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第二课时 电学综合应用题
,典例剖析)
【例】(2016乐山中考)如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～36Ω，当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，电流表示数为0.75A。(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求：
(1)电源电压； (2)R2的阻值；
(3)在功率不为0的情况下，电路中最小功率与最大功率之比。
【答案】(1)当S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器滑到a端时，R2和L并联，且小灯泡刚好正常发光，∴U源＝
UL＝6V。
(2)小灯泡正常发光时：RL＝
U2LPL
＝
（6V）2
3W
＝12Ω，IL＝
ULRL
＝
6V12Ω
＝0.5A。因为R2与L并联，电流表为
0.75A。I2＝I－IL＝0.75A－0.5A＝0.25A，R2＝
U2I2
＝
＝24Ω。(3)当滑动变阻器的滑片滑到b端，开关S1断
0.25A
6V
开，S2、S3闭合时，R1与R2串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。Pmin＝
＝＝
（R1＋R2）36Ω＋24Ω
U2电源（6V）2
0.6W。当滑动变阻器的滑片滑到a端，S1、S2、S3都闭合时，R2和L并联，电路中的总电阻最小，电路中的总
功率最大，R＝
R2RL
R2＋RL24Ω＋12Ω
＝
24Ω×12Ω
＝8Ω，Pmax＝
U2（6V）2电源R并
＝
8Ω
＝4.5W，则最小功率与最大功率之比为：
Pmin
Pmax
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0.6W2＝＝。 4.5W15
,专题训练)
1．(2016崇左中考)图中是一台电热水壶铭牌上的部分信息。请根据铭牌所提供的信息[水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)]，求：
(1)电热水壶正常工作时的电流； (2)电热水壶装满水时水的质量；
(3)若给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，则水吸收的热量是多少？ (4)若电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则在第(3)小问中给水加热的时间是多少秒？
2200W
＝10A。
U220V
解：(1)I＝＝
P(2)m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg。
(3)Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(72℃－28℃)＝1.848×105J。
(4)W＝
Q吸1.848×105Jη＝
80%
＝2.31×105J。t＝
W2.31×105JP＝
2200W
＝105s。
2．(2016邵阳中考)手电筒是人们生活中常用的照明工具。如图甲是常用手电筒的结构示意图，图乙是它所用小灯泡的型号。若小灯泡的电阻是10Ω，不考虑温度对小灯泡电阻值的影响，电源电压是3V。
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(1)闭合开关时，求通过手电筒小灯泡的电流； (2)求小灯泡的额定功率；
(3)闭合开关时，手电筒小灯泡是正常发光吗？请简单说明原因。
解：(1)I＝＝
UR＝0.3A。(2)由图可知，小灯泡的额定电压为3.8V。解法一：I10Ω
3V
额＝
U额3.8VR＝10Ω
＝0.38A，P额＝U额I额＝3.8V×0.38A＝1.444W。解法二：P额＝
U2（3.8V）2额R＝
10Ω
＝1.444W。(3)闭合开关时，手电筒小灯泡
不是正常发光。∵U实＝3V，U额＝3.8V，U实 3．(2016广州中考)如图1所示，闭合开关，改变R1阻值，在表中记下几组电流表、电压表的读数。图2已作出R2的U－I图线。 图1 电流/A 电压/V (1)求R2的阻值。 (2)根据表2中数据在图2中描点并连线。 0.1 2.5 0.3 1.5 0.4 1.0 图2 0.5 0.5 (3)电流表示数为0.2A时，电压UDE＝________、电压UEF＝________。 可编辑 精选 (4)电流表示数为0.4A时，电压表UDF＝________，求50s内R1、R2消耗的总电能。 解：(1)由图2可知，当R2的电流I＝0.7A时，电压U＝1.75V，由欧姆定律I＝可得，R＝，则R2＝＝ URUIUI1.75V0.7A ＝2.5Ω。(2)如图所示。(3)由图可知：UDE＝2V，VEF＝0.5V。(4)UDF＝2V，消耗的电能为W＝UIt＝ 2V×0.4A×50s＝40J。 4．(2016崇左中考)如图所示，电源电压恒为4V，灯泡标有“4V 2W”字样(灯丝电阻不变)。当S1、S2都闭合，且滑动变阻器R2的滑片P在中点时，电流表的示数为0.9A，此时灯泡的功率为P1，当S1、S2都断开时，灯泡实际消耗的功率为P2，且P2∶P1＝1∶4。求： (1)灯泡的额定电流； (2)R2的最大阻值； (3)当S1、S2都闭合时，电路消耗的最小功率； (4)当S1、S2都断开时，R1工作2min消耗的电能。 解：(1)IL＝ PL2W ＝4V UL ＝0.5A。(2)当S1、S2都闭合，且变阻器滑片P在中点时，灯L与R2并联，此时灯泡正 常发光I2＝I－IL＝0.9A－0.5A＝0.4A，此时变阻器的阻值为：R2′＝＝＝10Ω，变阻器的最大阻值为：R2＝ I20.4A2R2′＝2×10Ω＝20Ω。(3)当S1、S2都闭合时，此时灯L与R2并联，灯L正常发光：P1＝PL。当R2的阻值最大 U4V R2消耗的功率最小：P2min＝ U2（4V）2R2 ＝ 20Ω ＝0.8W，电路消耗的最小功率为：Pmin＝P1＋P2min＝PL＋P2min＝2W＋ 可编辑 精选 1 0.8W＝2.8W。(4)当S1、S2都断开时，R1与灯L串联：∵＝＝2且P2∶P1＝1∶4，∴＝得I＝ P1PLILRL（0.5A）24 P2P2I2RLI2 0.25A。∵RL＝ ULIL ＝ 4V0.5A ＝8Ω，∴UL′＝IRL＝0.25A×8Ω＝2V，U1＝U－UL′＝4V－2V＝2V，W1＝U1It＝ 2V×0.25A×2×60s＝60J。 5．(2016宜昌中考)电热加湿器靠电流的热效应工作。某种家用电热加湿器相关参数、外形、电路简化图如下表所示。电热器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度。当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入到加热仓中。 工作电压：220V 工作频率：50Hz 最大运行功率：40W 储水箱容量：2.4L 尺寸：高315mm，底部直径168mm 满水工作时间：高气雾量10h，低气雾量24h ,,(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，加湿器以最大运行功率工 作，求电热丝R1的电阻值。 (2)如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率工作，经过5min36s，水沸腾产生蒸气，求加热仓中水的体积。[c压] (3)当滑片移到最右端时，气雾调节器R2的阻值为605Ω，加湿器以最低气雾量工作，求此时电热丝R1的电 333 水＝4.2×10J/(kg·℃)，ρ水＝1×10kg/m，电热丝 R1产生的热量全部被水吸收，环境为标准大气 可编辑
贵阳专版2017年中考物理总复习第二编重点题型专题突破篇专题七综合应用题第2课时电学综合应用题试题
