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2025年物理中考复习
专题三 电学专题（一）（二）
模块二 专题复习
　
电学专题(一)：电学极值类计算
模块二 专题复习
　
核心知识点
01
知识点1 电学范围计算
电路中用电器往往有额定电压或额定电流限制、电压表和电流表的量程限制、滑动变阻器的最大电流限制,当电路发生动态变化时,电流、电压表示数,滑动变阻器接入电路的电阻或电功率等物理量就会出现范围(或极值)问题。
知识点2 电学极值 (最值)的计算
①对特定条件下电路中电流、电压允许的最大值、最小值;
②电路中可能出现的最大、最小功率。
首先判断变阻器阻值从最小变到最大的过程中,相应的电压、电流或功率是否是单调变化 (递增或递减),如果是非单调变化就有最值 (最大或最小)。之后在解题时,头脑中一定要呈现数学函数图像,判断该图像的类型、性质等。
考点攻坚
02
考点1 电学范围计算
【例1】（2023·太原）如图所示的电路，灯L标有“6 V 3.6 W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器?????的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片????移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是( )
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
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答案:B。
考点2 电学极值 (最值)的计算
【例2】 (2022·合肥)如图所示,电源电压恒定,????1为定值电阻,灯泡L上标有“6V 3.6W”。将????2的滑片????移至????端,先闭合S、S2,电流表示数????=0.12A;再将????2的滑片 ?????移至?????端,L正常发光。忽略温度对灯泡电阻的影响。
(1)求电源电压????;
(2)最后闭合S1,电流表示数变为????′=0.9A,求????1的阻值;
(3)若????2的滑片?????的位置及各开关状态可任意组合,求电路工作时的最小电功率。
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答: (1)电源电压U 为6V; (2)R1的阻值为20Ω; (3)此电路工作时的最小电功率为0.6W。
靶向突破
03
1.（2023·黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示电路，电源电压为4.5V且恒定。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，小灯泡规格为“2.5V 1.25W”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1 A”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是( )
A.电流表示数变化范围0.3~0.5A
B.电压表示数变化范围2~3V
C.滑动变阻器阻值变化范围4~20Ω
D.小灯泡实际功率变化范围0.45~1.25W
1.25W
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●通关必练
ABD
2.如图甲所示，电源两端电压保持不变????1为定值电阻，滑动变阻器，????2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器，????2的关系如图乙所示。求：
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●提分必练
（1）电源两端的电压；
（2）定值电阻，????1的阻值；
（3）闭合开关S后，在保证电路各元件安全的条件下，滑动变阻器，????2接入电路的最小阻值。
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答案：（1）电源两端的电压为24V；（2）定值电阻???????? 的阻值为10Ω； （3）滑动变阻器???????? 接入电路的最小阻值为6Ω。
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3.(2024·江苏常州)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V,3.6W”字样 (忽略温度变化对灯丝电阻的影响),滑动变阻器Rx标有 “200Ω,1.25A”字样,定值电阻R0的阻值为20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V。
(1)求小灯泡的额定电流。
(2)求小灯泡的电阻。
(3)只闭合开关S、S1,小灯泡恰好正常发光,求电源电压。
(4)只闭合开关S、S2,在保证电路元件安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电阻范围。
【解答】(1)由????=UI可得小灯泡的额定电流:????额=?????额????额=3.6????6????=0.6????。
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(2)由欧姆定律可得小灯泡的电阻:????L=????额????额=6????0.6????==10Ω。
(3)只闭合开关S、S1,灯L与R0串联,小灯泡恰好正常发光,电路中电流????=????额=0.6A,电源电压U=????(????0+????????)=0.6A×(20Ω+10Ω)=18V。
(4)由题图可知,只闭合S、S2时,灯L与Rx串联,电流表测电路中电流,电压表测Rx两端的电压。滑动变阻器Rx上标有“200Ω 1.25A”的字样,电流表A的量程为0~3A,灯泡的额定电流为0.6A,可得电路中的最大电流为I最大=0.6A,此时电压表的示数为U最小=U-I最大RL=18V-0.6A×10Ω=12V<15V,故不会损坏电压表
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变阻器????x接入电路的阻值为Rx最小=????最小????最大= 12????0.6????1=20Ω,当滑片向右滑动时,其接入电路的电阻变大,电流变小,根据分压原理,变阻器两端电压即电压表示数变大,由于电压表使用的量程为0~15V,可得U最大=15V,此时电路中的电流为I最小=?????????最大????????=18?????15????10???? =0.3A,变阻器Rx接入电路的阻值:Rx最大=????最大????最小=15????0.3????=50Ω,故滑动变阻器????x能接入电路的阻值范围为20~50Ω。
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答: (1)小灯泡的额定电流为0.6A。
(2)小灯泡的电阻为10Ω。
(3)电源电压为18V。
(4)只闭合开关S、S2 ,在保证电路元件安全的前提下,滑动变阻器接入电路的电阻范围为20~50Ω。
(二)电学实际应用类计算
知识点1 多挡位电热的计算
1.原理:电热器挡位越高,对应的实际功率越大。
2.公式:????=????2????。
3.串联型加热电路的计算,电路图如图所示。
(1)S1 闭合、S2断开时,R1和R2串联,总电阻大,实际功率小,处于低挡,此时电路功率P总=????2????1+????2。
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(2)S1、S2 都闭合时,只有????1接入电路,总电阻小,实际功率大,处于高挡,此时电路功率????总=????2????1。
4.串并联互换型电路的计算,电路图如图所示。
(1)S1 接b、S2 断开时,R1和????2串联,总电阻大,
实际功率小,处于低挡,此时电路功率P总=
(2)断开S1、闭合S2时,只有R1接入电路,处于中挡,此时电路功率????总=????2????1
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(3)S1 接a、S2闭合时,R1和R2并联,总电阻最小,实际功率最大,处于高挡,此时电路功率????总=????2????1+????2????2(并联电路分着求)。
知识点2 含传感器问题的电学综合计算
分析滑动变阻器 (传感器电阻)的变化引起的电路的变化。
如图所示,滑动变阻器的滑片向右移→R2↑→R总↑
