专题3 电学（原卷版）.docx

1、专题3电学【命题重点】电学内容是中考命题十分重要的内容,具体重难点一般落实在这些知识点上:串、并联电路特点,电路设计,故障分析判断,动态电路分析,欧姆定律,焦耳定律,电功、电功率的计算等。【方法要点】利用电路图协助分析,将题中相关信息标注在图上相应元件附近,将复杂电路通过去表简单化,并分析各表测量的对象。动态电路分析可以变动为静,取几个特殊点看变化。定律、公式在使用时应注意量的一一对应和适用条件。【例题精析】类型1串、并联电路【例1】图甲是一个能反映水平风力大小的装置电路图。电源电压恒为16VL为额定电压2.5V的小灯泡，其IU关系的部分数据如图乙所示。电阻丝AB长30cm、粗细均匀、最大阻值

2、为75OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F始终水平向右。已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦。（1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为 。（2）该电路可承受风对球施加的最大作用力为 N。（3）为提高可承受风对球施加的最大作用力，可采取的措施是 。A增加电源电压 B串联一个电阻 C加粗电阻丝AB D增大圆球P的重力【变式1】有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲，工作电路如图乙，电

3、源电压恒为8V，定值电阻R220求：（1）被检测者的酒精气体浓度为0时，电压表的示数是多少；（2）现在公认的酒驾标准为0.2mg/ml酒精气体浓度0.8mg/ml，当电流表示数为0.2A时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？类型2电路故障的判断【例2】如图所示的电路中，正常发光的三盏灯中突然有两盏灯L2、L3熄灭，经检查保险丝完好，在插座没有插入任何用电器的情况下，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是（）A一定是插座发生短路了B一定是进户的零线BD之间断了C一定是进户的零线BC之间断了D一定是进户的零线CD之间断了【变式2】如图所示的电路出现故障，总开关S跳闸后，复位时又立即

4、跳闸。电工检修时断开所有开关，拔去保险丝，并在此处接入一只普通的白炽灯泡L0，当闭合开关S、S1时，L0正常发光，L1不发光；当闭合开关S、S2时，L0和L2都发出暗红色光；则可以确定电路故障是（）A灯L1断路B灯L1短路C灯L2断路D灯L2短路【变式3】周六傍晚夜幕降临，小科同学在家开灯时发现灯不亮。经检查发现保险丝被烧断。他在爸爸的协助下用一盏标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝接入电路，如图所示。然后进行如下操作，并观察到相应的现象：当只闭合开关S1时，L0和L1均发光，且都比正常发光时暗；当只闭合开关S2时，L0正常发光，L2不发光。由此可以判断（）A只闭合开关S1

5、时，L0两端的电压一定是110伏BL1所在的支路完好，L2所在的支路短路C只闭合开关S2时，L0的实际功率一定大于40 瓦DL1所在的支路短路，L2所在的支路断路类型3动态电路分析【例3】新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20升高到120的过程中（）A电流表示数先变小后变大B电压表示数先变大后变小C电流表与电压表示数的比值先变小后变大D保护电阻消耗的功率先变大后变小【变式4】在如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下

6、滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用I、U1、U2和U3表示，电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列选项正确的是（）AU1I变小，U1I不变BU2I变大，U2I变大CU3I变大，U3I不变D滑动变阻器的滑片P向下滑动时，P1变大，P2变小，P3变大【变式5】如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻的阻值为R1，滑动变阻器的最大阻值为R2、已知R2R1，闭合开关S后，将滑动变阻滑片从左端向右端移动过程中（）A电压表V1的示数变大，电阻R1的电功率先变大后变小B电压表V2的示数变小，滑动变阻器的电功率一直不变

7、C电流表A的示数变大，电路消耗的总功率一直变大D电流表A的示数变大，电路消耗的总功率先变大后变小类型4电功、电功率【例4】如图所示，电源电压为18V，R060，滑动变阻器的规格为“100 2A”，电流表的量程为“00.6A”，小灯泡上标有“12V 6W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（）AS、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为5.4WBS、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30CS闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6100DS闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是0.56W【变式6】如图所示为多

8、功能电饭锅的原理图，其中S为温控器（控制电饭锅不超过某一个温度，对电饭锅起保护作用），三个灯泡为发热电阻R1、R2、R3相应的工作指示灯，其功率忽略不计。下表中“”表示对应的开关闭合，相应的指示灯亮。“”表示对应的开关断开，相应的指示灯熄灭。功率格给出了相应状态时电饭锅的功率值。为了延长锅的使用寿命，不得同时闭合挡位S1、S2、S3三个开关。电饭锅的铭牌上标有220V50HZ的字样。挡位S1S2S3功率（W）挡位S1S2S3功率（W）14004260051200380061400根据图表资料，分析计算：（1）计算R1的阻值；（2）分析3挡位时，S2、S1、S3闭合或断开的情况；（3）计算4挡位

9、时，25分钟消耗的电能；（4）若S2、S1、S3均闭合，计算进线路中的电流；（5）通过图表分析归纳当电压相同时，实际功率与电阻大小的一般规律。【针对训练】一选择题（共10小题）1如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为2V，灯泡L正常发光，且功率为4W；当电源旋钮至另一档时，开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.5A，灯泡L的功率为1W；已知R20.5R1则下列说法正确的是（）（不考虑温度对灯泡电阻的影响）A灯泡L的电阻为2B电阻R1的阻值为4C先后所使用两档电源电压之比为3：1DS、S1、S2都闭合时，电路的总功率是15

