg 前后轮胎和地面总接触面积为2 10 3m2 假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15n 在该市民骑行过程中 求 g 10n kg 1 自行车对水平路面的压力 解 1 自行车对水平路面的压力 f g总 m人 m车 g 60kg 10kg 10n kg 700n 解 2 自行车对水平路面的压强 p 3 5 105pa 2 自行车对水平路面的压强 3 该市民做功的功率 解 3 由于匀速行驶 则动力f f 15n 则该市民做功的功率 p fv 15n 5m s 75w 类型5沉浮类 能力1对1突破 例 2016揭阳改编 如图甲是修建造码头时用钢缆绳拉着实心长方体a沿竖直方向以0 3m s的速度匀速下降的情景 图乙是a下降到水底之前钢缆绳对a的拉力f随时间t变化的图像 水的密度为 水 1 0 103kg m3 g取10n kg 求 例题图 1 长方体a的高度 解 1 由图乙可知 长方体a从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间 t 15s 10s 5s 根据v 可得 长方体a的高度 s vt 0 3m s 5s 1 5m 解 2 由图乙可知 前10s钢绳的拉力不变 等于物体a的重力 此时物体在水面以上 所以拉力与重力是一对平衡力 则 g f 3 104n 10 15s 钢绳的拉力减小 物体a从与水面接触到完全浸没 由图可知 当a完全浸入水中时 拉力f 1 104n 所以长方体受到的浮力 f浮 g f 3 104n 1 104n 2 104n 2 长方体a浸没在水中后受到的浮力 4 长方体a的密度 3 长方体a的体积 解 4 长方体a的密度 1 5 103kg m3 解 3 根据f浮 水gv排可得 a的体积 v v排 2m3 能力点1 液体中物体的受力分析 1 物体不受拉力 物体漂浮或悬浮 f浮 g 物体沉底 f浮 fn g 2 物体受拉力 拉力竖直向上 f浮 f拉 g 拉力竖直向下 f浮 f拉 g 能力点2 浮力的计算 1 已知排开液体的重力 f浮 g排 2 已知排开液体的体积和液体的密度 f浮 gv排 3 物体漂浮或悬浮 f浮 g 能力点3 密度的计算 1 已知质量和体积 2 已知浮力和排开液体体积 能力点4 体积的计算 已知浮力大小 v排 能力点5 物体浸入深度的计算 已知物体排开水的体积和物体的底面积 h 能力点6 液面高度相关计算 已知物体排开水的体积和容器的底面积 h h水 能力点7 浮力相关图像的分析 1 理解横纵坐标所代表的意义 2 观察变量之间的关系 3 利用题干信息结合图像进行相关计算 类型针对训练 7 2016安顺 小英同学得到一边长为10cm 密度为0 7g cm3的正方体木块 她将木块用细线系于圆柱形容器的水中 如图所示 请你帮她分析以下几个问题 圆柱形容器静止在水平桌面上 g取10n kg 1 木块所受的浮力大小 第7题图 解 1 正方体木块的体积 v 0 1m 3 1 10 3m3木块浸没在水中时受到的浮力 f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 1 10 3m3 10n 解 2 木块的重力 g木 m木g 木vg 0 7 103kg m3 1 10 3m3 10n kg 7n 由于木块静止 处于平衡状态 受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力 则有 g木 f拉 f浮 故绳子的拉力f拉 f浮 g木 10n 7n 3n 2 细线的拉力大小 解 3 利用 整体法 把木块和水 绳子看做整体 剪断细线前 容器底部受到木块和水 绳子的重力以及绳子的拉力 剪断细线后 容器底部受到木块和水 绳子的重力 故容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了 