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考点1 多挡位电热的计算
【例1】如图为一款电火锅的内部简化电路,开关S闭合后,通过挡位开关S1可以实现高、中、低三挡加热的转换。已知电阻R1=60.5Ω,高温挡功率为2400W,下列说法正确的是 ( )
A.当S闭合、S1转到位置2时,只有R2工作,为低温挡
B.当S闭合、S1转到位置1时,R2、R3串联,为高温挡
C.中温挡加热的功率为1600W
D.当S闭合、S1由位置2转到位置3时,总电阻变大,总功率减小
考点2 含传感器问题的电学综合计算
【例2】 (2023·广西南宁模拟)创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标质量等级是按照空气质量指数划分,空气的,如表所示。
某兴趣小组自制空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示。已知电源电压U=18V,R0 是定值电阻,气敏电阻阻值 R 与A 的关系如图乙所示 (R 与A 成反比),当空气质量指数 A 为 100 时,电压表示数为12V。
(1)求定值电阻R0 的阻值;
(2)判断电压表示数为9V 时对应的
空气质量等级。
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1. (2024·湖南长沙)小明为爷爷设计了一款有 “速热”和 “保温”两挡的防寒服,内部电路简化如图所示。电源两端电压为6V,电热丝 R1、R2 的阻值恒定,R1=4Ω。
(1)只闭合开关S1时,通过 R1的电流是多大?
(2)只闭合开关S1时,R1的电功率是多少?
(3)电源两端电压为6V 时, “速热”挡的电功率为36 W。若更换成电压为5V的电源,则使用 “速热”挡通电10s产生的热量是多少?
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2.(2021年·广西北部湾)学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度,设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V,定值电阻????0 标有 “2.5Ω 0.4A”字样,过氧乙酸气体传感器?????????的阻值随过氧乙酸气体浓度????的变化关系如图乙所示,电压表的量程为0～3V,电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度。请通过计算回答:
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(1)按要求,????>0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时,教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求?
(2)若该检测仪在所能测量的最大????值状态下工作了500s,计算电路消耗的电功率及????0消耗的电能。
(3)若检测仪所能测量的最大????值调整为0.45g/????3,此时电压表指针刚好偏转到最大刻度,则需重新选用哪种规格的定值电阻?
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答案
3.(2024·广西)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板 (重力不计)、压力传感器 R、显示承重的仪表 (实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R 的阻值与所受压力????大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
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(1)当????的阻值为35Ω时，电路的电流；
(2)当通过电路的电流为0.4A时，地磅的测量值(g取10N/kg)
(3)为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种可行的方案，并列出关系式进行说明。
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课堂实战
04
1.（2023·甘肃兰州）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻????1的阻值为10Ω,滑动变阻器????2的规格为“20Ω0.5A”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片????，下列说法中正确的是( )
A.电路的最大总功率为3 W
B.电流表示数的变化范围为0.2~0.5A
C.滑动变阻器????2接入电路的最小阻值为2Ω
D.电阻????1的最大功率为0.9 W
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●基础强化
D
2.如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3 V，小灯泡标有“3V 1.2 W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变化范围是1.5~3V
B.滑动变阻器接入电路的阻值变化范
围是3.75~20Ω
C.小灯泡的最小功率是0.6 W
D.电路总功率变化范围是1.2~1.8 W
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A
3.(2024·乐山)如图所示,电源电压为6V恒定不变,灯泡L标有“2V,0.4W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“60Ω,1A”的字样,电流表量程为0～0.6A,电压表量程为0～3V。
(1)求灯泡L正常发光时的电阻。
(2)当S1、S2均闭合,S3接b,滑动变阻器滑片
移到最大阻值处时,电流表示数为0.4A,求R1的阻值。
(3)在保证电路安全的情况下,求整个电路电功率的
变化范围。
●能力提升
率最大，此时电路的最大功率为P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W,所以整个电路电功率的变化范围为0.6～3.6W。
答：(1)灯泡L正常发光时的电阻10Ω;(2)R?的阻值为20Ω;(3)在保证电路安全的情况下，整个电路电功率的变化范围为0.6～3.6W。
电学专题(二)：电学实际应用类计算
模块二 专题复习
　
课堂实战
05
1. (2024·驻马店)一款小型电火锅如图甲所示,通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能;图乙是它的简化电路图。R1、R2、R3均为加热电阻 (阻值保持不变),已知????1的阻值为176Ω,电火锅的部分参数如表所示。则:
(1)????2的阻值是多少?
(2)电火锅在低温挡工作时的功率是多少?
(3)某次使用时,在标准大气压下,用中温挡将1kg水从20℃加热到沸腾,用时14min,不计热量损失,该电火锅中温挡的实际功率是多少? [c水 =4.2×103????/(kg·℃)]
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答：(1)R?的阻值是66 Ω;(2)电火锅中温低温挡工作时的功率是220 W;(3挡的实际功率是400 W。
2.（2023·怀化）实践基地杧果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻????0为20Ω,????为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的杧果将被推离传送带，达标杧果继续被传送到指定位置，实现自动筛选求：
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（1）若????与????0阻值相等，????消耗的电功率；
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
（3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加????0的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。

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