电学计算题.docx

1、电学计算题电学计算题一、复习目标：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；知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系，并解决简单的串、并联问题；知道电功、电功率的公式，并会求解简单的问题；知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系；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、电能和电热的关系: 纯电阻电路：电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.电能: W= 电热:Q=

2、电热和电能的关系 表明: 在纯电阻电路中,电能 电热.也就是说消耗电能全部转化为电路的 非纯电阻电路： 电流通过电动机M时电能:W= 电热: Q= 电热和电能的关系： =机械能+ 表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电能仍 UIt,电热仍 I2Rt.但电能不再等于电热而是 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：（一）、公式应用题：1.如图，电源电压为6 V，电路中的三只灯泡完全相同.问：（

3、1）若电流表的示数是0.3 A，则哪几盏灯中的电流等于0.3 A?（2）电压表的读数为多少？2.某同学按图所示的电路图连接电路后，将开关S与1接通后，电压表的示数为3V;当他将开关S与2接通时，电压表的示数为6V.由以上测量结果该同学可以得出灯L1两端的电压为_；灯L2两端的电压为_；所用电源电压为_.3、某同学家中有一个电炉，上面标有“220 V 1000 W”的字样，下面关于这个电炉的说法中正确的是 （ ）A.使用这个电炉时应连接额定电流为10 A的保险丝B.这个电炉在正常工作时的电阻为484 C.这个电炉工作时消耗的电功率是1000 WD.这个电炉正常工作0.5 h消耗的电能为1.810

4、6 J4、图19中是家庭中常用的一种灯泡上的铭牌（1）根据它的铭牌，你能知道哪些物理量？（2）根据铭牌上的信息，通过计算你还能知道哪些物理量？计算说明（3）1度电可供这个灯泡正常工作多少小时？5、小明家的电能表表盘如图所示，那么他家接入电路的用电器的总功率最大为_W。若只将一只冷暖两用空调机（铭牌如下表）接入电路中，持续工作1.5小时，他家电能表上的数字应变为 _ 。二、灵活应用题：1. 把一个15欧姆的电阻与另一个25欧姆的电阻串联起来接在电压为6伏的电路中，则总电阻是多少？通过15欧姆电阻的电流强度为多少？2.小红同学有一个电阻器，当她在电阻器的两端加12 V的电压时，她测出通过的电流是2

5、40 mA；当她在电阻器的两端所加的电压变为18 V时，通过该电阻器的电流是多少？这时的电阻是多少？她想使通过电阻器的电流为0.36 A，所加的电压应该是多少？3. 加在某段导体两端的电压是6伏特时，通过它的电流强度是200毫安， 则该导体的电阻是多少？如果加在该导体两端的电压增至12伏特时，该导体的电阻是多少？当加在该导体两端的电压减小为零时，该导体的电阻是多少？4. 在一只灯泡上标有“2.4V，0.3A”的字样， 它表示灯泡在正常工作时的电压是多少？通过灯丝的电流强度是多少？如果用电压是3伏的电池组供电，为使灯泡正常工作应给灯泡_联一个阻值是多少欧姆的电阻？5.丁小花同学在某次实验中连接的

6、电路如图所示，其中电源电压为6 V，R1=10 ，R2=20 ，当他闭合开关后，电压表V的示数是多少？电流表A1的示数是多少？电流表A2的示数是多少？ 6.小建同学连接的电路如图所示，他所用的灯泡上标有“6 V 0.5 A”的字样.当他闭合开关时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.6 A.请你计算： （1）通过灯泡中的电流；（2）电阻R的阻值；（3）电源的电压.7、各种家用电器进入了普通家庭后，楠楠同学统计出家里现有家用电器及其额定功率分别如下：（额定电压均为220伏）（1）楠楠同学家安装的电能表如图14所示，问她家里的电路能承受的用电器的最大功率是多少？简要写出计算过程。（2）楠楠家想再买一个

7、900瓦的电热水器，请你分析一下，新增加这个用电器后，可能会出现什么现象？通过计算说明理由。她家的用电器在使用过程中应注意什么？三、综合应用题：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？ 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

8、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。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

9、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“PZ22040”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？ 31KWh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R

10、1=4，R2=6，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0.3，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（纯电阻电路或非纯电阻电路），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5，试求 （1

11、）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）。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“220V10A”字样，他家原有电器的总功率是15

12、00W。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

13、虑温度对阻值的影响）。题型五、变化电路问题（1）、由开关引起的电路变化1.小忠同学连接的电路如图813所示，电源电压为12 V且保持不变，所用的电阻R2=40 .当他将开关断开时，电流表的示数为0.4 A.当他将开关闭合时电流表的示数为多少？图8132图中，电源电压保持不变，L为标有“3.8V字样的小灯泡，R是10定值电阻，开关S闭合前后电流表的示数分别为0.2A和0.5A，小灯泡的灯丝电阻为 。S闭合后，通过及的电流为 A。3.某同学连接的电路如图712所示，他所用的电源电压为12 V，电阻R2的阻值为40 ，闭合开关后，电流表的示数为0.5 A，请你帮他算出：（1）R1的阻值；（2）当他将

14、开关S断开后，电流表的示数是多少？4、如图10-13所示，已知电阻R1=10，R2=20，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？（2）、由滑动变阻器引起的电路变化1如图所示，利用滑动变阻器组成一个分压器，当滑片P在变阻器的最上端时，电流表的读数是0.2A，a、b两端的电压是12V，当滑片P移动到变阻器的中点时，电压表和电流表的示数分别是（）2如图中的滑动变阻器的阻值是200，电阻，电源的电压是6V且保持不变，当滑动变阻器的滑片从a端

15、滑到b端，电压表示数的变化是（ ）A6V0V B62.4V C6V3.6V D3.6V2.4V3如图所示，电压V，滑动变阻器的阻值变化范围是，在滑动变阻器的滑片从a移至b的过程中，电流表的最大示数为1.6A，则电阻，电压表的示数变化范围是 V。4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

16、，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，120欧，240欧，电源电压保持不变（1）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.6安，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；图140（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?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

17、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00.6A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“8V 6.4W”字样，电流表量程为03A，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03V，电流

18、表的量程为03A，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04伏，电流表的示数变化范围为0.51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R15欧，变阻器R2 的最大阻值是20欧姆，电流表的量程是00.6安，典押表的量程0 3

19、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=10，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 。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

20、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mkg05电热水壶铭牌额定电压UV220水的初温t0/20额定功率PW440水的比热容cJ(kg)42103实际电压UV200大气压值一个标准大气压实际加热时间tmin9四、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“220

21、V15W”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“220V 60W”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12

22、0V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

23、源电压保持不变，灯L1和L2上分别标有“6V 3W”和“6V 6W”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“220V 1000W”的电热器，在额定电压下通电15分钟，产生的热量是多少焦？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？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4.2103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？