2024海南中考物理二輪重點(diǎn)專題研究 微專題 電路改裝類計(jì)算（課件）

電路改裝類計(jì)算微專題知識(shí)精講2重難點(diǎn)突破海南近年真題及拓展1海南近年真題及拓展命題點(diǎn)電路改裝類計(jì)算基礎(chǔ)小練1.如圖所示是某用電器的電路簡圖，額定電壓為220V，R是發(fā)熱電阻絲，其功率為1100W(電阻絲R的阻值不隨溫度而變化).(1)若欲使該用電器的功率降為880W，則應(yīng)該給電阻絲R___(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值為___Ω的電阻R0，改裝后電阻R0消耗的功率是____W.串11176(2)若欲使該用電器的功率增大到1210W，則應(yīng)該給電阻絲R___(選填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值為____Ω的電阻R′，改裝后電阻R′

消耗的功率是____W.并440110類型1用電器類2.小翔隨爸爸在商店選中一款速熱式電熱水器，它的工作電路圖和銘牌如圖所示(圖中R是加熱電阻，其電阻不隨溫度而變化)，則：(1)電熱水器正常工作時(shí)，電路中電流是多大？(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)電熱水器正常工作15min，加熱電阻R消耗的電能是多少kW·h?(3)根據(jù)題中電路圖，再給你一個(gè)加熱電阻R0和兩個(gè)開關(guān)S1、S2，請你對該電熱水器進(jìn)行電路改裝．設(shè)計(jì)要求：不同季節(jié)電熱水器的額定功率不同，夏天額定功率是2000W，春、秋兩季額定功率是4000W，冬季額定功率是6000W，請畫出改裝后的電路圖，并計(jì)算R0.(4)從安全用電考慮，如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中，可能會(huì)造成什么后果及影響？(寫一種)解：(1)電熱水器正常工作時(shí)，電路中的電流I＝

＝

≈18.2A(2)電熱水器消耗的功率P＝4000W＝4kW，時(shí)間

t＝15min＝0.25h消耗的電能W＝Pt＝4kW×0.25h＝1kW·h(3)由題意可知，兩加熱電阻并聯(lián)，分別由一個(gè)開關(guān)控制，設(shè)計(jì)電路圖如答圖所示：夏天：斷開S1，閉合S、S2時(shí)，R0接入電路，功率P0＝2000W電阻R0的阻值R0＝

＝

＝24.2Ω(4)①電路總電流過大；②燒壞電路；③保險(xiǎn)絲熔斷；④空氣開關(guān)跳閘；⑤電能表工作不正常、損壞等．(合理即可)類型2生活實(shí)際應(yīng)用類3.如圖甲是某班科技小組設(shè)計(jì)的風(fēng)力測定裝置示意圖，圖乙是其電路圖．電阻R′隨風(fēng)力變化關(guān)系如圖丙所示．已知電源電壓恒為9V，定值電阻R0＝2Ω，電壓表量程為0～3V，使用該裝置測定風(fēng)力，則(1)電阻R′的阻值隨風(fēng)力的增大怎樣變化？(2)求無風(fēng)時(shí)電壓表的示數(shù)．解：(1)由圖丙可知，電阻R′的阻值隨風(fēng)力的增大而減?。?2)從R′－F圖像中可以看出，壓力為0時(shí)，R′最大＝16Ω此時(shí)電路中的電流I′＝

＝

＝0.5A電壓表測R0兩端的電壓，則電壓表的示數(shù)U′＝I′R0＝0.5A×2Ω＝1V(3)如果保持電壓表量程不變，且只能在電路中增加一個(gè)電阻R，使該裝置能測量的最大風(fēng)力增加到900N，計(jì)算電阻R的阻值，并說明其連接方式．(4)計(jì)算改裝后該裝置電路總功率的變化范圍．(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))(3)保持電壓表量程不變，該裝置能測量的最大風(fēng)力增加到900N時(shí)，由圖丙知，R′最?。?Ω(要保證R0兩端電壓不會(huì)超過3V)如果只增加一個(gè)電阻，其他都不變，只能在電路中串聯(lián)阻值為R的電阻電路中的電流I＝R0兩端的電壓UR0＝

