专题六 电学计算题分类例析
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—、串联电路1. 如图所示,电阻R 产12欧。
电键SA 断开时,通过的电流为安;电键SA 闭合时,电流表 的示数为安。
问:电源电压为多大电阻直的阻值为多大2. 如图所示,滑动变阻器上标有“20Q 2A"字样,当滑片P 在中点时,电流表读数为安, 电压表读数为伏,求:(1) 电阻Ri 和电源电压(2) 滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
3.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻乩的阻值为10欧,溝动变阻器乩 上标有“20Q 2A"字样,两电表均为常用电表。
闭合电键S,电流表示数为安。
P I --- 1S/—I求:(1)电压表的示数:(2) 电阻出连入电路的阻值;(3) 若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度, 此时电压表和电流表的示数。
二. 并联电路1「两个灯泡并联在电路中•电源电压为】2伏特,总电阻为欧姆,灯泡1“的电阻为10欧姆, 求:1) 泡b 的电阻2) 灯泡Li 和J 中通过的电流3) 干路电流2、如图2所示电路,当K 断开时电压表的示数为6伏.电流表的示数为1A : K 闭合时,R\-I I ---------电流表的读数为安•求:⑴灯泡L )的电阻 ⑵灯泡L 的电阻3.阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为安.现要把它接入到电流为安的电路中,应 怎样连接一个多大的电阻<ra I —Irl^占R2R 、三、取值范ffl1、'如图5所示的电路中,电流表使用0. 6A <程,电压表使用15V <程,电源电压为36V, 为定值电阻,&为滑动变阻器,当&接入电路的电阻是240对\电流表的示数是()・5A.现通过调节7?2来改变通过的电流.但必须保证电流表不超过其量程,问:&禹阻值是多大R?接入电路的阻值最小不能小于多少E 取最小值时,电压表的读数是多大2、如右图所示的电路中,R 产5Q,滑动变阻器的规格为“1A 、20Q",电源电压为并保持 不变。
「中学物理」电学重要题型:计算例题及思路讲解电学重要题型:计算例题及思路讲解例一、如如图所示,电源电压恒定.闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V.则R l 和R2的阻值分别是( B )A、6Ω,2ΩB、6Ω,3ΩC、4Ω,2ΩD、4Ω,3Ω解题思路:第一步:仔细审题,弄清四个问题。
弄清电路结构(串联、并联);弄清各表(电流表、电压表)测量对象;弄清滑动变阻器接入电路部分(一上一下);弄清题目已知条件和物理过程(开关通断和滑片移动)。
第二步;画出等效电路。
首先将因短路或开路等不工作的用电器删除;进一步方便判断,可以将电压表看做开路,电流表看做导线;明确电路结构后,将对面的电表还原到位置,确定其测量对象。
第三步:进行电路分析:根据相应电路结构特点进行分析(串联电路电流处处相等、并联各支路电压相等);利用欧姆定律计算已知量和未知量的关系。
例二、如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片在b端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15A;滑片P在中点c时电压表的示数为6V。
求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值。
答案:(1)60;(2)18,60例三、某同学做电学实验时,实验电路如图所示,已知他所用的电流表量程为0至0.6A,电压表的量程为0至3V,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,定值电阻R0为10Ω,S闭合后,在实验操作无误的情况下,正确的说法是:( C )A、电流表最大示数0.6AB、滑动变阻器消耗的最小功率为0C、电压表的最小示数为1VD、电阻R0消耗的最大功率为1.8W思路:电学计算题中常常遇到一些电路保护问题,这类问题往往涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。
碰到这类问题时,充分运用电学规律和数学中的不等式,一般会使问题得到解决。
1、小明学了家庭电路知识后,利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。
他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kW·h”)的铝盘转过200转所用的时间是400s。
(热水器电热丝的阻值不变)求:(1)热水器消耗的电能(2)热水器的实际功率。
(3)通过热水器的电流。
2、PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高.PTC有一个人为设定的温度,当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大.如图(a)所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料.它的工作电路如图(b)所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响.RT是PTC的电阻,RT的电阻值与温度的关系如图(c)所示.该电热水壶在RT设定温度状态工作时,电路中的电流为5A.(1)电热水壶RT的设定温度是多少?(2)R0的阻值为多少?(3)当RT的温度为130℃时,电路中RT的实际功率为多少?3、如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。