10、W2如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断不正确的是（）A电源电压为3VBR1的最大功率为0.2WCR2的最大阻值为10D电路的总功率变化了1.2W3如图所示，S闭合后，两个灯泡均不发光，电流表及电压表的指针均无明显的偏转，若电路只有一处故障，可能是（）A电流表坏了或未接好BL1的灯丝短路CL2的灯丝短路DL1的灯丝被烧断4如右图所示电路中，电源电压不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从中点向上移动时，则电流表A的示数、电压表V的示数变化情况是（）AA表示数变小，V表

11、示数变大BA表示数变大，V表示数变小CA表示数变大，V表示数变大DA表示数变小，V表示数不变5如图所示为某家庭的部分电路，电灯和电热器都在正常工作。当三孔插座上刚插上洗衣机的插头时，所有用电器都停止工作。经检查，发现有一根保险丝熔断了，拔出洗衣机的插头后，用测电笔测试三孔插座的左右两孔，氖管都发光。下列分析合理的是（）A一定是火线上的保险丝熔断了B只断开S1，再用测电笔检测灯泡的两个接线柱，氖管都不发光C只断开S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都发光D断开S1和S2，再用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管都发光6如图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随

12、滑动变阻器的电阻R2变化关系图象如图乙所示，当滑片P在a端时，下列判断不正确的是（）A电压表的示数为2VB滑动变阻器两端电压为4VC电流表的示数为0.2AD电路的总电阻为207如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合、S1断开，电压表示数为U1，开关S、S1均闭合，电压表示数为U2已知U1：U25：8，则电阻R1、R2阻值之比是（）A3：5B5：3C5：8D8：58如图1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“UI”关系图象如图2所示。则下列判断正确的是（）A电源电压为10VB定值电阻R1的阻值为20C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010D变阻器

13、滑片在中点时，电流表示数为0.3A9多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为5伏，四段电热丝电阻均为5欧，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是（）A开关旋至“1”档，开启快炖功能B开启保温功能，电路中的总电阻为5欧C从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5安D快炖与慢炖电路总功率之比为2：110某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能。其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，则

14、（）A照明灯亮度不变B照明灯亮度变弱C长导线上消耗的电能增加D整个供电线路消耗的电功率变小二填空题（共1小题）11小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.52A，电压表的示数变化范围是410V，小珍通过推算，滑动变阻器滑片P在某两点之间滑动时，其电阻变化范围 ，R0的阻值为 。三实验探究题（共1小题）12如图所示是某电热器的工作原理图，R1、R2是发热电阻，虚线框为电热器的金属外壳，它用一个旋转开关可以实现电热器多挡位工作的要求。其中旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的左边缘依次有4个金属触点，右边缘是一金属板，可绕中心轴

15、转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。如旋到图中位置S时，金属滑片将1、2两触点同时与右边缘金属板接通。若电源电压为220V，则由图可知：（1）图中P、Q两个接头中， 与零线相连。（2）为安全起见，需在电路中安装一总开关，该开关最好应安装在图中A、B、C、D、E中的 点处。（3）如果R1R248.4，则当旋钮开关旋到位置M时，电热器通电1min产生的热量是 J。四计算题（共6小题）13现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将

16、触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？（3）每1cm电阻丝的阻值是 （提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）（4）如图丙所示，把M、N接到圆环其中一

17、条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电1min，电路消耗的电能为W求W的最大值。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）14为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3伏，R1为热敏电阻，R2阻值为10欧，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1安，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后。工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。请完成下列问题：（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工

18、作的温度。（2）在图丙所示的1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？15如图所示为“无人机”，它具有4个旋翼，每个旋翼下方有一个电动机，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是 。（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦，额定旋翼电压为15伏，电动机正常工作时通过的电流为多少安？（3）该机所需的能量是由一块输出电压为15伏，容量为5000mAh的电池提供。若飞行时电动机以额定功率运行则该机最多能飞行多少分钟？16如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压U9V保持不变，已

19、知电动机线圈电阻为1开关闭合后，电动机匀速提升重物，此时，电流表读数为1A，电压表读数为5V不计任何摩擦，求：（1）10秒内该电路消耗的总电能；（2）电动机的发热功率；（3）当重物的质量超过一定数值时，电动机将无法转动，求此时电动机的电功率。17无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车，其锂电池容量为10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为30V若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，可正常行驶1.8104m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能

20、量，“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2104m。（1）无链条电动自行车的车把龙头是 （填“省力/费力/等臂”）杠杆；（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 J；（3）正常行驶时，这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 18连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，学校科学兴趣小组的同学们设计了如图甲所示的模拟电路，能实现湿度达到一定程度，警示灯发光；湿度越大，警示灯越亮。为了提高警示灯效果，警示灯还能不断闪烁。（提示：电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变）（1）根据设计要求，应选择图乙中的 （选填“R1”或“R2”）为湿敏电阻。（2）闭合开关，警示灯发光，同时衔铁被吸下来，此时串联在图甲电路中 （选择“A”或“B”）位置的湿敏电阻被短路，警示灯变得更亮。（3）已知电源电压为6V，警示灯的规格是“6V 3W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率是多少？