最新初中电学计算题型分类汇总Word文档下载推荐.docx
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并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
I1/I2=R2/R1
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=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式:
W=I2RtW1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式:
W=U2t/RW1:
W2=R2:
R1
③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=W1+W2+…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=I2R=U2/R
P=I2RP1:
P2:
P3:
…Pn=R1:
P=U2/RP1:
P2=R2:
计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
电热
焦耳定律计算公式:
Q=I2Rt(适用于所有电路)
Q=UIt=U2t/R=W=Pt
Q=I2Rt。
Q1:
Q2:
Q3:
…Qn=R1:
并联电路中常用公式:
Q=U2t/RQ1:
Q2=R2:
②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:
Q=U2t/R=Pt
一、一般计算
例1、在如图所示电路图中,电源电压为6V,电阻R1=8Ω,
R2=4Ω,R3=12Ω
⑴、S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少?
⑵、S1、S2都断开时,电阻R1消耗的电功率是多少?
⑶、S1、S2都闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?
变式1、如图所示的电路中,电源电压不变。
当电键S闭合、电键S1断开时,滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电流表A2的示数为0.6安,电路消耗的总功率P为3.6瓦。
闭合电键S1后,电流表A2的示数不变,电流表A的示数为1.1伏。
求
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)滑动变阻器R2工作时消耗的最小功率。
二、多元方程组计算(利用电源电压和定值电阻为未知数。
根据串联电路的电压和电流关系列式)
例2、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,已知当滑片P分别滑至a端和b端时,电阻R1消耗的电功率之比P1:
P2=9:
4。
当滑片在a端时,电流表的示数为3安培,滑片P在b端时,电压表的示数为6伏特,
求:
①电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2
②电源电压是多少伏特
变式1、如图9所示电路.电源电压不变,L1标有“4V2W”,L2标有“8V4W”。
当开关S接a时.L1恰好正常发光,当开关S接b时,L2两端电压为6.4V。
(忽略温度变化对电阻的影响)
(1)开关S接b时L2实际功率;
(2)开关S接a时电阻R在30s内所产生的热量。
变式2、如下图所示,R1为定值电阻,R2是最大电阻值为20欧的滑动变阻器,电源电压恒定,当滑动变阻器的滑片滑到变阻器的中点C处时,电流表的示数为1.5安,当滑动变阻器的滑片滑到a端时,电流表的示数为1安,求电路中电流表的示数变化范围是多大?
变式3、如图所示,图中电阻器R1=30欧姆,滑动变阻器R2的滑片在最右端正时伏特表的示数为4.5伏,当滑动变阻器的滑片移到变阻器的中点时,伏特表的示数为3伏,求电源电压U,变阻器的总电阻R2和两次电流表的示数之差
I。
三、一元二次方程计算
例3、一个8Ω的定值电阻与一个电阻丝串联接在12V的电源两端,现已知电阻丝的实际消耗的功率为4W,且知道电阻丝两端的电压高于8Ω定值电阻两端的电压,求通过电阻丝的电流是多少。
变式1、如图9所示,一个白炽灯泡L标有“4V4W”的字样,将它与一个定值电阻R0串联后接入电源电压恒为6V的电路中,当开关闭合后,测得R0消耗的电功率为2W,此时灯泡未正常发光,不计温度对灯泡阻值的影响,求:
(1)灯泡L的电阻值.
(2)定值电阻R0的电阻值.
(3)灯泡L的实际电功率.
