上海初三物理电学压轴计算专题(有答案)--教师版

1 专题 电学压轴计算专题 电学压轴计算 一 直击中考一 直击中考 考点解读考点解读 1 1 串联电路有以下几个特点 串联电路有以下几个特点 电流 I I1 I2 串联电路中各处的电流相等 电压 U U1 U2 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 电阻 R R1 R2 串联电路中总电阻等于各串联电阻之和 分压作用 U1 U2 R1 R2 阻值越大的电阻分得电压越多 反之分得电压越少 2 2 并联电路有以下几个特点 并联电路有以下几个特点 电流 I I1 I2 干路电流等于各支路电流之和 电压 U U1 U2 干路电压等于各支路电压 电阻 1 R 1 R1 1 R2 总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和 分流作用 I1 I2 R2 R1 阻值越大的电阻分得电流越少 反之分得电流越多 3 3 欧姆定律欧姆定律 1 欧姆定律 导体中的电流导体中的电流 跟导体两端的电压成正比跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比跟导体的电阻成反比 2 公式 I U R 式中单位 I 安 A U 伏 V R 欧 3 公式的理解 公式中的公式中的 I U R 必须对于同一导体必须对于同一导体 同一段电路 的同一过程 即要满足 同一性 才能代入公式中计算 I U 和 R 中已知任意的两个量就可求另一个量 计算时单位要统一 4 欧姆定律的应用 同一电阻的阻值不变 与电流和电压无关 其电流随电压增大而增大 R U I 只是 R 的确定式 而不是决定式 当电压不变时 电阻越大 则通过的电流就越小 I U R 当电流一定时 电阻越大 则电阻两端的电压就越大 U IR 近年中考考题分布近年中考考题分布 201120112012201220132013 第第 2121 题并联电路简单题并联电路简单 计算计算 第第 2222 题替换电阻求电题替换电阻求电 流最大变化量问题流最大变化量问题 第第 2222 题替换电阻求电题替换电阻求电 压最大变化量问题压最大变化量问题 2 图 11图 12 4 电表的使用 电表的使用 电流表电压表 使用与用电器串联与用电器并联 量程0 0 6A 0 3A0 3V 0 15V 最小分度值0 02A 0 1A0 1V 0 5V 三 一模真题汇编三 一模真题汇编 考点精练一 阻值范围问题考点精练一 阻值范围问题 1 2014 宝山一模宝山一模 22 题 题 在图 11 所示的电路中 电源电压保持 5 伏不变 R1的阻值为 10 欧 闭 合电键 S 电流表的示数如图 12 所示 求电阻 R1两端的电压 求电阻 R2的阻值 现有标有 20 2 100 0 2 和 50 1 字样的变阻器各一个 请选择其中一个变 阻器替换电路中的电阻 R1或 R2 要求 通过电路的电流可在 0 1 安 0 4 安 范围内调节 请选择符合电路电流变化要求的变阻器 a 选择标有 字样的变阻器 替换电阻 选填 R1 或 R2 b 通过计算求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围 2 20142014 普陀一模普陀一模 2121 题 题 在图 11 a 所示的电路中 电源电压为 18 伏保持不变 电阻R1的阻值 为 5 欧 滑动变阻器R2上标有 50 2A 闭合电键 S 后电压表示数如图 11 b 所示 求通过电阻R1的电流I1 求此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2 移动滑片 P 在确保电路中各元件正常工作 的前提下 求电压表示数的变化范围 以及滑动变阻器R2 接入的阻值范围 R2 S R1 A A A 0 12 3 0 0 20 4 0 6 图 11 a b b S R 1 R 2 P V 1 5 3 0 51 0 1 5 12 30 V 3 R1 P R2 S 图 13 3 3 