(填“A”、“B”或“C”)(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?4、如图9所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为R1=40Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变。
当S1、S2 均闭合且滑片P 滑到b 端时,电流表 A1 、 A2的示数之比为3:2;当S1 、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器中点时,小灯泡 L的功率为10W。
求:(1)电阻R2 的阻值;(2)当S1S2 均闭合且滑片P 在b 端时,电压表的示数;(3)整个电路消耗的最小电功率。
备战2020-“公式型”电学计算题剖析与专题训练(40例)此种题型属于电学的基本题型,难度不是很大,主要是在正确分析题意和识别电路的连接的前提下,正确运用电学公式,去求解常见的电学物理量,如求电路或某个用电器工作时的电流,电源或某个用电器两端电压,电路或用电器消耗的电功率、电能,电热等电学物理量。
1:求电流I常用的计算公式:(1)串联电路:I=U总/R总=U1/R1= U2/R2;对于并联电路I干=U总/R并=U/R1+U/R2,I1=U/R1,I2=U/R2(2)对于某个用电器如果给出了额定功率及额定电压若正常工作,此时I额=P额/U t额,同理如给出实际功率及实际工作电压,此时I=P实/U实(3)在并联电路中各支路用电器(电阻)“分流不分压”,并联分流公式是I1/I2=R2/R1,即并联各支路电流的分配与电阻成反比,利用此分流公式也可求出某个支路的电流。
2:求电压U常用的计算公式:(1)无论串联还时并联电路,均可以根据欧姆定律得:U=IR,求出每个用电器或电源两端电压(1)根据P=U2./R也可求某个用用电器的U额或U实,(3)在串联电路中各支路用电器(电阻)“分压不分流”串联分压公式是U1/U2=R1/R2,即串联各用电器(电阻)电压的分配与电阻成正比,利用此分压公式也可求出某个用电器两端的电压。
3:求电阻R常用的计算公式利用欧姆定律可得出:R=U/I或根据P=U2/R可得R=U2/P;串联电路中R总=R1+R2,并联电路中R总=R1×R2/R1+R2. ,如果几个阻值相同的电阻并联,求并联后总电阻可用的公式是R并=R/n,其中R指相等的阻值,n指并联电阻的个数。
4:求电功率常用的计算公式:1:常用的计算公式有:P=UI=I2R=U2/R=W/t,若求用电器的额定功率必须代入额定电压或代入额定电流。
2:在串联电路中计算用电器消耗的电功率,通常用P=I2R,在并联电路中计算用电器消耗的电功率通常用P=U2/R,而无论串联还是并联,在计算电路消耗的总功率时或求变阻器消耗的电功率,(对于小灯泡如果灯丝的电阻不是定值求消耗的功率)通常用的公式是:P=UI。
八年级电学专题(六)UI图像与IR图像的关系【同步练习解析】一、单选题1.小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法不正确的是()A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比B.导体甲的电阻小于导体乙的电阻C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1AD.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A2.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。
下列说法正确的是()A.用电器甲电阻不变,大小为0.1ΩB.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10ΩC.如果把这两个用电器串联接在电压为6V的电路中,电路中的电流是0.35AD.如果把这两个用电器并联接在电压为4V的电路中,干路中的电流是0.65A3.如图是电阻甲和乙的I﹣U图像,小明对图图像信息做出的判断,正确的是()A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为2.5AB.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的总电压为2VC.电阻乙是定值电阻D.将甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们的干路电流为0.5A4.如图(a)所示是电阻甲和乙的I﹣U图像(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是()A.当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值和甲的阻值相等B.图(b)中,当电流I为0.4A时,电源电压为4VC.图(c)中,当电压U为2V时,干路总电流为0.6AD.图(c)中,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小5.如图所示是电阻R A和R B的IU图象,分析可知下列说法中正确的是()A.当R A两端电压为0V时,R A的阻值是0ΩB.当R B两端电压为2V时,通过R B的电流为0.1AC.当两电阻并联时,通过R A和R B的电流之比为1∶2D.当两电阻串联时,R A和R B两端的电压之比为2∶16.如图所示的图像,下列说法正确的()A.图甲表示导体b的电阻小于导体a的电阻B.图乙表示白炽灯钨丝的电阻随温度的变化关系C.图丙表示导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比的关系D.