中考物理電學(xué)計(jì)算題分類(lèi)專題解析.doc

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電學(xué)計(jì)算題分類(lèi)例析專題 題型一：簡(jiǎn)單串并聯(lián)問(wèn)題 1、如圖1所示的電路中，電阻R1的阻值為10。閉合電鍵S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A的示數(shù)為0.5A. 求(1)通過(guò)電阻R2的電流. (2)電源電壓. (3)電阻R2的阻值 2、如圖所示，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，閉合開(kāi)關(guān)S后，燈泡L正常發(fā)光，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.14A和6V. 試求（1）電阻R的阻值是多少？ （2）燈泡L消耗的電功率是多少？ 解題方法：解決串、并聯(lián)電路的問(wèn)題，首先要判斷電路的連接方式，搞清串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系，結(jié)合歐姆定律和其它電學(xué)規(guī)律加以解決。 練習(xí)： 3、把R1和R2串聯(lián)后接到電壓為12伏的電路中，通過(guò)R1的電流為0.2安，加在R2兩端的電壓是4伏．試求： （1） R1和R2的電阻各是多少? （2）如果把R1和R2并聯(lián)后接入同一電路（電源電壓不變），通過(guò)干路的電流是多少? 4、如圖所示,電源電壓不變.閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡L恰好正常發(fā)光。已知R1=12，電流表A1的示數(shù)為0.5A，電流表A的示數(shù)為1.5A。求： （1）電源電壓； （2）燈L的電阻； （3）燈L的額定功率。 題型二：額定功率、實(shí)際功率的計(jì)算 5、把一個(gè)標(biāo)有“220V 40W”燈泡接在電壓為110V電源上使用，該燈泡的額定狀態(tài)下的電阻、額定電流、額定功率、實(shí)際狀態(tài)下的電阻、電流、實(shí)際功率分別是多少？ 6、標(biāo)有“6V,6W”和“3V,6W”的兩只燈泡串聯(lián)接在電源上，有一只燈泡正常發(fā)光，而另一只較暗，分析： （1） 電源電壓 （2） 兩燈泡消耗的實(shí)際功率分別是多少？ （3）兩燈泡哪只較亮？ 7、 有一只標(biāo)有“PZ220—40”的燈泡，接在220V家庭電路中，求： 〈1〉燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻？ <2〉燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)它的電流？ 〈3〉1KWh電可供此燈泡正常工作長(zhǎng)時(shí)間？ 〈4〉若實(shí)際電壓為200V，則燈泡的實(shí)際功率為多大？燈泡的發(fā)光情況如何？ 解題方法：找準(zhǔn)題中的不變量、變量，選擇合適的公式計(jì)算 題型三：電熱計(jì)算 8、兩電阻串聯(lián)在電路中，其R1=4Ω，R2=6Ω，電源電壓10V，那么在1min時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)各電阻產(chǎn)生的 熱量是多少？總共產(chǎn)生了多少熱量？ 9、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻0.3Ω，接在12V的電路上時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A，在5min內(nèi)電流做功及電流產(chǎn)生的熱量分別多大？ 10、兩根相同的電阻絲，電阻為R，將它們串聯(lián)后接到電源上，20min可以燒開(kāi)一壺水；如果將它們并聯(lián)后，接到同一電源上（設(shè)電源電壓不變），燒開(kāi)這壺水需要多長(zhǎng)時(shí)間。 解題方法：首先分清電路（純電阻電路還是非純電阻電路），選擇正確的公式計(jì)算 11、一臺(tái)接在220V電壓的電路中正常工作的電風(fēng)扇，通過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為0.455A，測(cè)得風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)線圈電阻為5Ω，試求 （1） 電風(fēng)扇的輸入功率多大？ （2）電風(fēng)扇每分鐘消耗電能多少？ （3）風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)每分鐘產(chǎn)生的電熱多少？產(chǎn)生機(jī)械能多少？ 12、熱水器中有兩根電熱絲，其中一根通電時(shí)，熱水器中的水經(jīng)15min沸騰，另一根單獨(dú)通電時(shí)，熱水器中的水經(jīng)30min沸騰。