20142014 闵行一模闵行一模 2424 题 题 在如图 11 所示的电路中 电源电压为 20 伏 电阻 R1的阻值为 15 欧 滑 动变阻器标有 50 1A 的字样 电压表的量程为 0 3V 或 0 15V 闭合电键后 电路正 常工作 求 1 当电压表 V 的示数为 14 伏时 电路中的电流 2 在滑片移动的过程中 求电路中电流的变化范围 3 若在电路中再串联一个电流表 电流表选用 0 0 6 安的量程 要使电 路中的电流变化量最大 求滑动变阻器连入电路中的阻值范围 4 2014 黄埔一模黄埔一模 22 题 题 在图 13 所示电路中 电源电压可在 3 6 伏范围内调节 当通过滑动变阻器 R2的电流为 0 4 安时 R2两端的电压为 2 伏 求变阻器 R2连入电路的阻值 若要使电路中电流可在 0 2 0 6 安范围内调节 求所用定值电阻的最大阻值 R1 最大 现有标有 10 2 20 0 5 和 50 1 字样的变阻器各一个 当电 源电压为6 伏且不变时 请选择符合电路电流及 电阻R1最大阻值要求的变阻器 a 选择标有 字样的变阻器 b 求出所选用的变阻器连入电路的阻值范围 图 11 4 考点精练二 指针偏转问题考点精练二 指针偏转问题 5 2014 徐汇一模徐汇一模 24 题 题 在图 12 所示的电路中 电源电压为 6 伏且保持不变 电阻 R1为 8 欧 R2为 15 欧 闭合电键 S 通过 电阻 R2的电流为 0 4 安 求 电流表 A1的示数 10 秒内通过电阻 R2的电荷量 请用滑动变阻器 R3 标有 10 欧 1 5 安 字样 替换电 阻 R1或 R2 要求 电表选择合适的量程 将滑动变阻器滑片移 动到某处时 其中有两个电表偏离零刻度的角度相同 请计算滑动变阻器接入电路的所有可能阻值 考点精练三 电学方程思想考点精练三 电学方程思想 6 20142014 崇明一模崇明一模 2121 题 题 在图 9 所示的电路中 电源电压保持不变 为定值电阻 为滑动变 1 R 2 R 阻器 闭合电键 S 移动变阻器的滑片 P 使电压表和电流表的示数分别为 6 伏和 0 15 安 2 R 1 求变阻器连入电路的阻值 2 R 2 将变阻器 R2的滑片 P 移至某一位置时 电压表和电流表的 示数分别为 2 0 伏和 0 35 安 求定值电阻的阻值 1 R A V A1 R1 R2 S 图 12 0 12 3 A A 0 0 2 0 4 0 6 0 510 15 V V 0 12 3 A R1 P R2 S V 图 9 5 考点精练四 选择电表量程问题考点精练四 选择电表量程问题 7 2014 浦东新区一模浦东新区一模 21 题 题 如图 12 所示电路中 电源电压为 8 伏且不变 滑动变阻器 R2上标有 50 1 5A 字样 两电表为学校实验室常用电表 闭合电键 S 移动滑片到某位置时 电压表 电流表的示数分别为 6 伏和 0 2 安 求 滑动变阻器 R2接入电路的阻值 选择合适量程 在移动滑动变阻器滑片的过程中 使两电表都能达到满刻度 第一 请写出两电表所选的量程 并分别简述理由 第二 在图 12 b 中标出电压表示数最小时指针的位置 8 20142014 闸北一模闸北一模 2222 题 题 如图 9 所示电路 电源电压为 18 伏且不变 电阻R1的阻值为 10 欧 滑 动变阻器R2上标有 100 2A 字样 当滑动变阻器R2接入电路的阻值为 20 欧时 闭合电键 S 电流表 A 的示数 要求选择合适的电表量程且量程不变 当电键 S 闭合后 整个电路中的元件都不损坏的前提 下 移动滑片 使滑动变阻器R2允许接入电路中的阻值变化量达到最大 电流表 A 的表盘如图 10 a 所示 电压表 V1 和 V2的表盘如图 10 b 所示 a 电流表 A 选择 安 选填 0 0 6 或 0 3 电压表 V1选择 伏 选填 0 3 或 0 15 电压表 V2选择 伏 选填 0 3 或 0 15 b 满足要求时 求出滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围 图 12 V b a R1R2 S V A 6 a