初三上海中考电学计算讲义

精锐教育学科教师辅导讲义学员编号： 年 级： 初三 课 时 数：3学员姓名： 邱诗苇 辅导科目：物理 学科教师： 刘群丰授课类型T电路计算C 电路计算专题T 授课日期及时段5月25日 第六段教学内容知识梳理1.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.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/R11/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.欧姆定律(1)欧姆定律：导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,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I、U、R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) 4、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00.6A、03A03V、015V最小分度值0.02A、0.1A0.1V、0.5V题型一：替换电阻求阻值范围例1、 （）（2012黄浦二模）在图11（a）所示的电路中，电源电压为12伏且不变。电阻R1的阻值为30欧，滑动变阻器R2上标有“50W 1A”字样。闭合电键S，电路正常工作，电流表A2的示数为0.3A。求通过电阻R1的电流。求变阻器R2连入电路的电阻R1SA1R2A2（a） （b）图11P现用定值电阻来替换电阻R1。要求：选择合适的电表量程，闭合电键，移动变阻器滑片P，能使电流表A1与A2的指针偏离零刻度线的角度恰好相同，如图11（b）所示，且电路能正常工作。 选用阻值为10欧的定值电阻 （2） 满足上述要求（选填“能”或“不能”）。 求出符合上述要求的定值电阻的阻值范围。（写出计算过程）变式训练：1、（）（2011青浦二模）在图10(a)所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为10欧，滑动变阻器R2上标有“100 3A”字样。当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.8安，电流表A2的示数为0.2安。求：（1） 电源电压U。（2） 此时滑动变阻器连入电路的电阻？（3） 现设想用定值电阻R0来替换电阻R1，要求：在移动滑动变阻器滑片P的过程中，能使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同，且电路能正常工作。图10(b)是电流表表盘示意图 现有阻值为20欧的定值电阻，若用它替换电阻R1，请判断：_满足题目要求（选填“能”或“不能”）。若能满足题目要求，通过计算求出替换后滑动变阻器的阻值；若不能满足题目要求，通过计算说明理由。0123 A00.20.40.6(b) 满足题目要求的定值电阻R0的可能取值范围为_。(a)PR2A1R1A2S图10SSSR2AR1（a） 图12 （b）2、（）（2014长宁二模）在图12（a）所示的电路中，电源电压为12伏不变，电阻R1的阻值为10欧，电阻R2的阻值为30欧。电流表A的表盘如图12(b)所示。闭合电键S后，求： 通过电路的电流I。 电阻R1消耗的功率P1。现用标有“20欧 1安”字样的滑动变阻器R3，替换电阻R1或R2。要求：（a）说出替换的电阻；（b）在移动变阻器滑片的过程中，电流表示数变化量I的最大值，及变阻器连入电路阻值的范围。 RR1R2（10欧30欧）40欧 1分 IU/R12伏/40欧0.3安 1分 U1IR10.3安10欧3伏 1分 P1U1I3伏0.3安0.9瓦 1分 （a）用变阻器R3替换电阻R2； 1分 （b）I最大1.0安 I最小U/ R最大12伏/（10+20）欧0.4安 1分 I最大1.0安0.4安0.6安 1分R最小U/I最大12伏/1.0安12欧R3最小R最小R112欧10欧2欧变阻器R3的阻值范围为220欧。 1分题型二：替换电阻求电流电压的变化量例2、（）（2014松江二模）如图15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，电路中的电流表示数如图16所示。求：此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2。闭合电键S后，通过电阻Rl的电流I1。若用3欧或10欧的电阻R3替代Rl，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表示数变化量最大，且电路元件正常工作。应选R3为 欧,并求出电流表示数最大变化量I最大。 图15 图160123A00.20.40.60.63R1R2SPA I2=1安 1分R2U2/I2 1分6伏/1安6欧 1分I1 U1/R1 1分6伏/30欧0.2安 1分R310欧 1分I最大U/R3+2安=6伏/10欧+2安=2.6安 1分I最小U/R3+U/R2最大6伏/10欧+6伏/20欧=0.9安 I最大I最大I最小2.6安0.9安1.7安 1分变式训练：(2013年4月徐汇区第22题）在图11所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.45安。