f g木 g水 g绳 f拉 g木 g水 g绳 f 3n 3 剪断细线 当木块静止时 容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少 8 自钓鱼岛事件发生后 中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航 中国海监50 是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大 科技含量最高的一艘船 型长98米 型宽15 2米 型深7 8米 排水量4000吨 该船在其姐妹船 中国海监83 的基础上对一些重要设备进行了升级改造 对舱室布置作了优化调整 采用了当今世界先进的abb电力全回转推进系统 最大航速18节 续航能力大于8000海里 自持力60天 海水的密度为1 0 103kg m3 g取10n kg 1 满载时 中国海监50 船受到的浮力有多大 解 1 船的排水量为 m排 4000t 4 106kg 中国海监50 所受到的浮力为 f浮 g排 m排g 4 106kg 10n kg 4 107n 2 若船底某处距海面的深度为6m 则该处受到海水的压强是多少 解 2 船底某处的压强为 p gh 1 103kg m3 10n kg 6m 6 104pa 解 3 由乙图知 中国海监50 在第50s到100s内匀速行驶 船的速度v 0 5m s 且由图甲可得船在第50s到100s之间的牵引力f 8 108n 船的牵引力的功率 p fv 8 108n 0 5m s 4 108w 3 从某一时刻开始 中国海监50 受到水平方向的牵引力f随运动时间t的变化关系如图甲所示 中国海监50 的运动速度v与时间t的关系如图乙所示 第50s到100s内牵引力的功率为多少 第8题图 类型6简单电路类 能力1对1突破 例1把阻值为10 的定值电阻r1和阻值为14 的定值电阻r2串联后接在电压为12v的电源上 如图所示 当开关s闭合时 求 例1题图 1 电路中的电流 解 1 由图可知 r1和r2串联 则电路的总电阻r r1 r2 10 14 24 电路中的总电流 i 0 5a 解 2 由i 可得 r1两端的电压u1 ir1 0 5a 10 5v 2 r1两端的电压 例2如图所示 r1 20 闭合开关 电压表和电流表的示数分别为6v和0 5a 求 例2题图 1 通过电阻r1的电流 解 由电路图可知 r1与r2并联 电压表测电源的电压 电流表测干路电流 1 由于并联电路中各支路两端的电压相等 所以通过电阻r1的电流 i1 0 3a 解 2 由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和 所以通过r2的电流 i2 i i1 0 5a 0 3a 0 2a 电阻r2的阻值 r2 30 2 电阻r2的阻值 3 电阻r2的电功率 解 3 电阻r2的电功率 p2 ui2 6v 0 2a 1 2w 解 5 通电60s 电流通过电阻r2产生的热量为q bt 1 2w 60s 72j 4 整个电路工作10s消耗的电能 解 4 整个电路工作10s消耗的电能 w uit 6v 0 5a 10s 30j 5 通电60s 电流通过电阻r2产生的热量 能力点1 欧姆定律的应用 计算电流用i 计算电阻用r 计算电压用u ir 能力点2 利用串联电路特点计算 电流特点 i i1 i2 电压特点 u u1 u2 电阻特点 r总 r1 r2 能力点3 利用并联电路特点计算 电流特点 i i1 i2 电压特点 u u1 u2 电阻特点 总 能力点4 电功率的相关计算 通常运用公式p ui计算电功率 也可以用变形式公式p p i2r进行计算 后两个变形式适用于纯电阻电路 三个公式涉及四个物理量p u i r 知道其中两个时就可以计算出其他两个物理量 温馨提示 计算时应分清额定功率和实际功率 