电学计算专题复习
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初中物理电学列方程计算专题复习一、知识点拨在电学计算中,根据欧姆定律、电功、电功率等公式计算时,如果条件不足,无法直接计算时,就需要根据题中已知的等量关系或各状态下不变的量列方程计算。
二、电学列方程计算的考法指导1、抓住同一电源电压不变或同一电源在不同的电路状态下电压相等列方程 即: I 1R 1=I 2R 2或U=U 1+U 2 的形式列方程2、串联电路通过各元件的电流相等列方程 即:I 1=I 22211R U RU=;2211U PU P = 的形式列方程 3、抓住题中给出的等量关系列方程三、典例分析如图所示,断开S 2,闭合S 1和S 3,R 1和R 2消耗的功率之比为2:3,电流表的读数为2.5A ;断开S 1和S 3,,闭合S 2时,电路消耗的总功率为3.6W ,电流表读数变化了1.9A 。
求:(1)电源电压;(2)R 1、R 2的电阻值。
例题分析:此题可用多种思路求解R 1、R 2解:(1)当S1和S3闭合,断开S2时,R1和R2并联,电路中总电流是2.5A ,当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,总电阻增大,此时总电流比原来减小了1.9A ,此时总电流为0.6A ,总功率为3.6W 。
V AW I P U 66.06.3===(2)解法1:(抓住两个状态下电源电压不变列方程)5.22121⨯+R R R R =6 (1) (R 1+R 2)×0.6=6 (2)解得:R 1=6 R 2=4 解法2:(抓住并联时的分配关系) P 1:P 2=I 1:I 2=2:3 3221=-I I I I 1=1A I 2=1.5A R 1=Ω=61I U R 2=Ω=42I U解法3: R 总=Ω==106.06AVI U R 1+R 2=10Ω (1) 321221==R R P P(2)解法4:R 1+R 2=10Ω R 1:R 2=3:2 R 1=Ω=653R R 2=Ω=452R 四、习题精练1、R1、R2的阻值分别是6Ω和9Ω,R1和R3串联接到某电源上,R3两端电压为4V ,R2和R3串联接到同一电源上,R3两端电压为3V 。
⎪⎩⎪⎨⎧==⋅=R U P R I P I U P 22,中考专题复习——电学(二)一、电学计算要点透析:(一)电功(W )1.概念:电流通过导体时可以做功。
电流做功的过程就是电能转化为其他形式能量的过程。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。
2.公式:电功的基本公式是:tI U W ⋅⋅=根据欧姆定律,对于纯电阻电路可推导出⎪⎩⎪⎨⎧==Rt I W t RU W 22由电功率的定义又推导出:t P W ⋅=3.单位:焦耳:J千瓦时(度):Js W h kW 6106.33600100011⨯=⨯==⋅度4.电能表:(俗称电度表)——电能表是测量电功(电能)的仪表,它表盘上的单位是度。
⑴电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电能表额定电压220V;允许通过的最大电流是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑵读数:A、①电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
②最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
如:电能表月初读数月底读数是这个月用电度,合JB、某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。
(二)电功率(P )1.概念:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
它是反映电流做功快慢的物理量。
2.公式:由电功率的定义得tW P =(对于纯电阻电路可推导出)3.单位:瓦特:W 千瓦:W kW 10001=4.额定电压和额定功率:⑴额定电压:用电器正常工作时的电压。
3246832654额定功率:用电器在额定电压下的功率。
P 额=U 额I 额=U 2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示:普通照明,额定电压220V,额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电压为220V,额定功率25W,额定电流U 2,有时会损坏用电器)(三)实验——测定小灯泡的功率(1)伏安法测灯泡的功率:①原理:P=UI ②电路图:③选择和连接实物时须注意:(2)测量家用电器的电功率:器材:电能表秒表原理:P=W/t(四)焦耳定律1、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2024年九年级中考物理专题复习:电学计算题1.如图所示电路,设电源电压不变,灯丝电阻不随温度变化。
当只闭合开关S1时,电流表的示数是I1。
当只闭合开关S2时,电流表的示数是I2。
