电学综合题专题复习

中考物理专题复习——电学综合题一、做电学计算题的方法：’’1、2、3、4”1、一个电路（即始终围绕对同一电路的分析）2、两个不变（即电源电压不变，定值电阻的阻值不变）3、三个物理量[即电流（I），电压（U），电阻（R）]I=U/RP=UI4、四个公式即：W=UItQ=I2Rt初中电学公式欧姆定律：电功率：RUItWPUIP定义式计算式变形式：IURIRU（适用条件：电阻R阻值不变）RIP2推导公式：推导公式：电能（电功）：RtURtIUItPtW22(普遍适用）RUP2焦耳定律：RtIQ2（适用纯电阻电路）串联电路并联电路电路图电流关系电压关系电阻关系功率关系I总=I1=I2I总=I1+I2U总=U1+U2U总=U1=U2R总=R1+R21/R总=1/R1+1/R2P总=P1+P2P总=P1+P2串、并联电路的电流、电压、电阻、功率规律1122URUR1221IRIR1122PRPR1221PRPR串、并联电路中I、U、P的分配2、并联电路中的分流:3、串联电路的电功率的分配:4、并联电路的电功率的分配:1、串联电路中的分压:1122URUR1、串联电路中的分压:物理量公式注意事项欧姆定律I＝使用I＝时要注意U、R、I的同一性串联电路的特点I＝I1＝I2U＝U1＋U2R总＝R1＋R2常用I总＝计算串联电路中的电流并联电路的特点I＝I1＋I2U＝U1＝U2R总＝常用R总＝计算并联电路中的总电阻URU总I总U总I总U总R总UR物理量公式注意事项电能W＝UItW＝Pt1.使用W＝UIt计算电能时，时间t的单位要用秒2．使用W＝Pt时，要注意单位的统一，两套单位不能混用电功率P＝、P＝UIP＝、P＝I2R1.求实际功率一般使用P实＝，电压改变时，电流也变化，电阻不变是解决问题的关键2．使用P额＝U额I额求额定功率时，要用额定电压和额定电流．计算额定电流用I＝焦耳定律Q＝I2Rt使用Q＝I2Rt时，要注意时间t的单位是秒WtU2RU2实RPU1、根据开关闭合情况，画出相应等效电图；确定入手点。2、确定电流关系，找出电阻关系。3、从电源两端的电压恒定入手。4、依据已知条件和电阻关系解决具体问题。电学计算题解题步骤：1、审题，明确试题中的已知物理量和待求物理量；分析条件（开关的断开与闭合、变阻、电压变化）。2、根据题意，画出电路图，并用物理符号表示已知物理量和待求物理量；分析电路的变化。3、经过分析，找出由已知物理量推出待求物理量的途径，运用合适的公式写出计算过程从而求解解题要求：1.写出所依据的主要公式或变形公式。2.写出代入数据的过程3.计算过程和结果都要写明单位解题的关键：1、找准不变量——定值电阻阻值不变、电源电压不变。2、弄清变化前后电路的连接方法，电压表、电流表所测电路，变阻的连入情况。3、理解电学术语：家庭电路电压220V，用电器正常工作，即在额定电压下工作，此时的功率是额定功率。方法：从电阻的变化入手。目标1:开关断开与闭合改变电路的连接方式。思维点拨：由于开关的通断，改变了电路的结构，电路中的电流、电压值会发生变化。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，利用“电流法”判断出用电器是串联或并联，还是断路或短路，确定用电器工作情况，联系串、并联电路中的电流和电压规律，结合电源电压和用电器电阻保持不变做定性分析，选择合适的公式进行解答．例1：如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变．当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求：（1）电源电压为多少？（2）R2的阻值为多少？（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路。I1=0.45A得到电源电压U=I1R1=0.45A×20Ω=9V（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联R2的电流：I2=I－I1=0.75A－0.45A=0.3AR2===30Ω（3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联电路电流：I=I1=I2=R1的电压：U1=I1R1=R1=×20Ω=3.6V2IUAV3.0921RRU21RRU30209VAUR1UUR1UR2AR1R2目标2:由变阻引起电路总电阻变化的电路（滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等）。思维点拨：所串联电阻的变化使该电路中电流表、电压表示数变化，导致用电器工作情况发生变化。先分析该路中电流的变化，接着分析定值电阻两端的电压变化，最后才能得出变阻两端的电压等于总电压减去定阻两端的电压的差。例2：在如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2为滑动变阻器．闭合开关S，当滑片P在a端是，电流表的示数为0.3A；当滑片P在b端时，电压表示数为2V．求：（1）滑动变阻器R2的最大阻值？（2）当滑片P在b端时，定值电阻R1消耗的电功率是多大？解：（1）当P在a端时，如上图所示，电源电压：U=IR1=0.3A×10Ω=3V，当P在b端时，如下图所示，R2两端的电压U2=2V，R1两端的电压：U1=U-U2=3V-2V=1V，R1中的电流：I1=U1/R1=1V/10Ω=0.1A，R1、R2串联，I2=I1=0.1A，滑动变阻器的最大阻值R2=U2/I2=2V/0.1A=20Ω；（2）当P在b端时，R1消耗的电功率：P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W．目标3:生活用电有关的计算思维点拨：分析电路的连接方式，找准题中的不变量、变量。家庭电路电压220V，用电器的开关拨到不同的挡位时，用电器两端的电压不同，电阻相同（电阻可以根据额定电压和额定功率求出），画出对应的等效电路图，选择合适的公式进行计算（实际功率）。例3：电吹风是现代家庭的常用电器．如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图表格所示：三角牌电吹风ZJQF003额定电压220V频率50Hz吹热风时功率880W吹冷风时功率80W。