图丁表示导体两端的电压为0V,导体中的电流为0A时,导体的电阻也为0Ω7.图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象,由图象可知A.甲导体的阻值是5ΩB.乙导体的阻值是10ΩC.若将甲、乙两导体串联接在电路中,通过它们的电流之比:1:2I I=乙甲D.若将甲、乙两导体串联接在电路中,它们两端的电压之比:1:2U U=乙甲8.小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I一U图象.下列判断错误的是A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比C.将它们串联接到同一电路中时,通过R1的电流较小D.将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中,通过干路的电流是0.7A9.某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示.由图中信息可知A.B导体的电阻为5ΩB.A导体的电阻大于B导体的电阻C.AB串联的电路中电流为0.3A时,串联电路两端的电压为4.5VD.AB并联在2V的电路中,干路中电流为0.5A10.如图是小灯泡和电阻的IU关系曲线,下列说法不正确...的是()A.a为小灯泡的图线,b为电阻的图线B.随着电压的增大,小灯泡的电阻变大C.如果小灯泡和电阻并联,两端电压为2V时,通过它们的总电流为O.35A D.如果小灯泡和电阻串联,通过它们的电流为0.15A时,消耗的总功率为0.45W11.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是()A.甲的电阻值保持10Ω不变B.乙的电阻值保持20Ω不变C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.25A时,电源电压为5VD.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,干路电流为0.3A12.如图所示是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像,将它们并联接入电路,下列说法正确的是()A .通过甲的电流大于通过乙的电流B .通过甲的电流小于通过乙的电流C .甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小D .甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大13.小科按如图甲所示的电路完成“通过导体的电流与电阻的关系”探究实验,得到0I R -关系如图乙所示。
初中物理电学例题分类全解析(完全版)有关摩擦起电两种电荷例题【例1】悬吊在丝线上的泡沫塑料小球,用一带电体去靠近,会发现小球先被吸引,与带电体接触后又立即就被带电体推开,这是为什么?【分析】根据吸引、接触、排斥这三个过程,用带电的特点和电荷相互作用的规律即可解释。
【解答】因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以小球先被带电体吸引。
小球与带电体接触后小球带上与原带电体相同的电荷,由于同种电荷相斥,所以小球立即被带电体排斥而分开。
【例2】有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近它们都相互吸引,如图1所示,那么下面的说法中正确的是[ ]A.三个小球都带电B.只有一个小球带电C.有两个小球带同种电荷D.有两个小球带异种电荷【分析】根据电荷相互作用的规律,带电体之间要么相互吸引,要么相互排斥。
因此,如果三个小球都带电,其中必有两个小球带同种电荷而相互排斥,因此可否定A与C。
如果只有一个小球带电,那么另两个不带电的小球之间不会发生相互吸引。
【解答】D【说明】判断这类轻小物体相互作用及带电体的带电问题,关键是必须明确自然界只存在两种电荷,且非相互吸引即相互排斥,而不带电的轻小物体与带正电的物体或带负电的物体都能相互吸引。
有关摩擦起电的原因原子结构例题【例1】如图1所示,已知验电器A带的是正电,验电器B带的电性未知。
现拿一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球,如验电器A,B的金属箔张角不变,验电器B带什么电?为什么?如验电器A,B的金属箔张角都减小为零,验电器B带什么电?为什么?【分析】验电器B是带电的,只能是有多余电子而带负电或缺少电子而带正电,现拿一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球,验电器A、B的电荷只能通过金属棒发生转移,而且如有电荷的转移只能是电子的转移。
【解答】(1)验电器A,B的金属箔张角不变,说明两验电器没有通过金属棒发生电荷的转移,所以验电器B带的是与A相同的正电荷。
(2)验电器A,B的金属箔张角都减小为零,说明两带电体相接触后都恢复成不带电的状态,这是电中和的现象,必定有电荷的转移。
一轮复习电学计算专题复习欧姆定律数学表达式 I=U/R电阻的定义式串联电路:电流:文字:串联电路中各处电流都相等。
公式:I=I 1=I 2=I 3=……In电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
公式:U=U 1+U 2+U 3+……Un电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
公式:R=R 1+R 2+R 3+……Rn分压定律:文字:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