计算实际功率应用实际电压 计算额定功率要用额定电压 题中若说灯泡正常发光 说明灯泡实际功率等于额定功率 灯泡标有 6v3 6w 表示该灯泡的额定电压为6v 额定功率为3 6w 可用公式r 计算灯泡正常发光时的电阻 能力点5 电能的计算 可直接用公式w uit进行计算 或先计算出电功率 参考能力点4 再用公式w pt计算 能力点6 焦耳定律的应用 1 纯电阻电路 电流通过导体做功 将电能转化为内能 产生的热量可用w uit和q i2rt来计算 2 含电动机的电路 电流通过导体做功 电能部分转化为机械能 产生的热量只能用q i2rt来计算 温馨提示 在应用以上电学公式计算时 物理量必须具有 同一性 和 同时性 单位必须为国际制单位 类型针对训练 2 2016乌鲁木齐 如图所示 定值电阻r1和r2并联在电压为6v的电源上 当开关闭合时 电流表的示数为0 6a 电流表的示数为0 2a 求 1 定值电阻r1的大小 第2题图 解 1 定值电阻r1的阻值 r1 10 解 2 r2在40s的时间内消耗的电能 w ui2t 6v 0 2a 40s 48j 2 r2在40s的时间内消耗的电能 3 如图所示 当闭合开关s s1 电压表的示数为12v 只闭合s 断开s1 电压表的示数为8v 已知电阻r1为40 当电源电压保持不变 求 1 电源的电压 第3题图 解 1 当闭合开关s s1时 电路为r1的简单电路 电压表测电源的电压 则电源的电压u 12v 解 2 只闭合s 断开s1时 r1与r2串联 电压表测r1两端的电压 因串联电路中各处的电流相等 所以电路中的电流 i 0 2a 因串联电路中总电压等于各分电压之和 所以r2两端的电压 u2 u u1 12v 8v 4v 则电阻r2的阻值 r2 20 2 电阻r2的阻值 3 当s闭合 s1断开时 通电1分钟 r2产生的热量是多少 解 3 当s闭合 s1断开时 通电1minr2产生的热量 q2 i2r2t 0 2a 2 20 60s 48j 类型7动态电路类 能力1对1突破 例 2016潍坊改编 如图所示的电路中 电源电压18v不变 灯泡上标有 6v6w 字样 灯泡电阻不变 定值电阻r0阻值为10 例题图 1 闭合开关s s2 断开s1 若移动滑片p到某一点时 使灯泡正常发光 求滑动变阻器接入电路的阻值 解 1 灯泡正常发光 灯泡两端电压为6v 通过灯泡的电流i 1a 滑动变阻器两端的电压为u滑 u ul 18v 6v 12v 接入电路的阻值为r 12 2 断开s1 s2 闭合s 移动滑片 当灯泡正常发光时 求滑动变阻器消耗的功率 解 2 设电源电压为u 当s1 s2断开 s闭合时 等效电路如解图甲 灯泡正常发光时il 1a 此时滑动变阻器两端的电压u滑 u ul 18v 6v 12v 滑动变阻器消耗的功率p u滑il 12v 1a 12w 例题解图甲 例题解图乙 3 闭合s s1 s2 滑片从最右端向左移动 当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的时 电流表示数比滑片在最右端时变化了0 3a 保持此时滑片位置不动 求在1min内电路消耗的电能 定值电阻电流ir 1 8a电路中总电流i总 i ir 1 2a 1 8a 3aw总 ui总t 18v 3a 60s 3 24 103j 解 4 闭合开关s s1和s2 灯泡被短路 滑片在最大阻值处 接入电路的阻值为20 此时 电流表的示数为i 2 7a 4 闭合开关s s1和s2 当滑动变阻器的滑片在最右端时 求此时电流表的示数 解 5 闭合开关s s1 断开s2 只有滑动变阻器连入电路 电压一定 电阻最大时 电路中的功率最小为p最小 16 2w 5 闭合开关s s1 断开s2 移动滑片 求此时电路的最小功率 能力点1 画等效电路 根据求解问题中各开关的状态 将断路的部分去掉 在草稿纸上画出相应的等效电路 能力点2 判断电路连接方式 常用的方法是 