【中考物理电学计算题专题(含答案)】在初中物理的考试中,电学部分是重点内容之一,尤其是电学计算题,往往考查学生对电路结构、电流、电压、电阻以及电功率等基本概念的理解和应用能力。这类题目不仅要求学生掌握基础知识,还需要具备一定的逻辑推理能力和解题技巧。
本专题将围绕中考常见的电学计算题类型进行讲解,帮助学生系统复习相关知识点,并通过典型例题分析,提升解题能力。
一、电学基础概念回顾
1. 电流(I):单位时间内通过导体横截面的电荷量,单位为安培(A)。
2. 电压(U):电势差,表示电路中两点之间的电势能差异,单位为伏特(V)。
3. 电阻(R):导体对电流的阻碍作用,单位为欧姆(Ω)。
4. 电功率(P):单位时间内消耗的电能,单位为瓦特(W)。
5. 欧姆定律:$ I = \frac{U}{R} $
6. 电功率公式:$ P = UI $,或 $ P = I^2 R $,或 $ P = \frac{U^2}{R} $
二、常见题型与解题思路
1. 简单串联电路计算题
例题:一个电阻为10Ω的灯泡与一个20Ω的电阻串联接在12V电源上,求:
- (1)电路中的总电阻
- (2)电路中的电流
- (3)灯泡两端的电压
解析:
(1)总电阻 $ R_{总} = R_1 + R_2 = 10\Omega + 20\Omega = 30\Omega $
(2)电流 $ I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{12V}{30\Omega} = 0.4A $
(3)灯泡两端电压 $ U_1 = I \times R_1 = 0.4A \times 10\Omega = 4V $
2. 并联电路计算题
例题:两个电阻分别为6Ω和3Ω并联,接在9V的电源上,求:
- (1)每个电阻中的电流
- (2)干路中的总电流
- (3)总电阻
解析:
(1)$ I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{9V}{6\Omega} = 1.5A $
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{9V}{3\Omega} = 3A $
(2)总电流 $ I_{总} = I_1 + I_2 = 1.5A + 3A = 4.5A $
(3)总电阻 $ R_{总} = \frac{1}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}} = \frac{1}{\frac{1}{6} + \frac{1}{3}} = \frac{1}{\frac{1}{2}} = 2\Omega $
3. 动态电路问题
例题:如图所示,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻为10Ω,电源电压为12V。当滑片P从a端向b端移动时,求:
- (1)当滑片位于中点时,电路中的电流
- (2)当滑片移到b端时,电路中的电流
解析:
(1)滑片在中点时,接入电阻为10Ω,总电阻为 $ 10\Omega + 10\Omega = 20\Omega $,电流 $ I = \frac{12V}{20\Omega} = 0.6A $
(2)滑片在b端时,接入电阻为0Ω,总电阻为10Ω,电流 $ I = \frac{12V}{10\Omega} = 1.2A $
三、电功率与电能计算
例题:一个标有“220V 100W”的电烙铁,在额定电压下工作1小时,求:
- (1)通过它的电流
- (2)它消耗的电能
解析:
(1)由 $ P = UI $ 得 $ I = \frac{P}{U} = \frac{100W}{220V} \approx 0.45A $
(2)电能 $ W = Pt = 100W \times 3600s = 360000J $ 或 $ 0.1kW \cdot h $
四、综合应用题
例题:如图所示,电源电压为12V,L1为“6V 3W”,L2为“6V 6W”,开关S闭合后,求:
- (1)L1正常发光时的电流
- (2)此时L2的实际功率
- (3)若L1被短路,L2是否会被烧毁?
解析:
(1)L1正常发光时,电压为6V,功率为3W,电流 $ I_1 = \frac{P}{U} = \frac{3W}{6V} = 0.5A $
(2)L2的电阻 $ R_2 = \frac{U^2}{P} = \frac{6^2}{6} = 6\Omega $,此时L2两端电压为6V,实际功率 $ P_2 = \frac{U^2}{R_2} = \frac{6^2}{6} = 6W $
(3)若L1被短路,则L2直接接在12V电源上,其实际功率为 $ P = \frac{12^2}{6} = 24W $,远大于额定功率,会烧毁。
五、总结与建议
电学计算题虽然形式多样,但核心始终围绕欧姆定律和电功率公式展开。在备考过程中,建议:
- 熟练掌握基本公式,理解其物理意义;
- 多做典型例题,培养解题思路;
- 注意电路图的识别与分析,尤其注意串并联关系;
- 对动态电路问题要善于分阶段思考,逐步求解。
参考答案(部分):
1. (1)30Ω;(2)0.4A;(3)4V
2. (1)1.5A 和 3A;(2)4.5A;(3)2Ω
3. (1)0.6A;(2)1.2A
4. (1)0.45A;(2)360000J 或 0.1kW·h
5. (1)0.5A;(2)6W;(3)会烧毁
通过系统的练习和深入的理解,相信同学们在中考中能够轻松应对电学计算题,取得理想的成绩!