＝3V即：

＝3V解得R＝3Ω(4)電路改裝后最大功率P最大＝UI最大＝

＝

＝13.5W電路改裝后最小功率P最小＝UI最?。?/p>

＝

≈3.9W所以電路總功率的變化范圍為3.9～13.5W知識(shí)精講重難點(diǎn)突破電路改裝類計(jì)算方法指導(dǎo)電熱器改裝基本原則

U不變，P增大→電阻減小→換小阻值電阻或給原電路并聯(lián)一個(gè)電阻U不變，P減小→電阻增大→換大阻值電阻或給原電路串聯(lián)一個(gè)電阻例1如圖為王老師家新購的一個(gè)電烤爐的內(nèi)部簡化電路圖，通過調(diào)節(jié)開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)高溫、中溫、低溫三個(gè)擋位的轉(zhuǎn)換，R1和R2均為電熱絲．查閱說明書可知，R1＝88Ω，正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿橹袦負(fù)豕β实?倍.(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接__時(shí)為中溫?fù)?；中溫?fù)醯墓β适嵌嗌伲?2)高溫?fù)跽９ぷ?min電熱絲產(chǎn)生的熱量是多少？(3)王老師提出：為了節(jié)約電能，若只保持中溫?fù)豕β什蛔?，將高溫?fù)豕β首優(yōu)樵瓉淼?.6倍，通過計(jì)算說明具體做法，并計(jì)算出改變后的低溫?fù)豕β剩?計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))b解：當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接b時(shí)，R2被短路，只有R1接入電路，為中溫?fù)?；根?jù)P＝UI和I＝

得，中溫?fù)醯墓β蔖中＝

＝

＝550W(2)正常工作時(shí)高溫?fù)豕β蕿橹袦負(fù)豕β实?倍，高溫?fù)醯墓β蔖高＝5P中＝5×550W＝2750W根據(jù)P＝

可知，高溫?fù)跽９ぷ?min電熱絲產(chǎn)生的熱量Q＝W＝P高t＝2750W×5×60s＝8.25×105

J(3)當(dāng)R1和R2并聯(lián)，總電阻最小，為高溫?fù)?；?dāng)R1和R2串聯(lián)，總電阻最大，為低溫?fù)?；保持中溫?fù)豕β什蛔?，要改變高溫?fù)豕β?，即只能改變R2的功率，做法是更換一個(gè)阻值合適的R2′改變電路后高溫?fù)豕β蔖高′＝0.6P高＝0.6×2750W＝1650W改變電路后R2′的功率P2′＝P高′－P中＝1650W－550W＝1100W則改變后R2′的阻值R2′＝

＝

＝44Ω改變電路后，低溫?fù)鯐r(shí)電路的總電阻R總＝R1＋R2′＝88Ω＋44Ω＝132Ω此時(shí)的低溫?fù)豕β蔖低′＝

＝≈366.7W例2如圖甲所示是某型號(hào)電子秤的結(jié)構(gòu)原理圖，R0是阻值為50Ω的定值電阻，R是壓敏電阻，其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示．已知踏板的質(zhì)量為5kg，電源電壓保持9V不變，電壓表的量程為0～3V(改寫表盤數(shù)值后可直接讀出所稱量物體的質(zhì)量)．(g取10N/kg)(1)R的阻值隨著壓力的增大而_____(選填“增大”或“減小”)；(2)空載時(shí)R的阻值；減小解：(2)踏板的質(zhì)量為5kg，對壓敏電阻的壓力為F壓＝G踏板＝m踏板g＝5kg×10N/kg＝50N由圖乙得空載時(shí)電阻R的阻值為240Ω(3)該電子秤能夠稱量的最大質(zhì)量；(4)如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變，再提供一個(gè)電阻R′，使電子秤的量程變?yōu)?00kg，計(jì)算說明應(yīng)將電路進(jìn)行怎樣改裝，電阻R′的阻值為多少？解：(3)當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電子秤的稱量最大此時(shí)電路中的電流為I＝

＝

＝0.06AR的阻值為R1＝

＝

＝100Ω由圖乙知此時(shí)的壓力為750N，物體與踏板的總質(zhì)量為m總＝

＝

＝75kg電子秤能夠稱量的最大質(zhì)量為m稱量＝m總－m踏板＝75kg－5kg＝70kg(4)量程為100kg時(shí)，對電子秤的壓力為F壓′＝(m稱量′＋m踏板)g＝(100kg＋5kg)×10N/kg＝1050N由圖乙得此時(shí)電阻R的阻值為