b 图 9 图 10 9 2014 金山一模金山一模 21 题 题 在如图所示的电路中 电阻 R1的阻值问为 20 欧姆 滑 动变阻器上标有 50 2A 的字样 闭合电键 S 滑片 P 在某位置时两电流表示 数分别为 0 4 安和 1 安 求 1 电源电压 2 不改变上述滑动变阻器的位置 此时电阻 R2 连入电路的电阻值 考点精练五 电流最大变化量问题考点精练五 电流最大变化量问题 10 20142014 虹口一模虹口一模 2222 题 题 在图 10 所示的电路中 电阻R1的阻值为 5 欧 滑动变阻器上标有 20 2 字样 现有电压为 6 伏的电源一个 表盘如图 11 a b 所示的电流表 电压表各 一个 若在 AB 间接入电源 CD 间接入电压表 闭合电键后 电压表示数为 2 伏 求通过电阻R1的 电流I1和此时变阻器R2连入电路的阻值 请选择一个电表 将电源和选择的电表接入 AB CD 间 要求移动变阻器的滑片 P 时通过变 阻器的电流变化量 I最大 a 写出选择的电表及电表接入的位置 b 求出通过变阻器的电流变化量的最大值 I最大 11 2014 嘉定一模嘉定一模 24 题 题 在图 13 所示的电路中 电源电压为 6 伏且保持不变 电阻 Rl为 30 欧 滑动 变阻器上标有 20 2A 字样 当电键 S 断开时 图 10 R1R2 S P A B C D 图 11 a b 7 电路中的电流表示数如图 14 所示 求 1 滑动变阻器连入电路中的电阻 2 闭合电键 S 后 通过电阻 Rl的电流 3 若用 3 欧或 10 欧的 R3替代 Rl 再在 选填 AB BC CD 或 ED 两点 之间连接一个 选填 电压表 或 电流表 移动滑动变阻器的滑片 P 使电表示数变化 量最大 且电路元件正常工作 应选 R3为 欧 并求出该电表的示数最大变化量 12 2014 杨浦一模杨浦一模 26 题 题 如图 17 所示电路 电源电压为 12 伏 且保持不变 电 阻 R1 60 欧 滑动变阻器 R2上标有 100 1 字样 电键 S 断开时 电流表 A 的示数为 0 3 安 求 R2连入电路的阻值 闭合电键 S 并移动滑片 使电流表 A 的示数与 S 闭合前相比变化量最小 求 R2连入电路的阻值及电流表 A 示数变化的最小值 1313 20142014 静安青浦一模静安青浦一模 2424 题 题 在图 8 所示的电路中 电源电压为 12 伏且保持不变 电阻 R1的阻 值为 10 欧 滑动变阻器 R2上标有 50 2 字样 闭合电键 S 后 电路中的电流为 0 3 安 求电阻 R1两端的电压 U1 求此时变阻器 R2连入电路中的电阻 移动变阻器的滑片P 使电流表示数的变化量最大 并求出电流 表示数的最大变化量 I R2 P A S R1 V 图 17 图 8 R1R2 S P A 8 a 图 12 b 考点精练六 电压最大变化量问题考点精练六 电压最大变化量问题 1414 20142014 奉贤一模奉贤一模 2222 题 题 如图 9 所示 电源电压为 6 伏保持不变 定值电阻 R1的 阻值为 5 欧 滑动变阻器 R2标有 20 1 字样 闭合电键 S 后 电流表示数为 0 4 安 求 1 电阻 R1两端的电压 2 此时滑动变阻器 R2连入电路的阻值 3 现将一个表盘如图 9 所示的电压表接入电路 要求在移动变阻器滑片 P 的过程 中电压表示数的变化量最大 则电压表应接在 两点之间 选填 ab 或 ac ab 或 bc 或 ac 或 bc 4 电压表示数的最大变化量 U最大 15 2014 松江一模松江一模 22 题 题 在图 12 a 所示的电路中 电源电压为 18 伏保持不变 电阻 R1的阻值 为 10 欧 闭合电键 S 电流表 A 的示数如图 12 b 所示 求 电阻 R1两端的电压 U1 此时滑动变阻器 R2连入电路的阻值 现有标有 20 2A 50 1A 字样的滑动变阻器可供选择 去替换 R2 要求 在移动 变阻器滑片P 的过程中 定值电阻两端电压的变化量最大 选择 标有 字样的滑动变阻器 求 定值电阻 R1两端电压的最大变化量 U1 9 a 图 15 