專題19電學綜合計算——分類討論題型(原卷版

1、專題19:電學綜合計算一一分類討論題型電學計算大題往往是中考物理試卷的壓軸題，難度較大，對分析及思維能力要求較高，其中分類討論 題型就是其中一種。近年來，河北、上海、重慶等一些省市中考中就出現(xiàn)了這種題型。討論點常常是電表 位置、電表量程的選取、定值電阻的選取、滑動變阻器規(guī)格的選取等，此類題必須對各種情況進行討論,定不能顧此失彼。1、給出某個表的示數(shù)但不給出量程，讓我們根據(jù)題意判斷所給電表量程，然后根據(jù)指針的示數(shù)進行相應(yīng)的 計算，或者根據(jù)題意討論電表量程的兩種情況再根據(jù)假設(shè)的量程，讀出不同的電流或電壓值，根據(jù)不同的 量程及不同示數(shù)，然后計算其它物理量。這種題需考慮量程的所有情況，進行分類討論計算

2、，尤其是電壓 表和電流表量程位置時，需考慮討論四種情況：大大量程、大小量程、小打量程、小小量程。2、給出電流表或電壓表的量程或示數(shù)，讓我們根據(jù)題意的某些條件，討論電流表或電壓表可能的位置，并 根據(jù)電流表或電壓表可能的位置，讀出相應(yīng)的示數(shù)，從而計算其它物理量。這種題需根據(jù)題意討論電表可 能的所有位置，位置不同得到的答案就不同。3、先給出某一個多開關(guān)的電路，然后通過不同開關(guān)的組合關(guān)、閉情況，討論電路的連接情況，然后要么討 論電源的變化范圍，要么討論并計算電路中總功率的變化范圍，或討論并求出變阻器的變化范圍。這類題 需要注意電流表、電壓表的量程對電流、電壓的限制或滑動變阻器最大電流對電流的限制。4、

3、給出電流表或電壓表量程或者給出燈泡的額定電壓及額定功率，或者給出變阻器的規(guī)格，要求保證電路 安全，求出相應(yīng)的某些量如：求電路中某個用電器兩端電壓的變化范圍，或要求求出變阻器連入阻值的變 化范圍或者求出變阻器的規(guī)格，或要求求出電源的取值范圍。5、給出一個多開關(guān)電路，通過開關(guān)改變電路的連接，或者用一個新電阻或新滑動變阻器代替原來電路的某 個電阻，要求求出某個電路中電流表或電壓表的示數(shù)或變化范圍等。6、若題中兩個電表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同的，則必須對電表所選擇的量程進行討論，并根據(jù)每個電表及每種 量程分度值的不同，得出不同情況下的電流值或電壓值，然后進行其它計算，此種題型通常采用假設(shè)法。注意當電表接不同

4、量程時，大量程讀數(shù)是小量程讀數(shù)的5倍。為了計算方便可以設(shè)偏轉(zhuǎn)n個格，在根據(jù)電表的分度值確定電表讀數(shù)，用帶有n的表達式來表示電流值、電壓值。一、中考題型分析分類討論題型通常需要根據(jù)題意考慮多種情況，如：有些題需要考慮電表的量程如何選擇及偏轉(zhuǎn)方向，有些題型需要考慮電流表在電路中的位置，有的題型需要考慮定值電阻的選取，有的題型需要考慮滑動變阻器的規(guī)格。分值 5-7左右。二、典例精析典例一：(2019河北)如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電陽Ri=10 Q, R2=5 Q?；瑒幼冏杵?R的規(guī)格為“30Q 2.5A”。電流表A2選用03A的量程，電壓表選用 015V的量程。閉合全部開關(guān)，電流表Ai的示

5、數(shù)為1A。求：(2) 若將表盤如圖乙所示的電流表A3接入電路，閉合全部開關(guān)，改變滑片位置，A3的指針恰好指在滿偏的三分之二處，變阻器接入電路的可能值。(3) 用一個新的電源替代原來的電源，只閉合 S,在保證電路安全的情況下，電源電壓的最大值。典例二：(2019重慶A )如圖的電路中，電源電壓可調(diào)，燈L上標有“6V 6 W的字樣，Ri的阻值為10 Q, 滑動變阻器R2上標有“ 50 Q2A ”的字樣，兩表的量程分別是03 A和015 V。閉合S1、S2、S3,調(diào)節(jié)電源電壓使燈L正常發(fā)光，則此時通過燈 L的電流為 A。當只閉合開關(guān)S2時，移動滑片P,保證電路安全前提下，要求至少有一個電表示數(shù)不低于

