电学综合题电学是初中物理的主要内容之一。它有五个基本概念：电流、电压、电阻、电功率、电功；两个基本定律：欧姆定律和焦耳定律。欧姆定律、电功率
、生活中用电器的效率问题经常作为中考的压轴题，而近两年电学利用图象结合实际应用的问题成为命题趋势。解决此类型问题时，要审清题意，分
析电路，动态电路画出相应的等效电路图，熟练运用公式，注意单位换算。1．欧姆定律的相关计算【例1】如图甲所示电路，电源电压不变，灯
泡L上标有“6V”字样，其电流随电压变化图象如图乙所示，当S闭合，S1、S2断开，滑片P从b端滑到Rac＝Rab时，灯恰好正常发光
，滑片P在b端和c处时电压表示数之比为2∶1；再闭合S1、S2，保持滑片P的位置在c处不变，电流表示数变化了2A，求：(1)灯泡正
常发光时的电阻；(2)电源电压；(3)电阻R0的阻值。【方法技巧】(1)根据灯泡正常发光时的额定电压和图乙中所对应的额定电流，根据
R＝求出灯泡正常发光时的电阻；(2)根据题中的比例关系求出S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时通过电路中的电流，再根据电源电压不
变求出滑动变阻器在b端和c处时的电阻，进而求出电源电压；(3)根据题意和并联电路电流特点可求出电阻R0的阻值。【学生解答】2．欧姆
定律、电功率的综合计算【例2】在图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍
。闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1；当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1∶I2＝5
∶4。两次变阻器连入电路的电阻之比R1∶R＝8∶15。图乙是该小灯泡的I－U图象。求：(1)小灯泡正常发光时的电阻值；(2)滑片置
于最右端时，小灯泡的实际功率；(3)电源电压。【学生解答】3．电功率、电热的综合计算【例3】电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水
通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数
，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。额定电压22
0V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积40～60m2(1)若加热前水温为20℃，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾
最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？[不计热损失，c水＝4.2×103J/(kg·℃),结果保留两位小数](2)加湿
器在低档时的发热功率；(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。【方法技巧】(1)加热时间最短时
，电热槽的发热功率为400W且不考虑热量的损失，根据W＝Pt求出消耗的电能，根据W＝Q吸＝cm(t－t0)求出电热槽中水的质量；(
2)由电路图可知，电热加湿器在高档时，R2被短路，电路中只有R1，根据P＝，求出R1的阻值，当加湿器在低档时，R1与R2串联，根据
电阻的串联特点和P＝，结合R1、R2的阻值相同求出低档时的发热功率；(3)电热加湿器会使需要制冷的室内气温升高，可以根据液体的沸点
随压强的降低而降低进行改进。【学生解答】1．如图(1)所示，L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～
15V，变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动
滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图(2)所示；当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib。已知Ra∶
R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5。(灯丝电阻不随温度变化)求：(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压；(3)在电表的示
数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为
多少。2.如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图
象如图乙所示。求：(1)滑动变阻器R的最大阻值；(2)R0的阻值及电源电压；(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电阻R0消耗的功率。 |
|
