中考电学计算题分类例析专题二.docx
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中考电学计算题分类例析专题二
中考电学计算题分类例析专题
练习:
1、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.
水的质量m/kg
0.5
电热水壶铭牌
额定电压U/V
220
水的初温t0/℃
20
额定功率P/W
440
水的比热容c/[J/(kg·℃)]
4.2×103
实际电压U/V
200
大气压值
一个标准大气压
实际加热时间t/min
9
四、达标检测:
1.某家庭电路中选用标有“220V3A”的电能表,正常使用三盏“220V60W”的灯和一台“220V75W”电视机,节日晚上想再装标有“220V15W”的彩色串灯以增添喜庆气氛。
问最多能装几盏?
(用两种方法)
2.某教学大楼共有12间教室,每间教室装有“220V60W”的电灯6盏。
若照明电路供电电压正常,在每间教室只开两盏灯时,这座楼的干线中的电流强度是多大?
若每间教室的所有灯全部开亮,这座楼的干线中的电流又是多大?
3、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?
如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
4、一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:
当输入电动机的电强度为多大时,电动机可得到最大的输出功率?
最大输出功率为多少?
5、如图所示的电路中,电源电压为12伏保持不变,滑动变阻器最大阻值为R2,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端时,电流表示数由1.5安变为0.5安,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电压表示数的变化范围; (3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时,通电2分钟,R1产生的热量.
6.在如图所示的电路中,电源电压不变,灯L标有“6伏 3瓦”字样.当电键K闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.6安.求:
(1)通过灯L的电流.
(2)电阻R2的阻值. (3)在10秒内,电流通过电阻R2所做的功.
7、如图5所示,电源电压保持不变,灯L1和L2上分别标有“6V3W”和“6V6W”字样,灯L3上标有“12V”,其它字迹模糊不清。
当断开S1,闭合S、S2时,其中一盏灯能长时间保持正常发光;当断开S2,闭合S、S1时,电流表的示数为0.3A。
求电源电压和灯L3的额定功率。
8.一个“220V1000W”的电热器,在额定电压下通电15分钟,
(1)产生的热量是多少焦?
(2)若家用电能表上标有“3000r/KWh”的字样,则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转?
(3) 若这些热量有30%被2.5千克、30℃的水吸收,在1标准大气压下,水温升高到多少℃?
[水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)]
9、一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查:
饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态;从该机说明书上收集到如下数据:
加热器额定电压为220V,额定功率为500W,机内盛水容器的容积为5dm3,调查发现:
正常加热时,在不从饮水机取水的情况下,水温由85℃开始再次加热,经过8min水温升到95℃时停止加热,该机简化电路如图所示。
(1) 分析说明:
温控开关S断开时,饮水机是处于加热状态还是保温状态?
(2) 正常加热时求加热器电阻R2的阻值及通过的电流。
(3) 在8min的加热过程中消耗电能为多少?
机内容器中水的内能增加了多少?
2、如图15所示的电路中,电源电压U=6V,保持不变,电阻R1为5欧。
(1)闭合开关S1,断开S2,并将滑动变阻器的滑片P滑至b端时,测得R1两端的电压U1=1.2V,求滑动变阻器的最大阻值。
(2)当开关S1、S2都闭合,并将滑动变阻器的滑片Pa滑至a端时,若已知R2为7.5欧,求此时干路中的电流为多少?
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?
例2、如图11所示,电路的电源电压和灯泡电阻不变,R1=5,灯L标有“8V6.4W”字样,电流表量程为0~3A,滑动变阻器标有“2A”字样。
(1)只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压。
(2)闭合S1、S2、S3,滑片移到b端时,电流表的示数为I总=2A,求变阻器的最大阻值。
(3)若电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,只闭合S2时,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。
解题方法:
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。
练习:
1、如图25所示,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中,电压表的示数变化范围为0~4伏,电流表的示数变化范围为0.5~1安,求:
(1)R的阻值;
(2)R0的最大阻值; (3)电源电压.