如把兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)，問(wèn)通電后各需多少時(shí)間才能沸騰？（設(shè)電熱絲電阻不變）。 題型四：生活用電問(wèn)題 13、小欣家的電冰箱功率是0.2kW。雙休日全家外出的兩整天里，只有電冰箱在自動(dòng)間歇工作。這兩天前后，電能表示數(shù)如圖4所示。則這兩天時(shí)間內(nèi)，電冰箱消耗的電能是多少？實(shí)際工作時(shí)間是多長(zhǎng)？ 14、 小王家電能表上標(biāo)有“220V　10A”字樣，他家原有電器的總功率是1500W。最近新買(mǎi)了一個(gè)電熱水器，銘牌上部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位小數(shù)) 試求：(1)電熱水器的額定電流是多少安培？ (2)電熱水器正常工作時(shí)的電阻是多少歐姆？ (3)將電熱水器接入家庭電路后，通過(guò)計(jì)算回答他家的用電器能否同時(shí)使用？ 15、飲水機(jī)是一種常見(jiàn)的家用電器，其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖17所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān)，為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開(kāi)關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)。 （1）試確定溫控開(kāi)關(guān)S接a或b時(shí)，飲水機(jī)分別對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。 （2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）。 題型五、變化電路問(wèn)題 16、 如圖10-13所示，已知電阻R1=10Ω，R2=20Ω，電源電壓U=6V．試根據(jù)下列要求進(jìn)行求解： （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，求電流表的示數(shù)和R1的電壓； （2）當(dāng)S1、S2都閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，求電流表示數(shù)； （3）開(kāi)關(guān)處于何種情況下，電流表會(huì)燒壞？ 17、如圖所示電路，電源電壓U保持不變，電源電壓為12伏特，定值電阻R1的阻值為4歐姆，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為8歐姆，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，電流表、電壓表示數(shù)的變化范圍 ？ 解題方法：由于開(kāi)關(guān)的通斷、滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)改變了電路的結(jié)構(gòu)，電路中的電流、電壓值會(huì)發(fā)生變化，稱之為變化電路問(wèn)題。解決變化電路問(wèn)題的關(guān)鍵是把動(dòng)態(tài)電路變成靜態(tài)電路，即畫(huà)出每次變化后的等效電路圖，標(biāo)明已知量和未知量，再根據(jù)有關(guān)的公式和規(guī)律去解題。 練習(xí)： 18、如圖14所示，Ｒ1＝20歐，Ｒ2＝40歐，電源電壓保持不變． （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表Ａ１的示數(shù)是0.6安，小燈泡Ｌ恰好正常發(fā)光，求電源電壓和小燈泡的額定電壓； （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電流表A2的示數(shù)是0.2安，求小燈泡的實(shí)際功率； 圖14 （3）小燈泡的額定功率是多少? 19、如圖15所示的電路中，電源電壓U=6V，保持不變，電阻R1為5歐。 （1）閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)S2，并將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至b端時(shí)，測(cè)得R1兩端的電壓U1=1.2V，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值。（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，并將滑動(dòng)變阻器的滑片Pa滑至a端時(shí)，若已知R2為7.5歐，求此時(shí)干路中的電流為多少？ 題型六：電路保護(hù)問(wèn)題 20、在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)為4.8V，電流表的示數(shù)為0.5A。如果改變電源電壓后，電壓表的示數(shù)為12V，前后兩次都用量程為0～0.6A的電流表行不行？如果不行，應(yīng)該怎么辦？ 