电流路径法 即 电流从电源的正极出发 沿开关 用电器等元件流回电源负极的路径中 若只有一条路径 则为串联电路 若有两条或两条以上的路径 则为并联电路 能力点3 动态电路相关计算 1 中考动态电路各问的等效电路常为简单的串 并联电路 计算时可用串 并联特点进行计算 参见类型6能力1对1突破 2 若题干给出了开关闭合不同组合下的一些物理量的数据 计算其他物理量时 应考虑列等式进行计算 类型针对训练 3 2016益阳 如图甲所示 额定功率为3 6w的小灯泡 灯泡电阻不变 与滑动变阻器串联在电路中 电源电压恒定 当滑片p滑至a端时 小灯泡恰好正常发光 滑动变阻器滑片p从a端移到b端的过程中 小灯泡两端电压u与滑动变阻器接入电路电阻r的关系如图乙所示 求 第3题图 1 电源电压 解 1 当滑片p滑至a端时 滑动变阻器接入电路中的电阻为零 电路为仅有小灯泡l的简单电路 电压表测电源的电压 由图像可知 电源的电压u 6v 解 2 当滑片p滑至a端时 小灯泡正常发光 则灯泡的额定电压ul u 6v 故小灯泡的电阻 rl 10 2 小灯泡的电阻 解 3 当滑片p滑至b端时 滑动变阻器接入电路中的电阻最大 此时滑动变阻器与小灯泡串联 由图像可知 此时灯泡两端的电压ul 2v 故小灯泡的实际功率 p实 0 4w 3 当滑片p滑至b端时 小灯泡消耗的实际功率 5 2016遵义 如图所示 电源电压保持不变 灯丝电阻不受温度影响 滑动变阻器的最大阻值为12 当s闭合 s1断开 滑动变阻器的滑片p在a端时 电压表示数为6v 当s s1都闭合 滑动变阻器的滑片p在b端时 电流表示数为2a 第5题图 解 1 当s s1闭合 滑动变阻器的滑片p在b端时 电压表并联在电流表两端 测电流表的电压 因电流表电阻可看做0 则其两端电压为0 故电压表的示数为0 1 当s s1都闭合 滑动变阻器的滑片p在b端时 电压表的示数是多少 解 2 由图可知当 s闭合 s1断开 滑动变阻器滑片p在a端时 滑动变阻器全部连入电路 滑动变阻器和灯泡串联 此时通过滑动变阻器的电流为ir 0 5a 若灯泡的电阻为rl 由串联电路规律可得电源电压u ir 0 5a rl rab 0 5a rl 12 2 电源电压是多少 当s s1闭合时 滑动变阻器的滑片p在b端时 滑动变阻器全部连入电路 滑动变阻器与灯泡并联 此时电流表的示数为2a 由并联电路规律可得2a 即 2a 联立可解得u 12v rl 12 解 3 t 10min 600s 由 2 可知s闭合 s1断开时 滑动变阻器滑片p在a端时 滑动变阻器和灯泡串联 电路中的电流为il 0 5a 灯泡rl 12 则灯泡消耗的电能为w irlt 0 5a 2 12 600s 1800j 3 s闭合 s1断开 滑动变阻器的滑片p在a端时 灯l在10min内消耗的电能是多少 6 2016一中下期考试 如图所示电路 电源电压保持不变 电阻r1 10 滑动变阻器r2的最大阻值为20 小灯泡的额定电压为12v 闭合开关s 灯泡电阻不随温度变化 当开关s1 s2都断开 滑动变阻器的滑片p滑动到中点时 电流表的读数为0 5a 当开关s1 s2都闭合 滑动变阻器的滑片p滑动到最右端时 电流表的示数为1a 求 第6题图 解 1 开关s1 s2都断开 滑动变阻器的滑片p滑动到中点时 电阻r1和滑动变阻器串联 电流表示数为0 5a 由欧姆定律可得 u i1 r1 r2 0 5a 10 10 10v 1 电源电压为多少 2 小灯泡的额定功率是多少 解 3 闭合开关s 由w uit i2rt可知通过电阻r1的电流最大时 电阻r1消耗的电能最大 即应断开开关s1 s2 并将滑动变阻器滑片移至最左端电阻r1在1min内消耗的最大电能为w uit 60s 600j 3 闭合开关s 调整开关s1 s2和滑动变阻器 电阻r1在1min内消耗的最大电能为多少 类型8极值 范围类 能力1对1突破 例 2015达州改编 如图所示 电源电压恒为6v 