求：电阻R1两端的电压；电阻R2消耗的电功率；现有三个滑动变阻器，A：20欧 2安；B：100欧 2安；C：150欧 1安，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2。要求：闭合电键S，移动滑动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，电路中电流的变化量最大。R2ASV2R1V1图11第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器 （选填“A”或“B”或“C”）替换定值电阻 （选填“R1”或“R2”）。第二，算出电路中电流的最大变化量 I。 U1= IR1=0.45安12欧=5.4伏 P2=U2I=（UU1）I=（18伏5.4伏）0.45安=5.67瓦 B； R2 IM=1.25安 Im=0.25安 I=1安 题型三：指针偏转问题例3、(2013年4月闵行区第22题）如图14所示，电源电压为4伏保持不变，定值电阻R1为5欧姆，R2为标有“50 1A”字样的滑动变阻器。闭合电键S，电流表指针偏转角度相同，求：通过R1的电流。此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。图14R2PAA1SR1V将变阻器R2的滑片P移至某一位置时，三个电表在量程不变的情况下，示数能否达到满量程？若可行，请计算出所对应的R2值；若不行，请说明理由。1、I1=UR1=4伏5欧=0.8安 2分I2+0.8安=5I2 1分I2=0.2安 1分R2=UI2=4伏0.2安=20欧 1分V表不行：V表测的是电源电压，而电源电压是4伏 1分 A1表可以：若I2=0.6安，则R2=4伏0.6安=6.67欧 1分 A表不行：当A1满刻度时，A1最大值为0.6安，则A为1.4安 1分变式训练：（2014徐汇二模21题）在图9所示的电路中，滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样。闭合电键S，电路中电流为0.5安，电压表V1的示数为5伏，电压表V2的示数为10伏。求：电源电压U。电阻R1的阻值。选择合适的电表量程后，移动滑动变阻器R2的滑片P，使两电表分别能达到某量程的满刻度，且电路能正常工作，求电源消耗的电功率范围。UU1U2 5伏10伏15伏 R1U1/ I 5伏/0.5安10欧 P大=UI大 1分=15伏15伏/10欧=22.5瓦 1分P小=UI小 =15伏12伏/10欧=18瓦 1分电源消耗的电功率范围为22.5瓦18瓦。题型四：重构电路问题例4、（2014嘉定、宝山二模22题）在图13所示的电路中，电阻R1为40欧，滑动变阻器R2上标有“20 3A”字样。现有电压为6伏的电源一个，表盘如图14（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个，电键一个。图13FABCDER1R2P图14（a） （b） (1) 若在AB间接入电源，CD间接入电压表，EF间接入电键。闭合电键后，滑片在某一位置时，电压表示数为2伏。求：通过电阻R1的电流I1；滑片在此位置时，10秒内变阻器R2消耗的电功W2。(2) 请选择一个电表，将电源、电键和所选择的电表分别接入AB、CD、EF间。要求选择合适的电表量程，移动滑片P的过程中，电路各元件能正常工作，且所选电表指针转动的角度最大。 应在AB间接入 ，CD间接入 ，EF间接入 。 所选电表所用的测量范围是 ，请计算出所选电表的示数变化范围。 R1与R2串联U1U U26伏2伏4伏 1分 I10.1安 2分 I2I10.1安 W2U2 I2 t2伏0.1安10秒2焦 2分 电键；电源；电流表； 1分03安 1分 R1与R2并联U2U6伏 I2min0. 3安 1分 I2max3安 电流表的示数变化范围是0.3安3安 1分变式训练：（2014金山二模22题）在图16所示电路中，电源电压保持不变，电流表量程分别为00.6安和03安，电压表的量程分别为03伏和015伏，电阻R1和R2的阻值分别为10欧和20欧。求：（1）当只断开电键S2时，电压表示数为6伏时通过R1的电流I1。（2）当只闭合电键S2时，10秒内电流对电阻R2做的功W2。（3）请选择滑动变阻器A：“10欧 2安”或B：“20欧 1安”中的一个来替换电阻R1或R2 ，要求：在电流表允许更改量程且有示数的条件下，通过控制电键的断开或闭合，使电流表的示数变化量最大，且电路能安全工作。则应选择滑动变阻器 （1） （选填“A”或“B”）替换某定值电阻，试通过计算求出电流表示数的变化量DI。（1） 只断开S2时，R1、R2构成并联电路U=U1=6伏 I1=U1/R1=6伏/10欧=0.6安 2分（2） 只闭合S2时，R1、R2构成串联电路R=R1+R2=10欧+20欧=30欧 I2=I=U/R=6伏/30欧=0.2安 1分 U2=I2R2=0.2安20欧=4伏 1分 W2= U2I2t=4伏0.2安10秒=8焦 1分（3）应选择滑动变阻器A替换R2 1分 只断开S2时，R1、R2构成并联电路Imax=I1I2=2安0.6安=2.6安 1分 只闭合S2时，R1、R2构成串联电路Imin=U/R=6伏/20欧=0.3安 1分 I=ImaxImin=2.6安0.3安=2.3安 1分二、专题训练1、（2014黄浦区二模22题）在图11（a）所示电路中，电源电压可在612伏范围内调节，电阻R1的阻值为10欧。求通过电阻R1的最小电流I1最小。若通过变阻器R2的电流为0.5安，求10秒内电流通过R2所做功的最大值W2最大。