6、量程的一半，則電源可調(diào)的最高電壓與最低電壓的差值為V。典例三：(2019 河北模擬)在圖甲所示的電路中，電阻Ro為定值電阻，滑動變阻器R的規(guī)格為“ 30 Q1A”。閉合開關(guān)S,移動滑片P至某一位置時，電流表 A、電壓表Vi的示數(shù)如圖乙所示。(1)求此時滑動變阻器 R的電功率。Vi規(guī)格相同的電壓表 V2接在電(2) 如果電源電壓可調(diào)、電流表和電壓表選用的量程未知，再將另一個與源兩端，閉合開關(guān)，當滑片P置于某一位置時，三個電表偏離零刻度的角度相同。求R、Ro可能的阻值及對應(yīng)電路允許的電源電壓調(diào)節(jié)的最大值。1、( 2019?蘇州)如圖所示電路中，電源電壓為6V，電阻Ri、R2的阻值分別為12 Q和6

7、 Q閉合開關(guān)S,則:(2) 求電阻R2在1min內(nèi)消耗的電能；(3) 斷開S,將電阻R2拆下，再將最大阻值為 30 Q的滑動變阻器 R3接入剩余電路中，重新閉合S,移動 滑片，記錄電流表示數(shù)如下表所示。表中有1個數(shù)據(jù)記錄錯誤，該數(shù)據(jù)是 ;請根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷 R1與R3的連接方式并簡述理由。序號123電流(A)0.120.250.402、( 2019江西)如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為 00.6A，電壓表的量程為 015V , R1=20 Q, 滑動變阻器 R2的規(guī)格為“100 Q1A”。(1 )閉合開關(guān)Sj斷開開關(guān)S2、S3,電流表示數(shù)為 0.4A，求電源電壓；(2) 閉合開關(guān)S3

8、,斷開開關(guān)Si、S2，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表的示數(shù)為4V,求R3的阻值;(3) 閉合開關(guān)Si、S2和S3,在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動變阻器R2的阻值取值范圖.3、( 2018廣東)如圖1所示，已知定值電阻 Ri的阻值為30 Q,閉合開關(guān)時整個電路正常工作，兩電流表的指針都在同一位置，示數(shù)如圖2所示。(設(shè)電源電壓保持不變)，求:甲乙(1 )電源電壓U是多少？(2) 通過定值電阻R2的電流是多少？(3) 現(xiàn)用一個未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2,替換后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，請判 斷Rx替換的是電阻R1或R2。(4) 此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A，求

9、未知電阻Rx的阻值。4、(2018河北)如圖所示，電源電壓不變，小燈泡L的額定電壓為10 V，滑動變阻器 R1的規(guī)格為“10 01A”。閉合開關(guān)，當滑片 P置于距左端三分之一處，燈泡正常發(fā)光，電流表指針滿偏，電表表盤如圖所示。甲(1) 求燈泡的額定功率和電源電壓。V2接入電路，其它部分電路連接不變。閉合開關(guān)，當滑且表V2示數(shù)大于表V1的示數(shù)，兩種電表指針偏轉(zhuǎn)(2) 用定值電阻 R2替代小燈泡，再將另一電壓表 片P置于某一位置時，兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)的角度相同, 角度之比為2:1。求R2可能的阻值。5、（ 2018?蘭州）如圖甲所示，電阻 Ri的阻值為20 Q,滑動變阻器 R2上標有“ 50 C2

10、A”的字樣，當滑動變阻 器的滑片P移至a端時，閉合開關(guān) S,電流表的示數(shù)為 0.3A。（1）求電源電壓U;（2）若將一只電壓表并聯(lián)接入該電路（ A和B）、（ B和0或（A和C）中的某一部分電路兩端，調(diào)節(jié)滑 動變阻器R2的滑片P,使電壓表的指針指在圖乙所示的位置，請指出電壓表所有可能連接的位置，并求出 滑動變阻器R2對應(yīng)的電阻值。甲乙6、（ 2019貴港）如圖甲所示，電源電壓保持不變，Ri是定值電阻，小燈泡 L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨溫度變化。當閉合開關(guān) Si、S3,斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器 R2的滑片，使電壓表示數(shù)從 1V變?yōu)?V 的過程中，電路總功率變化了3.6W，其中電壓表示數(shù)為

11、 3V時，電流表示數(shù)為0.3A ;滑動變阻器R2的電功率P2與電壓表示數(shù) U1的關(guān)系如圖乙所示，滑動變阻器R2的滑片在a點、b點時，對應(yīng)電壓表示數(shù)為 Ua、Ub,且 Ub=8Ua。求：（1 ）定值電阻R1的阻值。（2）電源電壓。（3）滑動變阻器 R2的滑片從a點滑到b點過程中，R2接入電路的阻值范圍。（4） 當閉合開關(guān)S1、S2,斷開開關(guān)S3,滑動變阻器 R2的滑片在中點時，小燈泡 L恰好正常發(fā)光，其電功 率為Pl;當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，小燈泡L的電功率為Pl。則Pl與Pl之比是多少？7、（2019?石家莊裕華區(qū)模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓為18V保持不變，滑動變阻器 R上標有R阻值的變化如圖乙所50 1A”字