灯l标有 6v2w 字样 灯丝电阻不变 r1 36 电流表量程为0 0 6a 电压表量程为0 3v 当s1 s2都断开且滑动变阻器r2的滑片p在中点时 电流表示数为0 2a 求 例题图 1 r2的最大阻值 解 1 小灯泡标有 6v2w 字样 由p ui可得 il a rl 18 当s1 s2都断开时 l r2串联 r总 30 则r2 r总 rl 30 18 12 即r2 24 解 2 当s1 s2都闭合时 l r1并联 此时电压表和r2被短路 则电压表示数为零 电流表测的是干路上的总电流 i il i1 0 5a 2 当s1 s2都闭合时 电流表 电压表的示数 3 当s1 s2都断开时 在电路处于安全工作状态下 电路消耗的功率范围 4 当s1闭合 s2断开时 r1两端电压的取值范围 解 4 当s1闭合 s2断开时 灯泡l与电阻r1并联 与滑动变阻器串联 当滑动变阻器的滑片在最右端时 电路中的电阻最大为r最大 r2最大 24 36 电路中的电流最小为i最小 a 则r1两端的电压为6v a 24 2v 当滑动变阻器的滑片在最左端时 r1两端的电压最大为电源电压为6v 则电阻r1两端的电压为2 6v 能力点1 电路安全应考虑的问题 电流表量程 电压表量程 滑动变阻器可以通过的最大电流和最大电阻 如其上标有 20 5a 表示该滑动变阻器最大阻值为20 可通过的最大电流为5a 小灯泡的额定电压 如小灯泡标有 12v6w 表示小灯泡的额定电压为12v 额定功率为6w 能力点2 极值 范围计算的分析思路 分析电路中各元件的连接情况 分析滑动变阻器的移动对其他元件的影响 分析电路各支路能够通过电流的最大值 分析各元件两端电压的最大值 分析或计算滑动变阻器接入电路的最大值或最小值 能力点3 各物理量极值 范围的具体计算 见p82重难点突破 a 电源电压为10vb 定值电阻r1的阻值为20 c 滑动变阻器r2的阻值变化范围为0 10 d 变阻器滑片在中点时 电路消耗的总功率为1 8w 类型针对训练 2 2016攀枝花 如图甲所示电路 电源电压保持不变 当闭合开关s 调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小 两个电阻的 u i 关系图像如图乙所示 则下列判断正确的是 第2题图 d r2 20 即滑动变阻器r2的阻值变化范围为0 20 b c选项不正确 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以滑动变阻器的滑片在中点时 电流表示数 i 0 3a 电路消耗的总功率 p ui 6v 0 3a 1 8w d选项正确 故选d 4 2016南充 在如图所示的电路中 电源电压保持不变 开关s闭合后 滑片p在滑动变阻器r2的某两点之间滑动的过程中 电流表的示数变化范围是1 2a 电压表的示数变化范围是4 8v 则定值电阻r1 电源电压u v 4 12 解析 由电路图可知 电阻r1与滑动变阻器串联 电压表测滑动变阻器两端的电压 电流表测电路中的电流 当滑片向左移动时 滑动变阻器接入电路中的电阻变小 电路中的电流变大 滑动变阻器两端的电压变小 因此 当电路中的电流为1a时 电压表的示数为8v 电源电压u i1r1 u滑 1a r1 8v 当电路中的电流为2a时 电压表的示数为4v 电源的电压u i2r1 u滑 2a r1 4v 已知电源电压保持不变 由 可得 1a r1 8v 2a r1 4v 解得 r1 4 故电源的电压u 2a r1 4v 2a 4 4v 12v 6 2016云阳模拟 如图所示 电源电压为6v 小灯泡标有 4v1 6w 的字样 定值电阻r 20 不考虑温度对灯丝电阻的影响 滑动变阻器上标有 0 20 1a 字样 求 第6题图 1 小灯泡的电阻为多大 解 1 由p 可知 灯泡电阻 rl 10 2 若只闭合s s1时 要使电路消耗的功率最小 