21、、如圖11所示，電路的電源電壓和燈泡電阻不變，R1=5，燈L標(biāo)有“8V 6.4W”字樣，電流表量程為0～3A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣。 （1）只閉合S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，求電源電壓。 （2）閉合S1、S2、S3，滑片移到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為I總=2A，求變阻器的最大阻值。 （3）若電壓表的量程為0～3V，電流表的量程為0～3A，只閉合S2時(shí)， 在保證電路安全的情況下，求變阻器連入電路的阻值范圍。 解題方法：電學(xué)計(jì)算題中常常遇到一些電路保護(hù)問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題往往涉及到電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、燈泡等的保護(hù)。碰到這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，充分運(yùn)用電學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)中的不等式，一般會(huì)使問(wèn)題得到解決。 22、如圖25所示，電源電壓保持不變．閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器R0的滑片P在移運(yùn)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)變化范圍為0～4伏，電流表的示數(shù)變化范圍為0.5～1安， 求：（1）R的阻值；?? （2） R0的最大阻值；? ?（3）電源電壓． 23、如圖所示，電源電壓是4.5V，電阻R1＝5歐，變阻器R2 的最大阻值是20歐姆，電流表的量程是0～0.6安，典押表的量程0 ～3伏，為保護(hù)電表不損害，變阻器接入電路的阻值范圍是多少？ 題型七、開(kāi)放性問(wèn)題 24 、如圖12所示，R1為12的定值電阻，電源電壓為9V，開(kāi)關(guān)閉合后電流表示數(shù)為0.5A，通電5min.請(qǐng)你根據(jù)這些條件,求出與電阻R2有關(guān)的四個(gè)電學(xué)物理量 25、 如圖13所示的電路，R1與R2并聯(lián)，已知R1=10Ω，通過(guò)R1的電流 I1=3A。請(qǐng)你補(bǔ)充一個(gè)條件，求出電阻R2的電功率大?。ㄒ螅簵l件不能重復(fù)，數(shù)據(jù)自定，并寫(xiě)出簡(jiǎn)要計(jì)算過(guò)程） （1）補(bǔ)充條件 ， 計(jì)算 ； （2）補(bǔ)充條件 ， 計(jì)算 。 四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)： 26、某家庭電路中選用標(biāo)有“220V3A”的電能表，正常使用三盞“220V60W”的燈和一臺(tái)“220V75W”電視機(jī)，節(jié)日晚上想再裝標(biāo)有“220V15W”的彩色串燈以增添喜慶氣氛。問(wèn)最多能裝幾盞？ （用兩種方法） 27.某教學(xué)大樓共有 12間教室，每間教室裝有“220V 60W”的電燈6盞。若照明電路供電電壓正常，在每間教室只開(kāi)兩盞燈時(shí)，這座樓的干線中的電流強(qiáng)度是多大？若每間教室的所有燈全部開(kāi)亮，這座樓的干線中的電流又是多大？ 28、如圖所示的電路中，電源電壓為12伏保持不變，滑動(dòng)變阻器最大阻值為R2，閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移到b端時(shí)，電流表示數(shù)由1.5安變?yōu)?.5安，求： （1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值； （2）電壓表示數(shù)的變化范圍；?? （3）滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端時(shí)，通電2分鐘，R1產(chǎn)生的熱量． 29、在如圖所示的電路中，電源電壓不變，燈L標(biāo)有“6伏　3瓦”字樣．當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.6安． 求：（1）通過(guò)燈L的電流． (2)電阻R2的阻值． （3）在10秒內(nèi)，電流通過(guò)電阻R2所做的功 30、如圖5所示，電源電壓保持不變，燈L1和L2上分別標(biāo)有“6V 3W”和“6V 6W”字樣，燈L3上標(biāo)有“12V”，其它字跡模糊不清。當(dāng)斷開(kāi)S1，閉合S、S2時(shí)，其中一盞燈能長(zhǎng)時(shí)間保持正常發(fā)光；當(dāng)斷開(kāi)S2，閉合S、S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。求電源電壓和燈L3的額定功率。 31．