北京中考物理难点突破之——电学压轴.doc

北京中考物理难点突破之电学压轴电学压轴要比力学压轴简单一些，原因是电学中的物理量要少一些，大多数时候只涉及U、I、R、P四个物理量（有时也涉及W）。但它毕竟也是压轴题，不能怠慢。电学压轴题的解题步骤和力学压轴类似，也分为“读、分、画、列、解”五步。1、 读题读题过程中，要完成以下工作：标注已知量、分清有几种情况、画出等效电路图。争取达到只读一遍题，不返读的目标。2、 分情况用斜杠线标出不同情况的分界线，注意隐含的情况（如总功率最大或最小时），注意情况中特殊变化（灯泡电阻是否变化，电源电压是否变化）3、 画等效电路图要求画出完整电路图的题十分罕见，99%都只要求画出等效电路图即可，所以同学们要锻炼不经过电路图，直接画等效电路图的能力。A、 先用电流流向法判断串并联：立即画出初步等效电路图（标出电阻、电流、总电压）B、 再用节点法判断电压表测量的对象：立即在图中标出电压标C、 在图中标出其他已知条件（如功率、具体数值等）4、 列方程近几年绝大多数电学压轴的解题方式都是列出比例方程，求出电阻比，进而求出其他物理量。不过做题前还是得先判断此题是否属于常规电学压轴（其特点就是给你几个比例关系，如电压比，电流比，功率比之类）。如果不是常规电学压轴，由于样本数太少，没什么定式，就看基本功和临场应变能力了。A、 把电压比、电流比、功率比的已知条件都用电阻比来表示。B、 注意观察有几个电阻，如果要求m个电阻的比值关系，需要m-1个比例方程。C、 同一电路中的电压、功率、电流比很容易推出电阻比。D、 不同电路中的电流比往往会起到关键作用（总电压不变时，电流比是总电阻的反比）E、 对于不同电路中的U之比，如果R不变，立即可求出I之比。如果R不同，可结合I之比进而求出R之比。F、 对于不同电路中的P之比，如果R不变，立即可求出电流平方之比。如过R不同，可结合I之比进而求出R之比。5、 解方程A、 如果有简便方法就别交叉相乘，要充分利用物理比例方程的特点，巧解方程B、 特殊值法，整体代入法需灵活使用C、 解出电阻，就好象打仗时烧了敌方的屯粮重地，剩下的事就好办多了。【例题】如图所示电路，电源两端电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到A端时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，R3的电功率为P3，电流表的示数为I2。已知P3:P3 = 9:25，（1）求电流表的示数I1与I2的比值。（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在中间某位置C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，已知U1:U2=3:2，Rc的电功率为10，这时R3的电功率为P。通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片，会形成不同的电路，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1。求R3的电功率P。第1、2、3步：读题后画出等效电路图、标注已知条件(1) 当开关S1闭合、S2断开，变阻器的滑片移到B端时，等效电路如图甲所示(2) 当开关S1断开、S2闭合时，等效电路如图乙所示。(3) 当开关S1、S2都断开，变阻器的滑片在C点时，等效电路如图丙所示。 第4步：列比例方程，推出电阻的比例关系 第5步：解出电阻比，求出其他物理量三个方程，四个电阻，可以解出其电阻比来。此题貌似没什么简单解法，就交叉相乘吧！解出求未知功率P,可用未知功率和已知功率相互比较，通过电阻比求得P = 2PC = 210 = 20相对特殊的电学压轴：1、 涉及解二次方程（2012平谷一模）如图21所示电路，电源电压和灯丝电阻保持不变，滑动变阻器的最大电阻R2=20，当开关S1 、S2闭合，S3断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表的示数为U1，灯L消耗的功率是其额定功率的1/4 ；当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表的示数为1.5A，此时电阻R1的功率为10.8W电压表的示数为U2，且U1U2=13，R1R2，求： (1)电源电压；(2)此灯泡的额定功率； (3) 当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器的滑片P在b端时灯L的电功率。