当开关S1、S2都闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为I3。
当开关S1、S2都断开时,电流表的示数是I4,电压表V1、V2示数之比为3∶1,此时R L消耗的电功率为0.5W;已知I1∶I2=3∶1,求:(1)电阻R1∶R2;(2)电流I3∶I4;(3)电路总功率的最大值P m。
2.如图甲是饮水机简化的电路图。
它有“加热”和“保温”两挡,其中R1为发热电阻,R2为定值电阻。
如表是该饮水机的相关技术参数。
图乙是实验室电能表的示意图。
已知饮水机在保温挡和加热挡工作时,发热电阻R1的电功率之比为1∶121。
[已知c水=4.2×103J/(kg•∶),ρ水=1.0×103kg/m3,不考虑温度对电阻的影响]求:(1)储水罐注满水时,水温升高50∶,需要吸收多少热量?(2)电阻R2的阻值是多少?(3)在测试时将其他用电器都关闭,只将饮水机置于加热挡工作,发现电能表的转盘在3min 内转了50转,则此时实验室电路的实际电压是多少?额定电压220V加热挡额定功率605W额定频率50Hz储水罐容积0.8L3.南宁轨道交通的开通运营,大大方便了市民的出行。
某学校组织同学们收集到地铁机车在某段运行区间内的相关数据如表:根据表中信息,回答下列问题。
(1)该区间内,地铁机车以60km/h的速度运行30km,需要多长时间?(2)该区间内,地铁机车运行30km消耗多少电能?4.某型号电烤箱的加热和保温两个挡位的简化电路如图所示,已知该电烤箱的保温挡位的电功率为440W,加热挡位的电功率为1100W,R1、R2为电阻不变的电热丝。
(1)当图中开关S 、S1时(选填“闭合”或“断开”),电路处于保温状态;(2)R1的阻值;(3)当开关S、S1均闭合时电烤箱工作20min产生的热量;(4)若电阻丝R2烧断,请通过计算说明能否用2根“220V 330W”的电热丝并联代替R2,让电烤箱恢复正常工作。
专题复习:电路上物理量的计算与分析一.规律总结(以含有两个电阻的串联电路和并联电路为例)相关规律总结串联电路并联电路电流规律电压规律电阻规律串联分压,并联分流规律电功率分配规律二.电学计算公式1.欧姆定律计算公式:I=U/R此公式虽然简单,却将电路中的电流,电压,电阻三个物理量联系了起来,只要我们知道了其中任意两个物理量,则其它物理量就可求。
但在运用该公式时,公式中的物理量要针对同一电路或电路的同一状态。
2.电功率计算公式W1)定义式:P=错误!未找到引用源。
该公式运用技巧:①注意单位的使用:该公式中三个物理量的单位要么分别用瓦(W),焦(J),秒(S);要么分别用千瓦(KW),千瓦.时(KW.h),小时(h),千万不能搞混乱了。
②会根据电能表上相关参数及铝盘转动的圈数计算电器消耗电能。
例1.一盏“220—60W”的白炽灯,在正常发光的条件下,工作10分钟消耗的电能为多少例2.小刘同学想知道自己所用的一台标有”220V—40W”台灯在家庭电路中消耗的实际功率到底为多少,于是他利用电能表和钟表去进行相关的测量,在测量时,他必须断开其它的用电器的控制开关,只让该台灯单独工作.结果发现在该台灯单独工作的15分钟内,电能表的铝盘转了18转,则该台灯的实际功率为多少瓦2)推导公式:P=UI,P=U2/R,P=I2R1)单位的使用:公式中的电功率,电流,电压,电阻这四个物理量分别只能用瓦(W),安(A),伏(V),欧(Ω)2)上述公式将电路上的三个物理量联系在一起,只要题目提供了某一电路中的两个物理量,则该电路上的其它物理量就可求。
3)一个电路如果是由两个电阻串联或并联组成的,则这个电路涉及的物理量有10个,若我们知道其中任意三个物理量,则其它七个物理量可求。
4)对于纯电阻电路,由于电流所做的功全部转化为电热,因此电功与电热相等,上述三个公式均可用于电功率的计算,而在非纯电阻电路中,计算电功率只能用公式P=UI进行计算。
2024年中考物理专题复习—电学计算:电表指针偏转问题一、要点解析1.电表量程有最小分度值电流表电压表大量程0~3A0~15V大量程的最小分度值0.1A0.5V小量程0~0.6A0~3V小量程的最小分度值0.02A0.1V2.注意事项(1)对于同一类型的电表,大量程是小量程的5倍。
(2)对于不同类型的电表,可以设偏转了n格,然后乘上每格所代表的最小分度值,再代入公式中求解。
(3)一定要对各种可能的情况进行分类讨论。
二、典例引领1.电压表与电压表偏转相同角度例1.在图(a)所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻R1的阻值为25Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。
闭合开关S后,电压表V1示数为12V。
①求:通过R1的电流I1;②求:此时变阻器连入电路的阻值R2;③若可改变电表的量程,移动滑动变阻器的滑片P,使两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等,如图(b)所示,求:此时变阻器连入电路的阻值R2′。
