初中物理-电学计算题的解法

中考物理专题复习——电学题2020/6/12默默制1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）2020/6/12默默制2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2020/6/12默默制31122URUR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:2020/6/12默默制4由确定量推导的比例关系:2、U相同:3、R相同:4、P相同：1、I相同:111222PRUPRU121212PRIPRI2221222121IIUUPP2122222121IIUURR2020/6/12默默制5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UR2020/6/12默默制6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RPU2020/6/12默默制72020/6/12默默制81.（2016福州）如图所示，灯L1、L2完全相同，闭合开关S，只有一盏灯亮，且只有一个电表有示数，其故障可能是（）A．灯L1断路B．灯L1短路C．灯L2断路D．灯L2短路2.（2016▪内江）如图所示的电路中，R0为滑动变阻器，R1、R2为定值电阻，且R1R2，E为电压恒定的电源。当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，流过三个电流表A0、A1、A2的电流将发生变化，其变化量的大小（绝对值）分别为ΔI0、ΔI1、ΔI2；电阻R0、R1、R2两端的电压也发生变化，其变化量的大小（绝对值）分别为ΔU0、ΔU1、ΔU2。则下列说法中正确的是()A.ΔU0ΔU1ΔU2B.ΔI0ΔI1ΔI2C.ΔU0=ΔU1ΔU2D.ΔI0ΔI1ΔI23.（2016黔东南）下图是某同学设计的测风速的装置，图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向上移动，且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是知识准备：1、串联的电阻越多，总电阻越大，且大于最大的电阻;并联的电阻越多，总电阻越小，且小于最小的电阻。2、在串联和并联电路中，若其中一个电阻增大，其它电阻保持不变，则总电阻增大。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。2020/6/12默默制9如图：当S1、S2都闭合时，电流表的读数是3A，R1、R2的总功率是18W；开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是1A。求(1)当S1闭合，S2断开，R1的功率(2)R2的阻值。AR1R2S2S12020/6/12默默制10分析计算：如图：当S1、S2都闭合时，电流表的读数是3安，R1、R2的总功率是18W；开关S1闭合，S2断开时，电流表的读数是1安。求(1)当S1闭合，S2断开，R1的功率(2)R2的阻值。AR1R2S2S1分析：1、S1、S2都闭合时R1与R2并联，电流读数3安即I总=3A，P总=18W得U总=P总/I总=18W/3A=6V2、S1闭合，S2断开时。只有R1上有电流，电路变化时U总=6V电流表示数1安即I1=1AU1=U总=6VP1=U1×I1=6V×1A=6WI2=I总—I1=3A—1A=2AU2=U1=U总=6VR2=U2/I2=6V/2A=3Ω2020/6/12默默制11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30209V2020/6/12默默制12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=U1R1=1V10Ω=0.1A，R1、R2串联，I2=I1=0.1A，滑动变阻器的最大阻值R2=U2I2=2V0.1A=20Ω；（2）当P在b端时，R1消耗的电功率：P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W．2020/6/12默默制13R1R2abPS如图所示的电路，“6V，3W”的灯泡和滑动变阻器R2串联，R2的最大阻值为8欧，当P滑到a端时灯泡正常发光。求：(1)灯泡的电阻R1=？(2)P滑到b点时，灯泡的实际功率多大？2020/6/12默默制14R1R2abPPS分析计算：如图所示的电路，“6V，3W”的灯泡和滑动变阻器R2串联，R2的最大阻值为8欧，当P滑到a端时灯泡正常发光。求：(1)灯泡的电阻R1=？(2)P滑到b点时，灯泡的实际功率多大？分析：1、P滑到a端时，只有R1上有电流，灯泡正常发光即U总=U1=6VI1=P1/U1=3W/6V=0.5AR1=U1/I1=6V/0.5A=12Ω2、P滑到b端时R1与R2串联电路变化时不变的量是U总=6VR1=12ΩR2=8ΩR总=R1+R2=12Ω+8Ω=20ΩI总=u总/R总=6V/20Ω=0.3AI1’=0.3AU1’=I1’·R1’=0.3Ax12Ω=3.6VP1’=U1’xI1’=3.6Vx0.3A=1.08WP2020/6/12默默制15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80W2020/6/12默默制16把标有“2.4W，0.4A”的灯泡L1和“2.4W，0.2A”的灯泡L2并联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，求：（1）电源的电压（2）干路中的电流，灯L2的实际功率P2（3）两灯泡的总功率P总2020/6/12默默制17解（1）L1的额定电压2.4W/0.4A=6V同理L2额定电压12V，因为并联且一只灯泡正常发光，则电压取6V则U电源=6V（2）L2没有达到额定电压为原先的1/2倍则分流0.1A干路电流=0.4+0.1=0.5AP2=0.1*6=0.6W（3）P总=p1+p2=2.4+0.6=3W小灯泡并联一灯正常额定电压小灯泡串联电路正常额定电流归纳总结：做电学计算题的方法：1、2、3、41、一个电路（即始终围绕对电路的分析）2、两个不变（即电源电压，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/RQ=I2Rt4、四个公式即：W=UItP=UI2020/6/12默默制18一、同一个用电器，在不同电压下的功率与电压的关系：二、甲、乙两根电热丝，用甲单独加热一壶水需时间t甲，用乙单独加热同样一壶水需时间t乙。那么，将甲乙两电热丝串起来加热同样一壶水需时间t串，将甲乙两电热丝并起来加热同样一壶水需时间t并，分别是：三、额定电压相同的不同用电器，串联在电路中时，额定功率大的实际功率小，额定功率小的实际功率大。（因额定功率大的用电器的电阻要小些）四、额定功率相同的不同用电器，串联在电路中时，额定电压高的实际功率大，额定电压低的实际功率小，（因额定电压低的用电器的电阻要小些）五、甲乙两额定电压和额定功率都不同的用电器，保证一个正常工作，一个又不损坏。串联在电路中使用时，电路中电流只能取额定电流小的，电路两端的总电压：；并联在电路中使用时，电路两端电压只能取额定电压小的：六、公式常应用在电流一定时，比较P与R的关系；公式，常应用在电压一定时，比较P与R的关系。2221222121:::UURURUPP乙甲串ttt乙甲乙甲并ttttt额PUR2额PUR2乙甲额小总RRIUIRUU小额电源额大电源额小并总RUII,2RIPRUP2知识拓展2020/6/12默默制19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