四、求取值范围
例4、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
电路中滑动变阻器上标有“20欧2安”字样,电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~3伏,电阻R1的阻值为4欧。
当滑片在滑动变阻器的最右端a点时,闭合电键,电压表的示数为1.5伏,求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电源电压。
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,滑动变阻器的取值范围。
例5、在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20欧1安”字样。
闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表V的示数如图(b)所示。
(1)电阻R1两端的电压。
(2)变阻器R2连入电路的阻值。
(3)电路正常工作时,电阻R1消耗的功率范围。
变式1、在如图所示的电路中,电阻R1=36欧,滑动变阻器R2标有“50欧2安”字样,电流表的量程为0~0.6安,电压表的量程为0~15伏。
闭合电键S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6伏,电流表的示数为0.5安。
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
变式2、如图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且恒定不变,电阻R1为20欧,滑动变阻器R2上标有“20欧2安”字样。
闭合电键S,当滑动变阻器R2上的滑片P移至某处时,电路中两个电表的指针恰好指在相同的位置上,其表盘如图(b)所示。
(1)通过电阻R1的电流。
(2)变阻器连入电路的阻值R2。
(3)在电路中各元件都能正常工作,且各电表的量程选择合适的情况下,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。
五、求极值
例6、现有一个电源电压为10V的电源和一个“12V,12W”的灯泡,灯泡的电流随电压变化关系图像如图12所示。
(1)把电源和灯泡构成一个闭合电路,求灯泡的电功率;
(2)若在
(1)问的电路中再串联一个规格为“20Ω”的滑动变阻器和量程为0-0.6A的电流表,求滑动变阻器接入电路电阻的最小值;
(3)若把该电源和一个定值电阻R0=10Ω以及上述滑动变阻器构成串联电路,求滑动变阻器R电功率的最大值。
变式1、如图l2所示,电源电压恒定,R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当S1、S2均断开,滑片P置于最下端R点时。
电流表的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)当S1、S2均断开,滑片P置于最上端A点时,在5min内通过R2的电流所产生的热量;
(3)当S1、S2均闭合,滑片P在A、B两端点移动过程中,该电路所消耗子的最小功率。
六、电表偏转题型
例7、如图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“50欧2安”字样。
闭合电键S,移动滑片P到某位置时,电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。
(1)滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电阻R1的阻值。
(3)在移动滑片P的过程中,通过电阻R1的最大电流I最大。
(4)改变滑片P的位置,使电压表、电流表指针偏离零刻度
线的角度恰好相同,如图13-17(b)和(c)所示,此时滑动变阻器
R2接入电路的阻值。
变式1、如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R2上标有“30欧2安”字样,闭合电键S后,电压表、电流表的示数分别为4伏、0.4安。
(1)电阻R1的阻值。
(2)变阻器R2消耗的电功率P2。
(3)在能改变电表量程的前提下,通过改变变阻器P的位置,当两电表指针偏转的角度恰巧相同时,试求通过电路的电流I。
七、半导体电阻题型(压敏、热敏、光敏等)
例8、为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。
有一种由酒精气体传感器制
成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻R1的值降低,如图(a)所示。
当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60欧。
在图(b)所示的工作电路中,电源电压恒为8伏,定值电阻R2=20欧。
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数。
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2毫克/毫升≤酒精气体浓度≤0.8毫克/毫升,当电流表的示数为0.2安时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
例9、图22为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。
其中:
Rx为压力传感器,它的电阻值随受到压力的变化而变化,阻值随压力变化的关系如图23所示;
表A为油量表,它实质是一只电流表,油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来;
R0是阻值为5Ω的定值电阻;
电源电压恒为15V;
油箱位于压力传感器Rx上,空油箱重50N。
若电流表的量程为0~0.6A,该油箱加满油时,指针恰好指示最大刻度,求:
①此时,R0两端的电压是多少?
Rx的阻值是多少?
②油箱最多能储油多少升?
(1升=1dm3)(取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×
103kg/m3)
变式1、有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主
要由三部分构成:
踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表(实质是电流表).其中AO:
BO=4:
1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×
106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
270
240
210
180
120
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V.请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是________mA.
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×
10﹣4m2,则该秤的最大称量值是多少Kg?
(3)为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系.请你根据题中压力F与电阻R的相关信息,推导出电流表的示数I与体重G的关系式(要求写出主要的推导过程).
变式2、如图甲是水果自动筛选装置,它能将质量小于一定标准的水果自动剔除,其原理如下:
传送带上的水果经过检测点时,使压敏电阻R1的阻值发生变化,电压表的示数也随之发生改变,当电压表示数小于4V时,机械装置启动,将质量不达标的小水果推出传送带,实现自动筛选功能.已知:
电源电压为14V,变阻器R2的最大电阻为20Ω,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图乙所示.求:
(1)将滑片P调到a点时,若检测点上没有水果,电路中的电流是多大?
(2)将滑片P调到b点时,若检测点上没有水果,机器运转1min电路消耗的电能是多少?
(3)要使该装置剔除质量小于0.4kg的水果,应将变阻器的阻值调到多大?
变式3、小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力,设计了一个实验装置,如图甲所示.电源电压保持3V不变,电流表量程为0~1A,电阻不计,粗细均匀的电阻丝MN全长12cm,总电阻为9Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比.水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示,弹簧左端固定,右端连接有滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连.滑片与电阻丝始终保持良好接触.水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端相接触,此时电流表满偏.测量时,滑块稳定后,小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小.