解析:①11112V 0.48A 25U I R ===Ω,②211218V 2512.50.48AU R R R R I =-=-=-Ω=Ω③若两个都取大量程,则U 1=U 2=9V ,由U 1∶U 2=R 1∶R 2得R 1=R 2=25Ω,可行;若V 1小量程V 2大量程,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=1∶5,R 2=5R 1=125Ω>100Ω,不可行;若V 1大量程V 2小量程,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=5∶1,R 2=R 1/5=5Ω,可行。
2.电流表与电压表偏转相同角度例2.在如图所示的电路中,电源电压为18V 且不变,电阻R 1的阻值为15Ω,滑动变阻器R 2上标有“50Ω 1.5A ”字样,所用电表为学校实验室常用电表。
闭合开关S 后,电流表的示数为0.4A 。
①求电阻R 1两端的电压U 1;②如果要使两电表的指针偏离零刻度线的角度相同,且电路能正常工作。
中考物理总复习《电学计算题》专题训练(带有答案)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________典例精讲例 如图甲所示电路,小灯泡L 上标有“2.5 V 1.25 W”字样,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”字样.闭合开关S 、S 1,移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,此时电压表示数为2 V ,求:(1)小灯泡L 正常发光时的电阻;(2)若电流表选用0~0.6 A 量程,电压表选用0~3 V 量程,在确保电路各元件安全的情况下,求电路消耗的最大电功率(假定灯丝电阻保持不变);(3)若更换电源,只闭合开关S 、S 2,移动滑片到某一个位置,电流表和电压表指针位置如图乙所示(可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变),当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时,其中一个表指针达到满偏,另一个表指针在刻度盘23处.求定值电阻R 1的可能值.实战演练1.(2022河北18题)如图所示,电源电压为18 V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”.闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36 A,电压表的示数为3.6 V.(1)求R0的阻值;(2)求滑动变阻器的最大阻值;(3)在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2.求P1∶P2.2.(2022河北预测卷)如图所示,电源电压为12 V且保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~0.6 A.求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围;(3)调节滑片,当小灯泡正常发光时,保持滑片的位置不变,用定值电阻R0替换小灯泡L,替换前后,电路的总功率变化了1.2 W.求R0可能的电阻值.参考答案典例精讲例 解:(1)根据电功率的变形式P =U 2R 可知,小灯泡L 正常发光时的电阻R 灯=U 灯2P 灯=(2.5V )21.25W =5 Ω (2)闭合开关S 、S 1,小灯泡L 和滑动变阻器R 2串联,电压表测量滑动变阻器R 2两端的电压.移动滑片使小灯泡正常发光,此时小灯泡两端的电压为2.5 V ,滑动变阻器R 2两端的电压为2 V ,故电源电压U 电=U 灯+U 滑=2.5 V +2 V =4.5 V由I =U R 可知,小灯泡正常发光时的电流I 灯=U 灯R 灯=2.5V 5Ω =0.5 A 为了保证电路各元件安全,通过电路的最大电流为0.5 A ,则电路消耗的最大电功率P max =U 电I max =U 电I 灯=4.5 V×0.5 A =2.25 W(3)只闭合开关S 、S 2,电阻R 1和滑动变阻器R 2串联.因滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ,所以由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6 A ,此时电路中的电流为0.5 A.若电压表的量程为0~15 V ,则其示数为12 V ,滑动变阻器的阻值为R 滑=U 1I´ =12V 0.5A=24 Ω>10 Ω,滑动变阻器R 2上标有“10 Ω 1 A”,故不符合题意;若电压表的量程为0~3 V ,则其示数为2.4 V ,滑动变阻器接入电路的阻值为R 滑′=U 2I´ =2.4V 0.5A=4.8 Ω<10 Ω,符合题意;若电流表达到满偏0.6 A ,则电流表示数增大了ΔI =0.6 A -0.5 A =0.1 A电压表则减小了ΔU =2.4 V -23×3 V =0.4 V 因串联电路总电压等于各分压之和,所以R 1两端电压变化量和电压表示数变化量相等,则由I =U R可知,定值电阻R 1=ΔU ΔI =0.4V 0.1A=4 Ω 若电压表示数达到满偏3 V ,则电压表的示数增大了ΔU ′=3 V -2.4 V =0.6 V根据串联电路电压规律可知,R 1两端电压变化量也为0.6 V ,电流表示数减小了ΔI ′=0.5 A -23×0.6 A =0.1 A 由I =U R 可知,定值电阻R 1=ΔU ′ΔI ′ =0.6V 0.1A=6 Ω 所以,定值电阻R 1的阻值可能为4 Ω或6 Ω.