（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位）（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少？（3）小明家的电能表如图乙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？（4）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？解：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流：(2)闭合S1、S2时，5min内R产生的热量：(3)电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能：电能表的转盘旋转的圈数：(4)电热丝的电阻：实际电压为198V时，电热丝R的实际功率：AVWUPI36.02208011JsWWtPWQ240000605)80880(22hkWhkWPtW44.05.088.0rhkWrhkWn264/60044.05.6080880)220(222WWVPURWVRUP6485.60)198(22实实三角牌电吹风ZJQF003额定电压220V频率50Hz吹热风时功率880W吹冷风时功率80W1.某同学利用图甲电路对额定电压已经模糊、额定功率为1w的小灯泡进行了如下研究，按如甲连接电路后，闭合开关S，测得通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系如图乙。(1)据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是（选填“恒定”“变化”）的。(2)当小灯泡两端的电压为0.5V时，2min内小灯泡消耗的电能为多少？（3）小灯泡的额定电压为多少？电学综合题练习解题方法的分析、小结1.理解掌握串联、并联电路特点、公式。2.用串联、并联电路特点公式、欧姆定律公式、电功率求解时，只要知道两个量就可以求出第三个量。3.解题时要认真审题,找出题中所给的信息,利用已学的知识求解。4.领会出题者的出题意图。他想考我什么知识点？出题人会从不同角度给你两个已知量。有的已知量不会轻易被你看出的。只要你能找到就一定能求解。联系实际、情景新、材料多、题目长、电路图复杂等题目的特点：二、电学热学综合题（3）理清解题思路，规范作答。一般解题思路：（1）仔细阅读材料，提取有效信息；（2）寻找合适的公式。电学、热学有关公式及规律规律：液体沸点与气压的关系及沸腾特点1、热学公式Q吸=cm△tQ放=cm△tQ放=mq=vq不计热损失:Q吸=Q放（W）3、热学电学综合规律：用电器的实际功率随实际电压的改变而改变2、电学公式P=UI=U2RR=U2PQ=I2Rt=U2tRQ=W=UIt=Pt计热损失:η=Q吸/W小明买了一只“220V600W”的电饭锅。为估测此电饭锅将电能转化为水的内能的效率，他在锅内装入了1.5升温度20℃的水。通电16分钟后发现水开始沸腾(1atm)。根据以上数据，请你计算此电饭锅烧水的效率。（电饭锅正常工作）解题思路例举：方式一：从所求构建解题思路Q吸Wη=cm△t升P额tρV张军同学家安了一台电热水器，其铭牌如下。问：1）这位同学家庭电路中的电能表的熔丝的额定电流至少大于多少安，才能使用这台热水器？2）若热水器内装满水，通电后将水温从20℃加热到80℃，需要多少分钟？（不计热水器散热损失，设热水器在额定电压下工作）额定功率1800W额定电压220V额定频率50HZ容量30L2）m=ρVQ吸=cm△t升W=Q吸t=WP额方式二：从题设构建解题思路解题思路例举：1）t=W=Q吸=cm△t升=cρV△t升P小明家有一电热水壶，铭牌如下。现在壶中装上3升20℃的水。求：1）、在额定电压下烧开这些水用几分钟？（标准大气压下且不计热损失）2）、若在用电高峰电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该电热水壶实际功率多大？额定电压220V额定功率840W频率50HZ容量4L壶重2Kg解题思路例举：1）不计热损失Q吸=Wcm△t升=P额tρV2）P实=U实2R（90%U额）U额2P额方式三：从题干构建解题思路解：1）m=ρV=1.0×103㎏/m3×3×10-3m3=3㎏Q吸=cm△t升=4.2×103J/（㎏·℃）×3㎏×（100℃-20℃）=1.008×106J∵不计热损失∴Q吸=W∴t=WP1.008×106J840W=1.2×103S=20min=2)∵P=U2R∴R=U额2（220V）22420P额840W41==ΩU实=90%U额=×220V=198V910∴P实===664.2WU实2R（198V）2242041Ω小明家装有一台储水式热水器，其铭牌如下。现要在用电高峰（实际电压为200V）时，将桶内50升初温为16℃的水加热到36℃，若电热水器的热效率为80%，则在标准大气压下需要多少分钟？额定功率2000W额定电压220V容量50L解题思路例举：U2实RU2额P额η=Q吸Wcm△t升P实t=ρv解：V=50L=0.05m3桶内水的质量：m=ρV=1.0×103Kg/m3×0.05m3=50㎏水吸收的热量：Q吸=cm△t升=4.2×103J/(㎏·℃）×50㎏×（36℃-16℃）=4.2×106J∵η=Q吸W∴W===5.25×106JQ吸η4.2×106J80%根据P=有R===242ΩU2RU额2P额（220V）22000W电热水器实际功率为：P实==≈1653WU实2R（200V）224.2Ω所需时间：t==≈3176s≈53minWP实5.25×106J1653W例题.在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料，求在这段时间内观察对象有关记录研究活动电磁炉的铭牌U额=220VP=1kw①用电磁炉加热一壶水(水的质量为2kg)初温为30℃.②关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水