九年级期末压轴计算题例分析
常见的电路压轴计算题一般分为：简单电路计算、多开关电路计算、多档位电热器计算、滑动变阻器图像类计算和敏感电路综合计算等。
【2021中考真题典型题例】
1.(2021新疆)
如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=4Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.50A.求：
(1)电路的总电阻;
(2)电压表的示数;
(3)电阻R2在1min内产生的热量.
2.(2021扬州)
如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为6V,灯泡标有“2.5V 0.5A”字样(灯丝阻值不变),滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)求灯泡正常发光时的电功率.
(2)求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)该电路设计是否有缺陷?如有,请给出解决办法.
3.(2021贵阳)
如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有“3V 0.6A”的字样,定值电阻R的阻值为10Ω,设灯丝电阻不变,求：
(1)灯丝电阻;
(2)当开关S1闭合、S2断开,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压;
(3)当开关S1、S2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率
4.(2020大庆)
如图,R1=6Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值.
(3)当S1、S2闭合,S3断开时,电路消耗的总功率.
5.(2021威海)
某品牌电热扇工作原理如图所示,S1为双触点开关,1、2、3、4为开关触点,通过旋转开关S1,可实现加热功能的“空挡”“低温挡”和“高温挡”之间的切换;电动机工作时可使电热扇往复转动.R1和R2均为电热丝,阻值不受温度影响,R1=88Ω.电热扇部分参数如表所示:
(1)请画出电热扇处于低温挡且不转动时的等效电路图,并计算此时电路正常工作消耗的总功率
(2)求R2的阻值
(3)若电动机正常工作10min,内部线圈产生的热量为多少?
6.(2021怀化)
如图甲所示,电源电压为6V,小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样(忽略小灯泡电阻的变化).闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示.求:
(1)小灯泡的电阻.
(2)当R=8Ω时,滑动变阻器的电功率P1;
(3)如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时,滑动变阻器的电功率均为P2,则R1与R2的乘积是多少?
7.(2021益阳)
某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变,利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量温度在如图甲所示的电路中,电流表量程为0~0.6A.电源电压恒为6V,R滑为滑动变阻器,电阻R作为温度计的测温探头.当t≥0℃时,R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示闭合开关S后,把R放入0℃环境中,调节滑动变阻器R,使电流表指针恰好满偏(即0.6A),然后保持R滑的阻值不变.
(1)在0℃环境中通电30s,整个电路消耗的电能是多少?
(2)滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大?
(3)再把测温探头R放到100℃环境中时,R消耗的电功率多少?
【参考答案】
1.
(1)6Ω (2)3V (3)60J
2.解:
(1)灯泡正常发光时的电压为U额=2.5V,电流为I=0.5A,则灯泡正常发光时的电功率P=U额I=2.5Vx0.5A=1.25W
(2)灯泡正常发光时通过滑动变阻器的电流I=0.5A,
滑动变阻器两端的电压:
U=U-U额=6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器接入电路中的阻:
R滑=U滑/I=3.5V/0.5A=7Ω.
(3)在调节滑动变阻器滑片的过程中,当滑片向阻值变小的方向移动时,小灯泡两端的电压会超出额定电压而烧坏,因此根据串联电路分压原理可知,可在电路中串联一个定值电阻,结合(2)中可得,可在电路中再串联个7Ω的定值电阻.
3.解:
(1)灯丝的电阻为R=UL／RL＝3V／0.6A＝5Ω.
(2)当开关S1闭合,S2断开时,小灯泡L与R串联,电流表测电路中的电流
灯L两端的电压U1=IR1=0.2A×5Ω=1V.
(3)当开关S闭合,S2断开时,R两端的电压UR=lR=0.2A×10Ω=2V
电源电压U=U1+UR=1V+2V=3V.
当开关S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,只有R接入电路,定值电阻R消耗的电功率PR=U²／R＝（3V)²／10Ω=0.9W.
4.解:
(1)当S1闭合,S2、S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=U/R可得,电源的电压：
U=Ⅰ1R1=1A×6Ω=6V
(2)当S3闭合,S1、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的总电阻：
R＝U／l＝6V／0.2A＝30Ω.
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电阻R2的阻值：
R2=R-R1=30Ω-6Ω=24Ω.
(3)当S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,电路的总功率:
P＝U²／R1＋U²／R2
＝（6V）²／6Ω＋（6V）²／24Ω＝7.5W.
5.解:
(1)闭合开关S,当开关S1接触点2、3时,只有R1工作,电热扇处于低
温挡,等效电路图如答图所示,
消耗总功率为P低=U²／R1=（220V）²／88Ω＝550W.
(2)闭合开关S,当开关S1接触点3、4时,R1、R2并联,电热扇处于高温挡,
R2的电功率为:
P2=P高一P低
=1650W-550W=1100W.
R2的电阻为:
R2=U²／P=（220V）²／1100W＝44Ω.
(3)电动机的电流为:
Ⅰ＝P电／U＝44W／220V＝0.2A.
产生热量为：
Q=l²Rt=(0.2A)²×6Ω×10×60s=14J.
6.
7.解:
(1)0℃时电流表满偏,电路中的电流为0.6A,整个电路消耗的电能为W=U=6V×0.6A×30s=108J
(2)由题图乙可知,0℃环境中测温探头的电阻为R1=2Ω
电流表满偏电流为I=0.6A,则：
I1＝U／R滑+R1
＝6 V／R滑+2Ω=0.6A,
解得：R滑=8Ω
(3)由题乙可知,100℃环境中测温探头的电阻为R2=7Ω
电路中电流为:
l2=U／R滑＋R2＝6V／8Ω＋7Ω＝0.4A
R耗的功率为P=l²R2=(0.4A)²×7Ω=1.12W.
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