S1R2S2LR1ABDCPS3图21【提示】1、 注意“R1R2”，这意味着你可能面对两个解，一个满足这个不等式。2、 物理中的二次方程都不会太难，所以不用害怕。图20S1L1L4L2L3S2S4S32、 涉及用枚举、试探法（2012海淀二模）如图20所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1、S2闭合、S3、S4断开时，电路中仅有L2灯正常发光，电流表的示数为I1；当开关S1、S3闭合、S2、S4断开时，电路中仅有 L4灯正常发光，其两端电压为12V，此时L2灯消耗的功率为2.4W，电流表的示数为I2；当开关S1、S4闭合、S2、S3断开时，电路中仅有L1灯正常发光，电流表的示数为I3。已知U=24V，L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V 。以上三种工作电路中电流由大到小的比值为6:3:2。不计灯丝电阻随温度的变化，各盏灯工作过程中均不超过其额定电压。求：（1）I1与I2的比值；（2）请通过计算分别确定L1、L2、L3灯的额定电压和额定功率值。 【提示】1、 告诉你可能的答案范围，意味着你不大可能直接解出答案，而是列出方程，看哪组解符合条件。2、 电流由大到小的比值为6:3:2，意味着得给电流排序，千万别以为“”3、 “不超过其额定电压”在这道题里可不是废话3、 涉及灯泡电阻变化（2012朝阳二模）R1S图25LPR2V2V1如图25所示电路，小灯泡标有“6V 0.3A”，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器滑片P位于a点时，小灯泡正常发光，其电功率为PL，电压表V2的示数为Ua，R1与R2的电功率分别为P1a、Pa，电路的总电功率为P总；当滑动变阻器的滑片P移动到b点时，小灯泡的电功率为PL/，电压表V2的示数为Ub，R1与R2的电功率分别为P1b、Pb，电路的总电功率为P总/。若P总P总/=32，PLPL/= 92，P1aP1b=0.75W，PbPa=0.95W。求：小灯泡正常发光时灯丝的电阻和定值电阻R1的阻值电压表V1的示数电压表V2的示数Ua和Ub。（6分）【提示】其实这题除了灯泡电阻在变，没有什么其他特殊的地方了。4、 涉及使用变化量（2013燕山期末）R2R1S1S2VR3S如图7所示电路中，电源两端的电压保持不变，只断开开关S1时电流表的示数是只断开开关S2时电流表示数的2倍；闭合开关S，断开开关S1、S2，电压表的示数为U1，电阻R1消耗的电功图7率为P1，电流表的示数为I1；现只将电阻R2更换为电阻R4，电压表的示数为U2，电阻R1消耗 的电功率为P2。已知：U1U212V，P2P13W， R360。则电流I1为 A。【提示】1、 利用，求出。2、 利用P2P13W，求出，不能再多透露了1【答案】（2012平谷一模）38 解：（1）当开关S1、S2闭合S3断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路如图21甲所示，此时电路中的电流为I1；（2）当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路如图21乙所示，此时电路中的电流为I2。（3）当开关S1、S2闭合S2、S3断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路如图21丙所示，此时电路中的电流为I3。I2=1.5A甲I1UR2RLU1R2=20R1RLI3UI2P1=10.8WR1U2=UR2=20乙丙 图21， (1分)在图乙中： ， ，解得： (1分) (1分) (1分) (1分)注：正确画出三个等效电路图 (1分) 2【答案】（2012海淀二模）3【答案】（2012朝阳二模）39解：当开关S闭合后，小灯泡与R1和R2串联，滑动变阻器滑片P分别位于a、b两点时的等效电路图分别如图1、2所示。（1分）R1RbRL/UIbR1RaRLUIa当滑动变阻器的滑片位于a点时，小灯泡正常发光，Ia 0.3A, RLU/Ia6V/0.3A20由电源电压不变 P总P总/UIaUIb IaIb 32Ib =20.3A/3=0.2AR1 为定值电阻,由P =I2R得到P1aP1b= Ia2R1Ib2R1 =(0.3A)2 R1(0.2A)2 R1=0.75WR1=15 1分由P =I2R, PLPL/= Ia2RLIb2RL/=(0.3A)2 20(0.2A)2 RL/= 92RL/=10由电源电压不变和欧姆定律U=IR，R总= RLR1Ra，R总/= RL/R1RbIaR总= IbR总/ 0.3A(2015Ra)=0.2A(10