公式:U 1/U 2=R 1/R 2 U 1:U 2:U 3:…=R 1:R 2:R 3:…并联电路:电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
公式:I=I 1+I 2+I 3+……In电压:文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。
公式:U=U 1=U 2=U 3=……Un电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
公式:1/R=1/R 1+1/R 2+1/R 3+……1/Rn 求两个并联电阻R 1.R 2的总电阻R=分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
公式:I 1/I 2=R 2/R 1电功:计算公式:W=UIt =Pt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:W= I 2Rt= U 2t/R①串联电路中常用公式:W= I 2Rt W1:W 2:W 3:…Wn=R 1:R 2:R 3:…:Rn②并联电路中常用公式:W= U 2t/R W1:W 2= R 2:R 1③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W= W 1+W 2+…Wn电功率:电功率计算公式:P=UI=W/t (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出:P= I 2R= U 2/R ①串联电路中常用公式:P= I 2R P 1:P 2:P 3:…Pn=R 1:R 2:R 3:…:Rn②并联电路中常用公式:P= U 2/R P1:P 2= R 2:R 1③无论用电器串联或并联。
电学综合计算题归类评析预备知识解答电学综合计算题所用到的公式主要有: ⑴欧姆定律:I =RU ; ⑵电功率的公式:P =t W =UI =I 2R =RU 2 ;⑶电功的公式:W =P t =…… ;⑷电热: ①焦耳定律:Q =I 2R t , ②对于电能全部转化为内能的用电器:Q =W =…… ; ⑸串联电路的规律:I =I 1=I 2 ,U =U 1+U 2 ,R =R 1+R 2 ; ⑹并联电路的规律:I =I 1+I 2 ,U =U 1=U 2 。
试题类型通常有以下几种:一、关于实际电压和实际功率的计算例题:张可最近注意到家中的灯泡比平常亮,他猜测可能是电压超过了220V 。
为了证实猜想,他做了如下的实验,关闭家中其它电器,只开一只“220V 100W ”的电灯,用手表和家中的电能表测算出电灯的实际功率为121W 。
求:⑴这只电灯的电阻是多少? ⑵张可家此时的实际电压是多少? ⑶为了使这只电灯正常发光,应串联一个多大的电阻? 方法点评:“电阻不变”是解决这类问题的关键。
用电器正常工作时,它的实际电压等于额定电压,实际功率等于额定功率,如本题第⑶问,可直接利用“220V 100W ”计算电路中的电流等。
当用电器两端的实际电压不等于额定电压时,用电器不能正常工作,其实际功率、实际电流不再等于相应的额定值;但在温度变化不大时,一般认为用电器的电阻是不变的,如本题第⑵问,因电灯的实际功率为121W ,此时“220V 100W ”只能用来求电阻。
同类演练:1.有一种调光台灯,通过调节旋钮改变灯泡两端的实际电压,从而调节灯泡的亮度。
已知灯泡的铭牌上标有“220V 60W ”字样,设灯泡的电阻不变。
⑴灯泡两端的实际电压为110V 时,灯泡的实际功率是多少? ⑵当灯泡的实际功率为30W 时,灯泡两端的实际电压是多少?2.某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V 40W ”的白炽灯,每晚亮10h 。
电学题及解析电学是物理学中的一个重要分支,它研究的是电和磁的现象及其相互作用。
在中学物理教育中,电学题目是学生必须掌握的知识点之一。
本文将通过几个典型的电学题目及其解析,帮助学生更好地理解和应用电学原理。
题目一:串联电路的计算小明在家中的台灯上发现了一个损坏的电阻,他想要自己更换一个新的。
已知台灯的电源电压为220V,电流为0.2A,电阻的额定功率为44W。
请问小明需要购买的电阻的阻值是多少?解析:在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。
根据功率公式P=VI(P 为功率,V为电压,I为电流),我们可以计算出电阻两端的电压:V = P / I = 44W / 0.2A = 220V由于电阻是串联在电源和灯泡之间,所以电阻两端的电压就是电源电压,即220V。
根据欧姆定律V=IR(R为电阻),我们可以求出电阻的阻值:R = V / I = 220V / 0.2A = 1100Ω所以,小明需要购买的电阻的阻值为1100Ω。
题目二:并联电路的分析小华在学习电学时遇到了一个问题:如果将两个电阻分别为10Ω和20Ω的电阻并联在电源上,电源电压为120V,请问通过每个电阻的电流分别是多少?解析:在并联电路中,各支路的电压相等。
根据欧姆定律,我们可以分别计算出通过每个电阻的电流:对于10Ω的电阻,I1 = V / R1 = 120V / 10Ω = 12A对于20Ω的电阻,I2 = V / R2 = 120V / 20Ω = 6A所以,通过10Ω电阻的电流为12A,通过20Ω电阻的电流为6A。
题目三:电容器的充放电一个电容器的电容为100μF,通过它的电荷量为50μC。
如果电容器放电时,电荷量减少到30μC,请问电容器两端的电压变化了多少?解析:电容器两端的电压V与其储存的电荷量Q和电容C有关,公式为V = Q / C。
首先,我们计算出电容器初始的电压:V1 = Q1 / C = 50μC / 100μF = 0.5V放电后,电容器的电压为:V2 = Q2 / C = 30μC / 100μF = 0.3V电压的变化量为:ΔV = V2 - V1 = 0.3V - 0.5V = -0.2V所以,电容器两端的电压减少了0.2V。