b A R1 P R2 S V 16 20142014 长宁一模长宁一模 2525 题 题 在图 15 a 所示的电路中 电源电压为 6 伏且保持不变 定值电阻R1 的阻值为 20 欧 滑动变阻器R2上标有 50 2A 字样 闭合电键 S 移动变阻器R2的滑片 P 到某 一位置时 电压表 V 的示数如图 15 b 所示 求定值电阻R1消耗的电功率P1 求变阻器R2连入电路的阻值 现用阻值分别为 10 欧 30 欧的定值电阻替换R1 求 在移动变阻器滑片 P 的过程中 电压 表示数的最大变化量 写出电压表 V 示数最大变化量的计算过程 四 学法升华四 学法升华 1 1 知识收获知识收获 电学压轴常考题型电学压轴常考题型 阻值范围 指针偏转 讨论电流变化量 讨论电压变化量 替换电阻 二 二 方法总结方法总结 1 1 明确电表所测对象 明确电表所测对象 一般电学压轴计算的电路图较为简单 电表的测量对象也比较明确 但要注意电路在变化过程 中是否会有短路和断路的现象出现 2 2 判断电表所选量程 判断电表所选量程 量程的判断要注意题目中给出的数据 电流表一般根据滑动变阻器的铭牌可以判断 大多数情 况下选择小量程 电压表的量程可以结合题目的限制条件和电源电压判断 这个时候可能会有两个 量程都可以的情况 这个时候就要分类讨论 3 3 明确物理量之间的关系 明确物理量之间的关系 明确题目要求的物理量之间的关系 比如串联电路中 电压之和是一个定值 并联电路中没有 发生变化的支路电压电流都不变 4 4 明确题目限制条件 明确题目限制条件 题目一般会明确给出所要达到的目的 即为限制条件 但有些时候需要学生自己去 挖掘 条 件 这类条件比较隐含 比如单串联电路电源电压是18伏时 两个用电器上的电压表量程都只能是 0 15伏 10 电学计算 难题比较集中在串联电路中 因为它的情况较并联电路更多一些 不过一旦掌握规 律 串联电路的题目也无非是按部就班 串联电路的计算规律 实际上就是动态电路的定量分析 需要学生有一定的分析能力 比如 电流表最大时 定值电阻两端电压最大 滑动变阻器两端电压最小 滑动变阻器两端电压最小时 定值电阻两端电压最小 电路中的电流最小 四 一模真题汇编答案四 一模真题汇编答案 1 解析 U1 I1R1 0 2 安 10 欧 2 伏 2 2 分分 R1与 R1串联 U2 U U1 5 伏 2 伏 3 伏 I2 I1 0 2 安 R2 15 欧 2 2 分分 2 2 I U 安 伏 2 0 3 a 50 1A R2 2 2 分分 b I最小 变最大 RR U 1 R变最大 R1 10 欧 40 欧 最小 I U 安 伏 1 0 5 R变最小 R1 10 欧 2 5 欧 最大 I U 安 伏 4 0 5 变阻器连入电路的阻值范围为 2 5 欧 R变 40 欧 2 2 分分 2 解析 I1 U1 R1 U U2 R1 1 分 18 伏 10 伏 5 欧 1 6 安 1 分 串联 I I1 I2 1 6 安 P2 U2 I2 1 分 10 伏 1 6 安 16 瓦 1 分 Imax 2 安 R2min U Imax R1 18 伏 2 安 5 欧 4 欧 1 分 U2min Imax R2 2 安 4 欧 8 伏 1 分 U2max 15 伏 1 分 Imin U U2max R1 18 伏 15 伏 5 欧 0 6 安 R2max Umax Imin 15 伏 0 6 安 25 欧 1 分 11 电压表 V 的范围 8 伏 15 伏 R2的范围是 4 欧 25 欧 3 解析 1 U1 U U2 20 伏 14 伏 6 伏 1 分 I1 U1 R1 6 伏 15 欧 0 4 安 2 分 2 U 2max 15 伏 U1min U U2max 20 伏 15 伏 5 伏 I1min U1min R1 5 伏 15 欧 0 3 安 2 分 滑动变阻器允许通过的最大电流为 1 安 所以 0 3 安 I 1 安 1 分 3 Imax 0 6 安 Rmin U Imax 20 伏 0 6 安 33 3 欧 R2min Rmin R1 33 3 欧 15 欧 18 3 欧 1 