此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动 此时消耗最小功率是多少 解 2 由图示电路图可知 只闭合s s1时两电阻串联 由p 可知 在电压u一定时 电路总电阻r越大 电路总功率越小 只闭合s s1 滑片移至b端时电路总电阻最大 功率最小 最小功率 p 0 9w 3 若电流表的测量范围为0 0 6a 电压表的测量范围为0 3v 当只闭合s与s2时 在不损坏用电器的前提下 求滑动变阻器的取值范围 解 3 由p ui可知 灯泡额定电流 il 0 4a由图示电路图可知 当只闭合s与s2时灯泡与滑动变阻器串联 电流表的测量范围为0 0 6a 灯泡额定电流为0 4a 则电路最大电流 i 0 4a 由i 可知 r总最小 15 滑动变阻器接入电路的最小电阻 r滑最小 r总最小 rl 15 10 5 电压表的测量范围为0 3v 滑动变 阻器两端最大电压 u滑最大 3v 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大 电路电流最小 i最小 0 3a 由i 可知 r滑最大 10 滑动变阻器接入电路的阻值范围是 5 10 7 2016安顺 如图所示电路 电源电压恒为12v 电阻r1的阻值为5 滑动变阻器r2上标有 10 3a 的字样 小灯泡l上标有 12v6w 的字样 电流表的量程为0 3a 第7题图 1 当开关s1 s2 s都闭合时 求小灯泡l在5min内产生的热量 滑动变阻器r2连入电路的电阻不为0 解 1 当开关s1 s2 s都闭合时 灯l与r2并联 u ul u2 12v 此时灯l正常发光5min内灯l产生的热量ql plt 6w 5 60s 1800j 2 当开关s1 s2 s都闭合 电流表的示数为2a时 求r2消耗的电功率 解 2 由p ui得通过灯l的电流il 0 5a 由并联电路的电流特点 得i2 i il 2a 0 5a 1 5ar2消耗的电功率 p2 u2i2 12v 1 5a 18w 3 当开关s1 s2都断开 s闭合时 为了确保测量准确 要求电流表示数不小于其量程的 求滑动变阻器r2接入电路的最大阻值 解 3 题中要求的电流值至少达到 imin i量程 3a 1a则电路中最小电流imin 1a电路中的最大总电阻r 12 滑动变阻器的最大值r2 r r1 12 5 7 8 2016天水 如图甲所示 l上标有 6v3w 字样 电流表量程为0 0 6a 电压表量程为0 15v 变阻器r的最大电阻为100 只闭合开关s1 滑片置于a点时 变阻器连入电路中的电阻为ra 电流表示数为ia 只闭合开关s2 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乙所示 当滑片p置于b点时 电压表示数ub 8v 电流表示数为ib 已知ra r0 12 5 ia ib 3 5 设灯丝电阻不随温度变化 求 第8题图 1 小灯泡的电阻 解 1 因为i p ui 则小灯泡的电阻 rl 12 2 定值电阻r0和电源电压u 3 只闭合开关s1时 在电表的示数不超过量程 灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下 电路消耗的功率范围 解 3 只闭合s1 电流表的量程大于灯的额定电流 则电路中最大电流等于灯的额定电流i最大 il 0 5a 电路消耗的最大功率p最大 ui最大 18v 0 5a 9w 由于电压表的量程为0 15v 所以当电压表示数为15v 滑动变阻器连入电路中的电阻最大 此时电路中的电流最小 消耗的功率也最小 通过小灯泡的电流为 i最小 i灯 0 25a 电路消耗的最小功率为 p最小 ui最小 18v 0 25a 4 5w 所以电路消耗的功率范围为4 5 9w 类型9家用电器类 能力1对1突破 例 2016东营改编 随着电器化时代的到来 家用电器已广泛应用到我们的生活中 