初中科学重点题型复习--电学计算题1.如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。
已知电源电压为12V且保持不变,R o是定值电阻,R t 是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示,电流表采用“0~0.6A”的量程。
当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.4A.(1)求此时R t消耗的电功率;(2)求R o的电阻值;(3)该电路能测量的最高温度是多少?2.如图所示,为某款电热水龙头的简化电路图,a、b、c、d为四个固定触点,绕O点转动的开关触片P可同时接触相邻的两个触点。
开关触片P置于不同位置时,有冷水、温水和热水三个档位。
正常工作时出温水消耗的电功率为880 W,出热水消耗的电功率为1980 W。
求:(1)出温水时电路中的电流;(2)出热水时10 min消耗的电能;(3)加热电阻R2的阻值。
3.如图甲所示,电源电压一定,已知定值电阻R0=10Ω。
闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示,求:(1)滑动变阻器的最大阻值是多少?(2)电源电压是多大?(3)当电流表示数I=0.2A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多少?(4)当电流表示数为I1时,定值电阻R0和滑动变阻器R两端的电压之比为多少?4.如表是某款两挡位电火锅的有关参数,如图甲是其简化电路图,R1和R2为阻值不变的电热丝,单刀双掷开关S可接高温挡或低温挡,实现不同挡位的变换。
额定电压U/V电火锅挡位额定功率P/W低温220220高温880(1)求R1和R2电热丝的阻值;(2)电火锅正常工作时,用低温挡将2kg的水从60o C加热到70o C,求此过程中水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)电火锅正常工作时,分别用低温挡和高温挡将质量2kg的水加热,绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示。
请通过计算比较使用高温挡还是低温挡更节能。
专题综合应用题里的含图像的电学综合计算问题1.3V ,电流表量程为0~0.6A 。
闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 由b 端滑到中点的过程中,灯泡L 的电功率与电流的P -I 关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。
求:(1)灯泡L 正常发光时的电阻;(2)滑片P 在b 端时,lmin 内灯泡L 消耗的电能;(3)电源电压;(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】(1)10Ω;(2)54J ;(3)6V ;(4)2Ω【解析】(1)灯泡的型号规格为“5V ,2.5W”,即灯泡的额定功率P 额=2.5WU 额=5V根据公式P=UI 变形得()225Ω10Ω2.5U R P ===额灯额(2)当滑动变阻器完全接入电路时,即滑片P 位于b 端,此时电路中接入的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,消耗的电功率最小,由乙图可知,P 位于b 端时,此时灯泡消耗的电功率为P 灯=0.9W根据电能公式W =Pt 得,滑片P 在b 端时,lmin 内灯泡L 消耗的电能W 灯=P 灯t =0.9W×1×60s=54J电源电压为()0.3A 3V 0.3U R R R =+⨯=+灯①(3)当滑动变阻器的滑片P 滑到中点时,电路中的电流为0.4A ,此时电源电压为1()0.4A 4V 0.22U R R R =+⨯=+灯③由①③式得10ΩR =代入①式得6VU =(4)灯泡电流最大为5V 0.5A 10ΩU I R ===额额灯最大电流小于电流表的量程,所以电路中最大电流只能为0.5A ,且滑动变阻器必须接入,根据串联电路中电压的规律可知,当电路中的电流最大为0.5A 时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时灯泡两端电压为5V ,滑动变阻器两端电压为1V ,且不超过电压表量程的最大值,所以此时接入电路的阻值为最小值1V 2Ω0.5AU R I ===最小最小最大2.张彬同学为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路,R 为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V 保持不变,R 0=5Ω,当电压表为4V时,求:(1)通过R 0的电流;(2)此时电路总电阻的阻值;(3)当电路中电流为1.2A 时,空气污染指数是多少API ?【答案】(1)0.8A ;(2)15Ω;(3)50API【解析】(1)由电路图可知,R 0与R 串联,电压表测R 0两端的电压。
初中科学重点题型复习---电学计算题1.实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。
图甲中G 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)I g =5mA 的电流计,其电阻R g =10Ω,要把它改装为一个量程为3V 的电压表(如图乙)。
(1)求电阻R 0的阻值;(2)用改装后的电压表测量定值电阻R x 的阻值,设计的电路图如图丙所示。
闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4V 时,电流表示数为0.2A ,求电阻R x 的阻值是多少欧姆?(计算结果保留一位小数)2.如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的简化电路图,旋转手柄可使扇形开关S 同时接触两个相邻触点.当开关分别处于1、2和3位置时,就能控制流出的水分别为冷水温水或热水.已知R 1、R 2是电热丝,R 1=22Ω,R 2=44Ω,热水档的电功率是3.3kW.(已知()3c 4.210/?J kg =⨯水℃)求:(1)当开关处于2位置时,电路中的电流大小;(2)若水的初温是20℃,当S 旋到热水档时,lmin 能放出1.5kg 、50℃的热水,求此电热水龙头加热的效率. 3.一台冷热两用饮水机,其铭牌如表所示。
问(1)若饮水机在正常工作状态下,将初温为20℃满容量的水烧开,电路中的电能表的示数由168kW h 到168.22kW h ,则饮水机工作多长时间?(2)求饮水机的加热效率(保留两位有效数字)?(3)饮水机正常工作时电路中的保险丝的额定电流不应小于多少?4.如图所示的部分电路中,R1为定值电阻、R2滑动变阻器,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
电源电压恒定,若将a、b分别接在电源两端,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为3V。
(1)只将b、c分别接在电源两端,当滑片滑至中点时,电流表的示数为0.3A,求R2的最大阻值;(2)只将a、c分别接在电源两端,当滑片滑至最右端时,求电路的总功率;(3)将b接在电源一端,a、c连接后接在电源的另一端,让滑片P由最右端逐渐向左滑动,求R2允许接入电路的最小阻值。
初中物理电学计算专题一、计算题(共6题;共90分)1. ( 20分) 如题图1所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如题图2所示.(设电源电压保持不变),求:(1)电源电压U是多少?(2)通过定值电阻R2的电流是多少?(3)现用一个未知阻值的定值电阻R x替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断R x 替换的是电阻R1或R2.(4)此时替换后电流表示数减少了0.3A,求未知电阻R x的阻值.2. ( 15分) 如图,已知电源电压为24V,R2上标有“100Ω3A”的字样,灯泡上标有“12V3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A.(1)求灯泡正常工作时的电阻;(2)当闭合S,断开S1,S2时,灯泡正常工作,求R1的电阻;(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围. 3. ( 10分) 如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V 0.9W”字样,忽略温度对灯丝电阻的影响。
当开关S1、S2闭合,滑片P置于a端时,小灯泡L正常发光,电流表示数为0.45A。
求:(1)灯丝的电阻和滑动变阻器的最大阻值;(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P置于b端时,通电10s滑动变阻器R产生的热量。
4. ( 20分) 如图所示,一灯泡L标有“12V 6W”字样,接入电路中,电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻不随温度而改变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表示数为5V:当滑动变阻器滑片P移到ab的中点时,电压表示数为3V,求:(1)灯丝电阻值是多少?(2)灯泡L正常发光时,在10min内消耗的电能是多少千瓦时?(3)电源电压是多少?(4)滑动变阻器的最大阻值是多少?1 / 35. ( 10分) 如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=5 Ω,R2=15 Ω。
(1)当开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.2 A,则电源电压是多少?(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9 A,则通过电阻R3的电流是多少?此时电路消耗的总功率是多少?6. ( 15分) 如图所示,电源电压恒定为6V,电阻R3=10Ω.当断开开关S2闭合开关S1时,电压表的示数为2V,电路中电流为0.2A.求:(1)电阻R3在1min产生的热量.(2)电阻R1的阻值.(3)闭合开关S1和S2,电路消耗的总功率.二、综合题(共1题;共20分)7. ( 20分) 如图是一台家用电热水壶,电热水壶的铭牌如下表所示,求:(1)电热水壶正常工作是电阻是多少?(2)该电热水器中装满水,在一标准大气压下,用它将初温为20℃的水加热至沸腾,水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](3)若该电热水器正常工作,烧开上述一壶水需要加热7min,则热效率是多少?(4)家中的电能表如图所示,当家里只有电热水壶正常工作时,则烧开一壶水时,电能表的转盘转动多少转?第3页共6页◎第4页共6页答案解析部分一、计算题1.【答案】(1)分析电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流I1,电流表A测干路电流I;两电流表的指针都在同一位置,所以A1选择的量程为0~0.6A,示数为I1=0.3A,A选择的量程为0~3A,示数为I=1.5A;并联电路支路电压等于电源电压,U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V;(2)根据并联电路的电流规律可知通过R2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A;(3)并联电路中各支路是互不影响的,但是支路电流的变化会引起干路中的电流的变化,示数发生变化的一定是电流表A,由此推断未知电阻R x替换的是R2;(4)当R x替换R2后,干路中的电流为I´=1.5A-0.3A=1.2A,则通过R x的电流I x=1.2A-0.3A=0.9A,根据欧姆定律可求出R x的阻值为R x===10Ω。