(1)电阻Ro的阻值为多少?
(2)当电流表读数为0.5A时,物体所受的冲击力大小为多少?
八、电热实验结合题
例10、小明把两电热棒R1、R2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路.电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J.如图20所示,R1、R2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃,记录数据如下表
(1)R1通电100s消耗多少电能?
(2)R1的电功率多大?
(3)R1的电阻多大?
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道R1与R2消耗的电能不同.请分析什么原因导致R2消耗的电能比R1的大?
九、电热功综合题
电能转化为机械能
例11、如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。
已知重物质量m=50kg,电源电压U=110V保持不变,电动机线圈的电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A(g=10N/kg)。
(1)电源的输出功率;
(2)电动机线圈电阻R的发热功率;
(3)试从能量转化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。
变式1、2010年,全球进入汽车混合动力时代。
混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,
电压/v
功率/w
30
容量/Ah
质量/kg
320
蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;
当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;
当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量(有用功)。
上表是小明家混合动力汽车所用蓄电池组的部分参数,该蓄电池组最多可储存多少电能?
内能转化为机械能
例12、驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h,观察仪表盘,发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4kg,车速为50km/h,向蓄电池组储存的电能为1.4×
107J。
若该车使用的燃油的热值为4.0×
107J/kg,汽车行驶时牵引力F和车速
的关系如下图所示。
请计算:
(1)该车在行驶过程中牵引力所做功是多少?
(2)
燃油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)该汽车内燃机的效率是多少?
(不计能量损失)
电能转化为内能
例13、电吹风是现代家庭的常用电器。
如图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热
丝,M为电动机)该电吹风的铭牌见右表。
①电吹风正常工作且吹热风时,通过电热丝的电流。
②电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化忽略)。
③电吹风正常工作且吹热风时,5min内电流通过R产生的热量。
④若电吹风工作时电热丝的实际功率为810W,此时供电的实际电压为多少?
变式1、有一种电饭锅(如图甲),它上面的铭牌如图乙所示,内部电路如图丙所示。
R1是加热电阻,R2是限流电阻,R2的阻值为484Ω。
煮饭时接通220V电源,闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态。
当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。
S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。
问:
(1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?
为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水,则开关S1的自动断电功能不起作用,这是为什么?
(3)在加热情况下,求R1的阻值。
(4)在保温情况下,电饭锅消耗的电功率是多少?
十、加热保温电路专题
电路定值电阻
例14、小凯家的电烤箱的内部简化电路如图所示,R1和R2均为烤箱内部的电热丝,S2是温控开关,电烤箱有高温、低温两档。
已知电烤箱在高温档工作时的额定功率为1100W,R2的阻值为176Ω.求:
(1)电路中R1的阻值是多少?
(2)当电烤箱处于低温档时,电路中的电流为多少?
低温档的额定功率是多少?
在2min内R1产生的热量是多少?
变式1、某中学为解决同学们的饮水问题,新购置了一批台式饮水机,其铭牌如下表所示。
如图是饮水机的电路图,S2是用感温材料制造的温控开关,R1是供加热的电热丝,R2是电阻。
分析电路图可知,当S1、S2均闭合时,饮水机处于加热状态;
当S1闭合、S2断开时处于保温状态。
额定频率
50Hz
环境温度
10℃~38℃
加热功率
550W
环境湿度
≤90%
额定电压
220V
制热水能力
≥90℃5L/h
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
电热丝R1的阻值是多大?
(2)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半,则R1与R2的比值应是多少?
(3)如果要使饮水机在保温状态时电热丝的功率是加热状态时的一半,则R1与R2的比值应是多少?
(4)正常工作时,该饮水机将热水罐中5L、l8℃的水加热到93℃需用时50min。
根据这些数据及题目中的信息,计算该饮水机加热状态时的效率。
变式2、图2甲是某电热水壶的内部简化电路,其中R1是加热管,R2是限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收。
S1是一个防干烧开关(或称“温控开关”),S2、S3是手动开关,调节S2、S3可以使电热水壶分别处于加热或保温状态。
图2乙是该电热水壶的铭牌。
(1)要使电热水壶处于加热状态,应怎样调节开关S2和S3?
(2)由该电热水壶的铭牌可知,加热管R1的阻值为多少?
(3)假设当电热水壶处于保温状态时水温保持恒定,此时水每秒向外界散热55J,那么电热水壶处于保温状态时的总功率约是多少?