一個(gè)“220V 1000W”的電熱器，在額定電壓下通電15分鐘， （1） 產(chǎn)生的熱量是多少焦？ （2） 若家用電能表上標(biāo)有“3000r/KWh”的字樣，則在這段時(shí)間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)了多少轉(zhuǎn)？ （3） 若這些熱量有30%被2.5千克、30℃的水吸收，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水溫升高到多少℃？[水的比熱是4.2103焦/（千克℃）] 答案： 題型一： 例1 、（1）并聯(lián)電路電流關(guān)系，則通過(guò)電阻R2的電流 （2）并聯(lián)電路各支路電壓相等，則電源電壓 （3）由歐姆定律得，則 例2、根據(jù)題意，閉合開(kāi)關(guān)S后，電壓表的示數(shù)6V，電流表示數(shù)為0.14A，則： 電源電壓 U=6V 電路中的電流 IR=I=0.14A 電阻R兩端電壓 UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V 由歐姆定律得： （2）小燈泡的電功率： 練習(xí)：1、40Ω 20Ω 0.9A 2、6V 6Ω 6W 題型二： 例1、1210Ω 0.18A 40W 1210Ω 0.36A 10W 例2、（1）7.5V（2）6W 1.5W（3）“3V6W”較亮 練習(xí)、1210Ω 0.18A 25h 33.05W 變暗 題型三： 例1、解析：R1=4Ω，R2=6Ω，U=10V，t=1min=60s 電路中電流 電流在R1上產(chǎn)生熱量：Q1=I2R1t=(1A)2Ω60s=240J 電流在R2上產(chǎn)生熱量： Q2=I2R2t=(1A)26Ω60s=360J 總熱量：Q總=Q1+Q2=240J+360J=600J 例2、解析：R=0.3Ω，U=12V，I=0.5A，t=5min=300s 電流做功：W=UIt=12V0.5A300s=1800J 產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(0.5)20.3Ω300s=22.5J 例3、串聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量為　 并聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量為　 　因?yàn)镼1=Q2，所以　 練習(xí)：1、（1）電風(fēng)扇的輸入功率等于它兩端的電壓及流過(guò)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流的乘積，即P=IU=0.455A200=91W． （2）電風(fēng)扇每分鐘消耗的電能，可以用電流通過(guò)扇所做的功來(lái)量度。電流通過(guò)風(fēng)扇每分鐘做功為W=IUt=0.45522060J=6000J． （3）風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt=0.4552560=62.1J．由能量守恒可知，電風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生的機(jī)械能為E=6000J-62.1J=5937.9J． 由以上分析可以看出，風(fēng)扇工作時(shí)消耗的電能中僅有很少一部分轉(zhuǎn)化為電熱，其余大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 2、解得并聯(lián)時(shí)燒開(kāi)一壺水的時(shí)間為　 。根據(jù)題意可知，不論電熱絲怎樣連接，都接在同一電源上，所以工作電壓不變，又都把水燒沸騰，所以放熱量Q相同。由焦耳定律Q=U2t/R可得，工作時(shí)間與電阻成正比。 　　設(shè)兩條電阻絲阻值分別為R1和R2，各自單獨(dú)工作所需的時(shí)間為t1和t2。兩電阻串聯(lián)時(shí)，所需時(shí)間為t3，兩電阻并聯(lián)時(shí)，所需時(shí)間為t4。 　　Q=U2t1/R1=U2t2/R2=U2t3/(R1+R2) 　　則R2/R1=t2/t1=30min/15min=2　 所以R2=2R1 　　t3=(R1+R2)t1/R1=3R1t1/R1=3t1=315min=45min 　　兩電阻并聯(lián)時(shí)：R =R1R2/(R1+R2)=2R1R1/(R1+2R1)=2R1/3. 　　因?yàn)?Q=U2t1/R1=U2t4/R 　　所以t4=R t1/R1=(2R1/3)t1/R1=2t1/3=215min/3=10min 題型四 例1、電冰箱消耗的電能 電冰箱實(shí)際工作時(shí)間 例2 、（1）根據(jù)P=UI求得熱水器得額定電流： （2）由得熱水器正常工作得電阻 （3）原有用電器同時(shí)工作時(shí)電路中得電流 假如原來(lái)用電器同時(shí)工作，再接入電熱水器，通過(guò)電能表的總電流 因?yàn)椋篒=12.27A>10A，所以他家的用電器不能同時(shí)使用。 