现有标有“20 2A”、“50 1A”字样的滑动变阻器可供选择，有一个表盘如图11（b）所示的电流表可接入电路。若电源电压调至某一数值且保持不变，当选用标有 字样的变阻器替换R2，并把电流表接入 点时（选填“M”、“N”或“M、N”），在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量I最大。求电流表示数的最大变化量I最大。R1S图11PR2（a）（b）MNI1最小U最小/ R1 6伏/10欧0.6安 W2最大U最大I2t 12伏0.5安10秒 60焦 “20 2”；M、N I2最小U最小/ R2最大6伏/20欧0.3安 DI最大DI2最大I2最大I2最小2安0.3安1.7安2、（2014奉贤二模22题）在图14所示的电路中，电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“10W2.5A”字样。闭合电键S，电流表A的示数为0.9安。（1）若电源电压为6伏，求通过电阻R1的电流I1和变阻器R2消耗的电功率P2；（2）若电源电压可变，电流表A选接“03A”量程。现用定值电阻R0替换R1，要求：电源电压取612伏之间任一值，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表A的指针能达到满刻度处。第一，现有阻值为10欧和15欧的两个电阻，满足上述要求时应选择的电阻阻值为_欧。第二，满足上述要求时替换的定值电阻R0的取值范围为_欧至_欧。（1） I1=U1/R1 1分=6伏/20欧 1分=0.3安 1分 I2=I-I1=0.9安-0.3安=0.6安 1分 P2=U2I2=6伏0.6安=3.6瓦 2分（2）10；6.7（或6.67或20/3）；12 每空1分3、（2014杨浦二模29题）在图22所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图22（a）、（b）所示。求： 电阻R1两端的电压； 电阻R2消耗的电功率； 现有两个滑动变阻器，A：“50欧 2安”和 B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2 。 要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V1都能达到各自的最大值，且使电压表V2的变化量最大。（2）（1）第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器_（选填“A”或“B”）替换定值电阻_（选填“R1”或“R2”）。第二，算出电路中电压表V2的最大变化量 U2。R2ASV2R1V1（a） （b） 图22 I=I1=I2=0.5A U1I1R10.5A126V 1分 U2UU118V6V12VP2= U2I212 V0.5A=6W 2分 B R1 2分 R2= U2/I=12V/0.5A24 当I =0.6A时， U2最大IR20.6A2414.4V 1分当R1150时， 所以 ，U1最大15V ， U2最小UU1最大18V15V3V 1分U2U2最大U2最小14.4V3V11.4V 1分4、(2013年4月闸北区第22题）在图13所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电流表连接“00.6 A”量程，电压表连接“015 V”量程。求： 当电压表的示数为12伏时，电流表的示数为0.5安，电阻R1的阻值。 当电流表的示数为0.4安时，电压表的示数。 为了保证电路的安全，滑动变阻器允许接入的最大阻值和最小阻值。 U1=18伏-12伏=6伏 R1U1/I16伏/0.5安12欧 3分 U1= I1 R1=0.4安12欧=4.8伏 U2=18伏-4.8伏=13.2伏 3分 0.6安时，R总U/I18伏/0.6安30欧R230欧-12欧=18欧15伏时，IU1/R13伏/12欧0.25安 R2U2/I15伏/0.25安60欧 60欧18欧 3 5、(2013年4月奉贤区21题）在图10（a）所示的电路中，电阻R1的电阻为20欧，变阻器R2标有“20 2A”字样，闭合电键S后，电流表A1的示数为0.3安。求：（1）电源电压值;（2）将变阻器R2的滑片P移至某点时，电路中某电流表的示数如图10（b）所示，变阻器R2连入电路的阻值；（3）变阻器R2所消耗的最大功率。 6V;15；12W 6、(2013年4月长宁区第21题）（a） 图12 （b）AR1PR2S在图12（a）所示的电路中，电源电压为12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，电流表03安档损坏。闭合电键S，移动滑动变阻器R2的滑片P到某一位置时，电流表的示数如图12（b）所示。求：定值电阻R1两端的电压U1。通电10秒，电流通过电阻R1所做的功W1。现用阻值为10欧的定值电阻接入电路替换R1，电路中其他元件均不发生变化。替换后，在移动变阻器滑片P的过程中，是否能使电流表示数的变化量超过原来的数值？请通过计算说明理由。U1IR1 1分0.2安20欧4伏 1分W1U1It 1分4伏0.2安10秒8焦 1分不能。当R120欧时，IU/R1U/（R1R2最大）12伏/20欧12伏/（20欧50欧）0.43安 1分当R110欧时，I0.6安U/（R1R2最大）0.6安12伏/（10欧50欧）0.40安 1分II 替换后，在移动变阻器滑片P的过程中，不能使电流表示数的变化量超过原来的数值