实战演练1.解:(1)由题图可知,定值电阻R 0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压根据题意及欧姆定律得,定值电阻R 0的阻值R 0=U 0I =3.6 V 0.36 A=10 Ω (2)根据题意,当滑动变阻器滑片移至中点时滑动变阻器两端的电压U 滑=U -U 0=18 V -3.6 V =14.4 V通过滑动变阻器的电流即电路中的电流I =0.36 A所以滑动变阻器一半的阻值R 滑2=U 滑I =14.4 V 0.36 A=40 Ω 则滑动变阻器的最大阻值R 滑=2×40 Ω=80 Ω(3)当电流表示数最大为0.6 A 时定值电阻R 0两端的电压U 0′=I max R 0=0.6 A×10 Ω=6 V <15 V电压表可以正常工作所以电路消耗的最大功率P 1=UI max =18 V×0.6 A =10.8 W当电压表改接在R 两端,R 两端的电压最大为15 V 时,R 接入电路的电阻最大,此时电路中的功率最小R 0两端的电压U 0″=U -U 滑′=18 V -15 V =3 V此时电路中的电流I min =U 0″R 0=3 V 10 Ω=0.3 A R 接入电路的电阻R 滑′=U 滑′I min =15 V 0.3 A=50 Ω<R 滑 所以电路中的最小功率P 2=UI min =18 V×0.3 A =5.4 WP 1∶P 2=10.8 W ∶5.4 W =2∶12.解:(1)小灯泡正常发光时的电阻R L =U 额2P 额=(6 V )23 W =12 Ω (2)电流表的量程为0~0.6 A ,小灯泡规格为“6 V 3 W”,所以,电路中的最大电流:I 大=I L =P 额U 额 =3 W 6 V =0.5 A此时电路中的总电阻:R 总=U I 大 =12 V 0.5 A=24 Ω 滑动变阻器接入电路中的最小阻值R 小=R 总-R L =24 Ω-12 Ω=12 Ω电压表的量程为0~15 V ,电源电压为12 V ,所以滑动变阻器接入电路的阻值可以达到最大值,即为20 Ω故滑动变阻器R 接入电路的阻值范围为12~20 Ω(3)用定值电阻R 0替换小灯泡L ,替换之前,小灯泡正常发光通过电路的电流:I =0.5 A由串联电路中各部分两端电压之和等于总电压可得:U 滑=U -U 额=12 V -6 V =6 V所以R 滑=R L =12 Ω由题知,用电阻R 0替换L ,R 滑保持不变,总功率的变化量为1.2 W则由P =UI 可得串联电路电流的变化量:ΔI =ΔP U =1.2 W 12 V=0.1 A 若电流减小0.1 A ,则此时通过电路的电流:I 0=I -ΔI =0.5 A -0.1 A =0.4 A则电路中的总电阻为:R 总′=U I 0 =12 V 0.4 A=30 ΩR0=R总′-R滑=30 Ω-12 Ω=18 Ω若电流增大0.1 A,则此时通过电路的电流:I0′=I+ΔI=0.5 A+0.1 A=0.6 A 则电路中的总电阻为:R总″=UI0′=12 V0.6 A=20 ΩR0′=R总″-R滑=20 Ω-12 Ω=8 Ω综上所述:电阻R0可能的电阻值为18 Ω或8 Ω.。
学科 物理备课教师 熊老师 授课日期课题 电学计算专题〔一〕课时21、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、并联问教学 题; 目标 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。
重点 难点1.欧姆定律的理解及应用; 2.额定功率和实际功率的理解,并能进行简单计算.串并联电路的特点;教具复习资料板学具书预习设要求计教师、学生活动内容、方式【知识储备】1、串联电路和并联电路遵循的电学规律:串联电路并联电路电路图电流关系 电压关系 电阻关系 定性关系U1:U2=2、电学公式:〔1〕欧姆定律公式: I U ,变形公式: R〔2〕电功率定义式: P W ,变形公式: t电功率公式〔测量式〕: P UI ,变形公式: 其他电功率的推导公式: P U 2 ,变形公式:R、、 、 、学习文档 仅供参考I1:I2=。
。
。
①已知额定电压、额定功率用 R U 2 求电阻最方便。
P②要比较两个用电器的功率大小,假设是串联,用 P I 2 R 比较;假设是并联,用 R U 2P 比较。
〔3〕焦耳定律公式: Q I 2 Rt ,变形公式:、、I Q 。
Rt其他的推导公式: Q U 2 tR〔4〕电功:W Pt 或W UIt U 2 t R3、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=电热和电功的关系说明: 在纯电阻电路中,电功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+说明: 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I2电热了.4、电能表的铭牌含义:220V5A2500R/KW.h5、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。