2、如图所示,电源电压是4.5V,电阻R1=5欧,变阻器R2 的最大阻值是20欧姆,电流表的量程是0~0.6安,典押表的量程0~3伏,为保护电表不损害,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
题型七、开放性问题
例1、如图12所示,R1为12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2、如图13所示的电路,R1与R2并联,已知R1=10Ω,通过R1的电流I1=3A。
请你补充一个条件,求出电阻R2的电功率大小(要求:
条件不能重复,数据自定,并写出简要计算过程)
(1)补充条件 ,
计算 ;
(2)补充条件 ,
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4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?
例2、小王家电能表上标有“220V 10A”字样,他家原有电器的总功率是1500W。
最近新买了一个电热水器,铭牌上部分数据如下表所示。
(计算结果保留小数点后两位小数)
试求:
(1)电热水器的额定电流是多少安培?
(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆?
(3)将电热水器接入家庭电路后,通过计算回答他家的用电器能否同时使用?
练习:
饮水机是一种常见的家用电器,其工作原理可简化为如图17所示的电路,其中S是一个温控开关,为发热板,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,开关S自动切换到另一档,饮水机便处于保温状态。
(1)试确定温控开关S接a或b时,饮水机分别对应的工作状态。
(2)若饮水机加热时发热板的功率为550W,而保温时发热板的功率为88W,求电阻的阻值(不考虑温度对阻值的影响)。
题型五、变化电路问题
例1、 如图10-13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?
例2.如图所示电路,电源电压U保持不变,电源电压为12伏特,定值电阻R1的阻值为4欧姆,滑动变阻器的最大阻值为8欧姆,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,电流表、电压表示数的变化范围?
解题方法:
由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动改变了电路的结构,电路中的电流、电压值会发生变化,称之为变化电路问题。
解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路,即画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,再根据有关的公式和规律去解题。
练习:
1、如图140所示,R1=20欧,R2=40欧,电源电压保持不变.
图140
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6安,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2安,求小灯泡的实际功率;
(3)小灯泡的额定功率是多少?
题型二:
额定功率、实际功率的计算
例1、把一个标有“220V40W”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?
练习:
1、有一只标有“PZ220—40”的灯泡,接在220V家庭电路中,求:
〈1〉灯泡正常发光时的电阻?
<2〉灯泡正常发光时通过它的电流?
〈3〉1KW·h电可供此灯泡正常工作长时间?
〈4〉若实际电压为200V,则灯泡的实际功率为多大?
灯泡的发光情况如何?
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、两根相同的电阻丝,电阻为R,将它们串联后接到电源上,20min可以烧开一壶水;如果将它们并联后,接到同一电源上(设电源电压不变),烧开这壶水需要多长时间。
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
练习:
1、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?
2、热水器中有两根电热丝,其中一根通电时,热水器中的水经15min沸腾,另一根单独通电时,热水器中的水经30min沸腾。
如把两根电热丝分别串联和并联,问通电后各需多少时间才能沸腾?
(设电热丝电阻不变)。
一、复习目标:
①记住欧姆定律的内容、表达式,并能熟练运用欧姆定律解决简单的电路问题;
②知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系,并分析解决简单的串、并联问题;
③知道电功、电功率的公式,并会求解简单的问题;
④知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系;
⑤记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题。
二、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、串联电路和并联电路特点:
物理量\电路
串联电路
并联电路
电流
电压
电阻
电功
电功率
电热
推论
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
三、典题解析:
题型一:
简单串并联问题
例1、如图1所示的电路中,电阻R1的阻值为10。
闭合电键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?
解题方法:
解决串、并联电路的问题,首先要判断电路的连接方式,搞清串并联电路中电流、电压、电阻的关系,结合欧姆定律和其它电学规律加以解决。
练习:
1、把R1和R2串联后接到电压为12伏的电路中,通过R1的电流为0.2安,加在R2两端的电压是4伏.试求:
(1)R1和R2的电阻各是多少?
(2)如果把R1和R2并联后接入同一电路(电源电压不变),通过干路的电流是多少?
2、如图所示,电源电压不变.闭合开关S,小灯泡L恰好正常发光。
已知R1=12,电流表A1的示数为0.5A,电流表A的示数为1.5A。
求:
(1)电源电压;
(2)灯L的电阻;(3)灯L的额定功率。