变式3、图甲是一台常用的电热饮水机,表格是它的铭牌数据,图乙电路原理图,S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻.S闭合时,饮水机处于加热状态;
当S断开时,饮水机处于保温状态。
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃.
需用时14min,求此加热过程中饮水机的加热效率.
(3)求电阻R1的阻值
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
440W
保温功率
40W
并联电路变换支路
例15、在学校创新比赛中,小明同学设计了一个多档位的电热水器。
如图所示是他设计的电热水器的工作电路图,R1和R2是两根电热丝(R1>R2)。
S1、S2均为单刀三掷开关,分别可以接触点1、2、4和触点2、3、4,从而实现四档加热功率。
他设计的四档加热功率如下表所示:
(1)请指出高温档位开关S1、S2的状态。
(2)请通过计算帮助小明填写出上表中“中温1”和“低温档”的功率。
(3)一次用电热器高温档工作时,发现规格为“3000R/kWh”的电能表的转盘在1min转了50转,则此时的实际功率是多少?
(4)使用中他发现水温开始升高较快,后来水温升高越来越慢,最后甚至会保持某个温度水不再升高,此时水并没有沸腾,这是为什么?
变式1、下图是额定电压为220V的理发用电吹风机的典型电路.其中电热丝通电后可以发热.电动机通电后可以送风.
(1)要送热风,选择开关应放在“A”,“B"
或“C”)
(2)已知电动机的额定功率是120W.当送冷风时,通电5min,电流所做的功是多少?
(3)如果电热丝的电阻是55Ω;
当送热风时,电路消耗的总功率是多少?
变式2、保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;
低于设定温度时,自动接通电路。
S是保温箱的温度设定开关,它一共有三个挡,分别为60℃、50℃和40℃,加热功率分别为90W、72W和45W。
电源电压为36V,R1、R2、
R3都是发热体。
(1)当S拨至1位置时,加热功率是多少?
R1的阻值是多少?
(2)当S拨至位置3时,电路中的电流是多少?
(3)当S拨至2位置,R2的阻值是多少?
十一、有各种图像、表格、铭牌的计算
例16、某宾馆对物品进行消毒时使用高温高压蒸汽消毒锅(如图甲).图乙为自动测定锅内温度的电路原理图.其中R0为定值电阻,阻值为5Ω.A为温度指示表(实质是一只量程为0~0.6A的电流表),RX(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示:
锅内的温度值/oC
25
37.5
62.5
75
87.5
112.5
125
Rx对应的电阻值/Ω
80
20
15
10
7
(1)若锅内温度为75oC时电流表的示数为0.24A.求电源的电压U.
(2)若锅内温度为125oC时电流表的示数为0.6A.求此时热敏电阻RX的阻值及其功率.
例17、小明利用标有“6V6W”的灯泡L1和“6V3W”的灯泡L2进行实验
1)当L1正常发光时,通过L1的电流为多少?
2)如图甲所示:
A、B分别为通过L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入如图乙所示电路中,使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为多少?
为此,装潢美观,亮丽,富有个性化的店面环境,能引起消费者的注意,从而刺激顾客的消费欲望。
这些问题在今后经营中我们将慎重考虑的。
可见“体验化消费”广受大学生的欢迎、喜欢,这是我们创业项目是否成功的关键,必须引起足够的注意。
例18、如图所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变,改变滑动变阻器R1的滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中,根据以上信息求出R0的阻值
众上所述,我们认为:
我们的创意小屋计划或许虽然会有很多的挑战和困难,但我们会吸取和借鉴“漂亮女生”和“碧芝”的成功经验,在产品的质量和创意上多下工夫,使自己的产品能领导潮流,领导时尚。
在它们还没有打入学校这个市场时,我们要巩固我们的学生市场,制作一些吸引学生,又有使学生能接受的价格,勇敢的面对它们的挑战,使自己立于不败之地。
“漂亮女生”号称全国连锁店,相信他们有统一的进货渠道。
店内到处贴着“10元以下任选”,价格便宜到令人心动。
但是转念一想,发夹2.8元,发圈4.8元,皮夹子9.8元,好像和平日讨价还价杀来的心理价位也差不多,只不过把一只20元的发夹还到5元实在辛苦,现在明码标价倒也省心省力。
标题:
大学生“负债消费“成潮流2004年3月18日
据了解,百分之八十的饰品店都推出“DIY饰品”来吸引顾客,一方面顺应了年轻