某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示 电热锅额定电压为220v r1 r2均为发热电阻 其阻值分别为80 404 接通电源 闭合开关s1 s2 电热锅处于 大火 加热状态 当锅内温度达到100 时 开关s2自动断开 开关s1仍闭合 电热锅处于 小火 炖煮状态 例题图 1 电热锅在额定电压下 处于 大火 加热状态时 电路中的电流多大 解 1 闭合开关s1 s2时 电路为仅有r1的简单电路 电热锅处于 大火 加热状态 电热锅在额定电压下 电路中的电流 i 2 75a 2 电热锅在额定电压下 处于 大火 加热状态15分钟 将1kg的水温度从20 加热到100 水吸收的热量是多少焦耳 电热锅消耗的电能是多少焦耳 电热锅的加热效率是多少 c水 4 2 103j kg 3 电热锅在额定电压下 处于 小火 炖煮状态时 电功率多大 解 3 开关s2断开 s1仍闭合时 r1与r2串联 电热锅处于 小火 炖煮状态 电热锅的电功率 p小 100w 4 为测量电热锅的实际电压 将家中其他用电器全部关闭 电热锅在 大火 加热状态下 观察到标有 2000r kw h 字样的电能表在6分钟内转了100转 电热锅的实际功率是多少 电热锅的实际电压是多少 解 4 电热锅在 大火 加热状态下 6分钟消耗的电能 w 0 05kw h 1 8 105j电热锅的实际功率 p 5 5002w电热锅的实际电压 由w t得u 200v 能力点1 家用电器多挡位问题的认识 电热器的高 中 低挡指的是加热功率的大小不同 电功率大指的是高挡位 电功率小指的是低挡位 在电源不变的情况下 通常通过改变电路总电阻来改变用电器总功率 实现高 中 低挡之间的转换 一般情况下是通过电阻短路或改变电路连接方式实现的 能力点2 家用电器高 中 低挡位的判断 电热器的常见电路有四种 其挡位的判断如下 能力点3 从铭牌中提取信息 1 用电器铭牌一般都标有额定电压和不同挡位的额定功率 从而可以计算出不同挡位的工作电流和电阻 2 加热水的电器铭牌中还常标有容量 指加满水时水的体积 和加热效率 指电能转化为水的内能的效率 能力点4 家用电器相关计算中公式的应用 1 p ui的应用 知道额定电压和额定功率 应用变形式i 计算工作电流 2 p 的应用 知道加热电阻和额定电压 题中若没有给出 家用电器的额定电压取220v 或知道额定功率和额定电压 利用变形式r 计算加热电阻 类型针对训练 1 2016盐城 下表为某品牌取暖用油汀的铭牌 其内部电路如图所示 r1和r2均为电热丝 s1是温度自动控制开关 闭合开关s 30min内油汀消耗的电能为0 88kw h 求 第1题图 1 通过r1的电流 解 1 由电路图及表中数据可知 当仅s闭合时处于低温挡 即流过电阻r1的电流为 i1 4a 2 电热丝r2的电阻 解 2 当开关s s1同时闭合时 r1与r2并联 处于高温挡 则电路中的总电流为i 10a则流过r2的电流为 i2 i i1 10a 4a 6a电热丝r2的阻值为 r2 36 7 3 30min内开关s1闭合的时间 解 3 30min内r1消耗的电能为w1 p低t 0 88kw 0 5h 0 44kw hr2消耗的电能为w2 w w1 0 88kw h 0 44kw h 0 44kw hr2的电功率为p2 p总 p1 p高 p低 2200w 880w 1320w 1 32kwt2 20min 3 2016南平改编 如图甲所示是某型号电热加湿器的原理图 下表为其部分技术参数 r1 r2为发热电阻 且r2 3r1 s为旋转型开关 1 2 3 4为触点 通过旋转开关s可实现 关 低挡 高挡 之间的转换 低挡为小功率加热 高挡为大功率加热 第3题图 1 电阻r1的阻值 解 1 当接 3 4 时 只有r1接入电路 且为高挡 已知p高 400w 则r1的阻值 r1 121 2 加湿器处于低挡位置时的发热功率 解 2 当接