电学计算方法分类解析电学计算是电学知识重点和难点之一,同时在中考中也扮演着“压轴题”的角色。
中考的电学计算题往往是在基础知识的前提下适当拔高,在复习过程中要注意夯实基础,适当拔高,但建议不宜过分拔高!电路计算题的一般思路(1)“四个弄清”:①用电器的连接方式;②各电表的测量对象;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号。
(3)电路分析:寻找已知量与未知量的关系,抓住电路中的不变量,例如,电源电压恒定,定值电阻阻值不变。
(4)根据串、并联电路特点,欧姆定律,电功率的计算公式列方程求解。
类型一分析法分析法即对电路进行综合分析,分析时可从已知入手,分析电路的组成、仪表测量的物理量,把物理问题的各个方面结合成一个整体;也可从未知入手,运用有关概念、定律和理论找出物理量之间的联系,层层推理,直到找到所需的已知量。
例1如图所示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。
已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,电压表示数为2.5 V,则AB两端的电压U=________V。
[解析] 本题采用逆向分析法,其具体的思路如下:方法一:U ―――――→④U =U 1+U 2 ⎩⎪⎨⎪⎧U 1(2.5 V 已知)U 2――――――→③U 2=I 2R 2⎩⎪⎨⎪⎧I 2―――――→②I 2=I 1I 1―――――→①I 1=U 1R 1⎩⎨⎧U 1(2.5 V 已知)R 1(10 Ω已知)R 2(20 Ω已知) 方法二:U --------→④U =IR ⎩⎪⎨⎪⎧I ----------→②I =I 1I 1----------→①I 1=U 1R 1⎩⎨⎧U 1(2.5 V 已知)R 1(10 Ω已知)R ------------→③R =R 1+R 2⎩⎨⎧R 1(10 Ω已知)R 2(20 Ω已知) 解答本题可采用逆向分析法(把从待求量追溯到已知量的方法称为逆向分析法),即确认要求的物理量,并根据物理公式分析明确要求出这个量需要知道哪些量,这些量是已知的还是未知的,如果是未知的,再运用上述方法进行分析,直到需要的量都是已知量时为止;将分析过程倒过来即可逐步求出各未知量并最终求出要求的物理量。
电学综合计算题解析1.张芳在实践活动中设计的模拟调光灯电路如图所示,她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W“、滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
若不考虑温度对灯丝电阻的影响,闭合开关S 后,求:(1)小灯泡正常发光时的阻值;(2)当滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表的示数及电路消耗的总功率;(3)张芳用某一定值电阻R0替换下灯泡L,当滑片移到b端时,R0消耗的电功率为1.8W,求此时通过R0的电流大小。
解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L两端的电压。
(1)R L===6Ω;(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,接入电路的电阻R=10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,I===0.75A,U L=IR L=0.75A×6Ω=4.5V,P=UI=12V×0.75A=9W;(3)定值电阻R0替换下灯泡L后,当滑片移到b端时,R0与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流:I′==,P0=(I′)2R0=()2R0=1.8W,整理可得:R02﹣40Ω×R0+400Ω2=0,解得:R0=20Ω,I0=I′===0.3A。
2.如图所示电路中,电源电压为4.5V且保持不变,灯泡L标有“4V、2W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的影响),滑动变阻器R的规格为“20Ω、0.3A”,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”。
求:(1)灯泡L正常发光时的电流是多少?(2)移动变阻器的滑片,当灯泡的功率为0.5W时,滑动变阻器接入电路中的阻值;(3)移动滑片,在保证电路安全的前提下,求整个电路消耗最大功率。
解:(1)I===0.5A;(2)R===8Ω,U′===2V,U滑=U总﹣U实=4.5V﹣2V=2.5V,R滑=×8Ω═10Ω;(3)电流表的量程为“0~0.6A”,允许通过的最大电流为0.6A,灯泡L正常发光时的电流是0.5A,故电流最大为0.5A,此时灯的电压最大为4V,电压表示数最小,电压表安全,则P总=UI大=4.5V×0.5A=2.25W。
专题六电学计算题分类例析
一、知识储备:
1.欧姆定律:
(1)内容:
(2)公式:变形公式:.