分 U 2max 15 伏 U1min U U2max 20 伏 15 伏 5 伏 I1min U1min R1 5 伏 15 欧 0 33 安 R2 max U2 max I1min 15 伏 0 33A 45 欧 1 分 所以 18 3 欧 R2 45 欧 1 分 4 解析 R2 U2 I2 1 分 2 伏 0 4 安 1 分 5 欧 1 分 R1 最大 U最大 I最大 6 伏 0 6 安 1 分 10 欧 1 分 a 50 1 1 分 b R2 最大 R最大 R1 最大 U I最小 R1 最大 6 伏 0 2 安 10 欧 20 欧 1 分 20 欧 R2 0 5 解析 I1 U1 R1 6 伏 8 欧 0 75 安 2 分 Q2 I2t 0 4 安 10 秒 4 库 2 分 用 R3换下 R1 表选 0 3A 量程 与表偏角同 A1 A1 V R3 5 欧 3 分 3 U I 6 1 2 伏 安 表选 0 3A 量程 与表偏角同 R3 7 5 欧 2 分 A A V 3 U I 6 0 8 伏 安 6 解析 1 R2 U2 I 6 伏 0 15 安 40 欧 12 公式 代入 结果各 1 分 U I1R1 U1 U I2R1 U2 过程 1 分 R1 20 欧 结果 1 分 7 解析 本题共 7 分 2 分 欧 安 伏 30 2 0 6 2 2 I U R U1 U U2 8 伏 6 伏 2 伏 P1 U1 I 2 伏 0 2 安 0 4 瓦 2 分 滑动变阻器允许通过的最大电流为 1 5 安 3 安 电流表选 0 0 6 安量程 1 分 电源电压为 8 伏 15 伏 电压表选 0 3 伏量程 1 分 U滑小 2 伏 1 分 8 解析 R R1 R2 10 欧 20 欧 30 欧 I U R 18 伏 30 欧 0 6 安 3 分 A 选择 0 3 安 V1选择 0 15 伏 V2选择 0 15 伏 3 分 R2最大值 10 欧 R2 3 伏 15 伏 R2 最大 50 欧 R2最小值 10 欧 R2 15 伏 3 伏 R2 最小 2 欧 R2的阻值范围是 2 欧 50 欧 3 分 9 解析 1 I1 1 安 0 4 安 0 6 安 U IR 0 6 安 20 欧 12 伏 2 W UIt 12 伏 0 6 安 100 秒 720 焦 3 R2 U I2 12 伏 0 4 安 30 欧 4 电流表 A1的量程 0 3 安 电流表 A2的量程 0 0 6 安 电流表 A2满偏时 I2 0 6 安 I总 I1 I2 0 6 安 0 6 安 1 2 安 P总 UI总 12 伏 1 2 安 14 4 瓦 10 解析 U1 2 伏 I1 U1 R1 2 伏 5 欧 0 4 安 R2 U2 I2 U U1 I1 6 伏 2 伏 0 4 安 10 欧 a 电流表 AB 或 CD 13 b 电流表接 AB 电源接 CD 时 两电阻并联 I 小 U R2 大 6 伏 20 欧 0 3 安 I最大 I 大 I小 2 安 0 3 安 1 7 安 电流表接 CD 电源接 AB 时 电阻 R1短路 I最大 I 大 I小 2 安 0 3 安 1 7 安 11 解析 1 R1与 R2并联 U2 U1 U 6 伏 1 分 R2 6 欧 2 分 2 2 I U 安 伏 1 6 2 I1 0 2 安 2 分 1 1 R U 欧 伏 30 6 3 AB 或 CD 两个答案都要写出 1 分 电流表 1 分 10 1 分 I2min 0 3 安 max2 2 R U 欧 伏 20 6 I2max 2 安 I2 I 2max I2min 2 安 0 3 安 1 7 安 1 分 12 解析 一 I I2 0 3A R2 U I2 12V 0 3A 40 2 分 一 当 R2 100 时 I2 U R2 12V 100 0 12A 1 分 I1 U R1 12V 60 0 2A 1 分 I I1 I2 0 12A 0 2A 0 32A 1 分 I I I 0 32A 0 3 A 0 02A 1 分 13 解析 U1 I1R1 0 3 安 10 欧 3 伏 2 分 U2 U U1 12 伏 3