練習(xí)1、 （1）電路的總功率： 電路的總電流： （2） 一個(gè)月用電： 解：（1）S接a為保溫狀態(tài)，S接b為加熱狀態(tài) （2）加熱時(shí)：工作，斷開(kāi)，則： 保溫時(shí)：與串聯(lián) ∴ 的阻值為： 題型五 例1 （1）當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，R1、R2串聯(lián)，所以，I===0.2A U1=IR1=0.2AR1=0.2A10Ω=2V． （2）當(dāng)S1、S2都閉合，開(kāi)關(guān)S3斷開(kāi)時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，所以，I=I1+I2= (3) 當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S3同時(shí)閉合時(shí)，電流表會(huì)燒壞． 例2 ：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒(méi)有接入電路中，電路中只有電阻R1，電阻R1兩端的電壓就等于電源電壓，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，即此時(shí)電壓表的示數(shù)就是12伏特。此時(shí)電流表的示數(shù)I= =3安培。 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器Rab串聯(lián)，電壓表是測(cè)量電阻R1兩端電壓，此時(shí)電路中的電流I= =1安培，此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1=IR1=1安培4歐姆=4伏特，電壓表的示數(shù)為4伏特。 所以，電流表示數(shù)的變化范圍是3安培至1安培；電壓表示數(shù)變化范圍是12伏特至4伏特。 練習(xí)1、 （1）Ｕ＝Ｕ額＝12V?。?）ＰＬ實(shí)＝0．8W?。?）ＰＬ額＝7．2W 2、20歐，2安 3、解析：斷開(kāi)S1，閉合S、S2時(shí)，燈L1與L2串聯(lián)，其等效電路圖為 燈L1額定電流 燈L2額定電流 燈L1能長(zhǎng)時(shí)間正常發(fā)光 電路中電流I=0.5A 燈L1電阻 燈L2電阻 電源電壓 斷開(kāi)S2，閉合S、S1時(shí)，只有L3發(fā)光，其等效電路圖為 燈L3電阻 燈L3的額定功率 題型六： 例1、解析：待測(cè)電阻的阻值 后次測(cè)量時(shí)的電流 因?yàn)?.25A>0.6A,所以前后兩次都用量程為0～0.6A的電流表不行；后一次應(yīng)選用0～3A的電流表。 例2、解析：（1）只閉合S1時(shí)，電路中L、R1串聯(lián)，電路電流I=0.6A。 燈L的電阻： 則電源電壓 （2）S1、S2、S3均閉合時(shí)，電路中滑動(dòng)變阻器和R1并聯(lián)，燈L沒(méi)有電流通過(guò)。 通過(guò)R1的電流為 通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為 所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為 （3）只閉合S2時(shí)，電路中L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。 為了保護(hù)電流表，電路中的電流應(yīng)滿足 為了保護(hù)滑動(dòng)變阻器，應(yīng)有 為了保護(hù)燈泡，應(yīng)有 由此可知，因此有 為了保護(hù)電壓表，應(yīng)滿足 解以上兩式得 即變阻器接入電路得阻值范圍為 練習(xí)：1、解：滑片P在a端時(shí)，U1＝0伏，I1＝1安，滑片P在b端時(shí)， U2＝4伏，I2＝0.5安，變阻器的最大阻值R0＝＝8歐 ??電源電壓U＝I1R＝lR ① ??電源電壓U＝I（R+R1）＝0.5（R十8） ② ??由①、②得 0.5（R+8）＝lR 解得R＝8歐，＝8伏 2、2.5Ω～10Ω 題型七 例1、 1）通過(guò)R2的電流 （2）R2兩端的電壓 （3）R2的阻值 （4）R2的電功率 （5）通過(guò)R2的電量 （6）5min內(nèi)R2做功 （7）R2產(chǎn)生的熱量 例2、（1）補(bǔ)充條件： 計(jì)算：則 （2）補(bǔ)充條件： 計(jì)算：則 練習(xí)：1、 (1) Q水吸=c水m水(t水一t0水) =4．2103J／(kg℃)0．5kg(100℃—20℃)=1．68105J (2)當(dāng)電熱水壺正常工作時(shí)：I額==2A R==110Ω 當(dāng)實(shí)際電壓為200V時(shí)：I實(shí)==1.82A P實(shí)== 363.6W W實(shí)=P實(shí)t實(shí)=363.6W540s=1.96X105J (3) 實(shí)際上燒開(kāi)一壺水的加熱時(shí)間總是要大于理論計(jì)算時(shí)間,這是因?yàn)樵趯?shí)際上燒開(kāi)水時(shí)，首先是燃料不可能完全燃燒，其次，是燃料在燃燒過(guò)程中放出的熱量有散失，同時(shí)壺本身也要吸收熱量，這些因素均會(huì)造成實(shí)際加熱時(shí)間的延長(zhǎng)．