(3)适用条件:
2.
3.电功和电热的关系:
⑴纯电阻电路:电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.
电功: W= 电热:Q= 电热和电功的关系
表明: 在纯电阻电路中,电功电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的
⑵非纯电阻电路:电流通过电动机M时
电功:W= 电热: Q= 电热和电功的关系:=机械能+
表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍UIt,电热仍I2Rt.但电功不再等于电热而是电热了.
4.电能表的铭牌含义:220V 5A 2500R/KW.h
5.额定电压是指用电器在__ __时的电压,额定功率是指用电器在____ 时的电功率.某灯泡上标有“PZ220-60”,“220”表示,“60”表示电阻是
二、典题解析:
题型一:简单串并联问题
例1. 如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开
关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为
0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.
(2)电源电压.
(3)电阻R2的阻值.
例2.如图所示,小灯泡标有“2.5V”字样,闭合开关S后,灯泡L正常发光,电流表.
电压表的示数分别为0.14A和6V.试求
(1)电阻R的阻值是多少?
(2)灯泡L消耗的电功率是多少?
题型二:额定功率.实际功率的计算
例1.把一个标有“220V 40W”灯泡接在电压为110V电源上使用,该灯泡的额定状态下的电阻.额定电流.额定功率.实际状态下的电阻.电流.实际功率分别是多少?
例2 .标有“6V,6W”和“3V,6W”的两只灯泡串联接在电源上,有一只灯泡正常发光,而另一只较暗,分析:
(1)电源电压(2)两灯泡消耗的实际功率分别是多少?(3)两灯泡哪只较亮?
解题方法:找准题中的不变量.变量,选择合适的公式计算
题型三:电热计算
例1.两电阻串联在电路中,其R1=4Ω,R2=6Ω,电源电压10V,那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?
例2.一台电动机线圈电阻0.3Ω,接在12V的电路上时,通过电动机的电流为0.5A,在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大?
例 3.一台接在220V电压的电路中正常工作的电风扇,通过风扇电动机的电流为0.455A,测得风扇电动机线圈电阻为5Ω,试求
(1)电风扇的输入功率多大? (2)电风扇每分钟消耗电能多少?
(3)风扇的电动机每分钟产生的电热多少?产生机械能多少?
解题方法:首先分清电路(纯电阻电路还是非纯电阻电路),选择正确的公式计算题型四:生活用电问题
例1.小欣家的电冰箱功率是0.2kW.双休日全家外出的两整天里,只有电冰箱在自动间歇工作.这两天前后,电能表示数如图所示.则这两天时间内,电冰箱消耗的电能是多少?实际工作时间是多长?
题型五.变化电路问题
例1. 如图所示,已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压U=6V.试根据下列要求进行求解:
(1)当开关S1.S2都断开,S3闭合时,求电流表的示数和R1的电压;
(2)当S1.S2都闭合,S3断开时,求电流表示
数;
(3)开关处于何种情况下,电流表会烧坏?
题型六:电路保护问题
例1.在伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的示数为0.5A.如果改变电源电压后,电压表的示数为12V,前后两次都用量程为0~0.6A的电流表行不行?如果不行,应该怎么办?
题型七.开放性问题
例1 .如图所示,R1为12Ω的定值电阻,电源电压为9V,开关闭合后电流表示数为0.5A,通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量
例3. 家庭中常用电热水壶烧水,它具有方便.环保的优点.下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据,请按要求作答.(设电阻值不变.计算结果保留小数点后面两位)
(1)烧开这壶水至少需吸收多少热量?
(2)用所学知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量.要求写出简要的文字说明.计算过程和结果.
(3)小红同学通过计算.分析发现,烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间.你认为产生这种现象的原因是什么?请简要分析.。