中考物理复习 《电学计算题中考专题复习》优质课件 八种题型
展开1、串联电路的特点: 电流: 电压: 电阻:
I=I1=I2(串联电路中的电流处处相等)
U=U1+U2(总电压等于各部分电压之和)
R=R1+R2(总电阻等于各分电阻之和)
I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
2、并联电路的特点: 电流: 电压: 电阻:
U=U1=U2(各支路两端的电压相等且等于电源电压)
1/R=1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
I=U/R ,变形公式有:U=IR , R=U/I
3、欧姆定律:内容: 公式:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比, 跟导体两端的电阻成反比。
4、测量小灯泡的电阻原理:
P=W/t=UI=I2R=U2/R
5、电功率计算公式及推导公式:
7、电功计算公式及推导公式:
W=Pt=UIt=I2Rt=(U2/R)t
6、测量小灯泡的电功率原理:
8、焦耳定律:内容: 公式:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有Q=W,即Q=W=Pt=UIt=I2R t=( U2/R)t。
1.(中考真题)如图8所示,电源电压保持 不变,小灯泡L标有“6 V 3.6 W”的字样, R为定值电阻,闭合开关S1,断开S2,小灯泡 正常发光,小灯泡的电阻为______Ω;若再 闭合S2,发现电流表示数变化了0.4 A,则R 的阻值为________Ω。
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。
例1:物理实验室有一个灯泡,铭牌上标有“6V 3W”的字样。兴趣小组的同学想让这个小灯泡正常工作,但手边只有一个电压恒为9V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联后接入电路,如图所示,使小灯泡刚好正常工作。求:(1)小灯泡正常工作时的电流;(2)定值电阻R的阻值;(3)小灯泡正常工作时,电阻R消耗的电功率。
步骤1:看清串并联;步骤2:看清电流表和 电压表的职责;步骤3:电路图上标已知;
解:(1)由P=UI可得,小灯泡正常工作时的电流:
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V
(1)小灯泡正常工作时的电流;(2)定值电阻R的阻值;;(3)小灯泡正常工作时,电阻R消耗的电功率。
PR=URIR=3V×0.5A=1.5W
答:正常工作的电流0.5A,总电能270J,R的电功率为1.5w。
I1=I2U总=U1+U2R总=R1+R2
例2:小灯泡L上标有“3V 1W”的字样,其电流随电压变化的曲线如图甲所示,将其连入图乙所示的电路,电源电压恒定为6V。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻? (2)当电压表示数为4.5V时,电路消耗的总功率为?
(2)因为灯泡和滑动变阻器R串联,
UL′=U﹣UR=6V﹣4.5V=1.5V
由图乙可知,IL=I=0.25A
P=UL′I=6V×0.25A=1.5W
答:小灯泡的电阻为9Ω,电路的总功率为1.5w。
例3:如图所示的电路中,定值电阻R2阻值为10Ω,电源电压为3v且保持不变,当电键S闭合后,干路中的电流变化了0.7A,求:(1)通过电阻R2的电流;(2) R1的阻值;(3)电路消耗的总电功率。
(1)因R1与R2并联,U1=U2=3V
(3)P总=U总I=3V×1A=3W。
求:(1)通过电阻R2的电流; (2) R1的阻值; (3)电路消耗的总电功率。
答:①通过电阻R2的电流为0.3A;②电路消耗的总电功率为3W。
2.(中考真题)如图3所示,电源电压为6V,当小灯泡正常发光 时,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定 功率是( ) A.8W B.4W C.3W D.2W
解题方法:找准题中的不变量、变量,选择合适的公式进行计算。
解:灯泡的额定电压为:
灯泡的额定功率为 :
解题方法:首先分清电路(纯电阻电路还是非纯电阻电路),然后选择 正确的公式进行计算。
3. 一台电动机线圈电阻0.3Ω,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?
解:电流做功为: W=UIt=12V×0.5A×5×60S=1800J
电流产生的热量为:Q=I2Rt=(0.5A)2×0.3Ω×5×60S=22.5J
解:(1)m=500g=0.5kg
(3)W总=2W=2×7.2×104J=1.44×105J,
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃﹣20℃) = 8.4×104J
答:水吸收的热量为8.4×104J;实际电功率为1200w;效率为58.33%
4.如图7甲为亮度可以调节的小台灯电路.电源电压为24Ⅴ, 灯泡的额定电压为24Ⅴ,通过灯泡的电流跟其两端电压 的关系如图乙.当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为___Ω。 调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为3.6W时,灯泡两 端的电压是_______Ⅴ,此时滑动变阻器R连入电路的阻 值是_______Ω.
解题方法:对于图像信息类试题,一定要仔细观察图像,明确: (1)图像涉及哪些物理量; (2)图像的线形(直线、曲线); (3)图像中的特殊点(起点、突变点、终点、交叉点); (4)相关物理量的变化趋势,并从中挖掘出有效的信息, 然后结合相关物理规律逐步分析、解决问题。
解:(1)灯泡正常工作时的电压UL=24V, 由图可知通过灯泡的电流IL=0.4A, 灯泡的电阻RL=UL/IL=24V/0.4A=60Ω;
(2)由图象可知,当UL′=12V,I=IL′=0.3A时, 灯泡的实际功率为3.6W, 此时滑动变阻器两端的电压: U滑=U-UL′=24V-12V=12V,(3) 滑动变阻器接入电路的电阻: R滑=U滑/I=12V/0.3A=40Ω。
5.(中考真题)小明家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一 些技术参数: 现将水箱中装满水,通电后正常工作30 min,水温从20 ℃上升到 40 ℃,在此过程中 [c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3], 求:(1)电热水器正常工作的电流; (2)电热水器所消耗的电能; (3)水所吸收的热量。
解题方法:综合利用电流、电阻、电压、电功与电功率、串并联电路 的特点、比热容、效率等知识分析解决实际的物理问题。
6.(中考真题)如图13所示的电路中,电源电压保持不变, R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两个端点)。 当闭合开关S,滑片P在某一端点 时,电压表示数为8V, R2消耗的功率为0.8W;当滑片P移到另一位置时,电流表 示数为0.3A,R2消耗的功率比原来增加了1W。则滑动变 阻器R2的最大阻值是______ Ω,整个电路消耗的最大功 率是_______ W。
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,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。
解:由题知当滑动变阻器滑片在a端时,电路为简单电路,电压表示数为0; 当电压表在某一端点电压表示数不为0,就是在滑片b端。
串联电路的总电压等于各分电阻两端电压之和,根据欧姆定律有:
当滑片P移到另一位置时,R2消耗功率:
当滑动变阻器的滑片位于a端时,整个电路消耗功率最大,
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。
7.(中考真题)在如图所示的电路中,电源电压为20V且保持 不变,滑动变阻器R2标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0.6A, 电压表的量程为15V。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片处于 某一位置时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A。求: (1)R1的电阻; (2)R1实际的功率; (3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的 阻值范围。
例 :有甲、乙两根电热丝,电阻分别为R甲、R乙,其中R甲>R乙(1)把它们串联接在家庭电路中,产生热量较大的是______电热丝。你用的公式是______,结合电路的_______特点进行判断。
(2)把它们并联接在家庭电路中,产生热量较大的是______电热丝。你用的公式是______,结合电路的_______特点进行判断。
I相同,联想P=I2R
(3)把两根电热丝按照下图进行安装,并都接在同一电源上,其中________情况下产生热量最大,_______情况下产生热量最小。你用的公式是______。
电阻串联,相当于横截面积不变,增大长度。故越串,电阻越大
电阻并联,相当于长度不变,增大横截面积。故越并,电阻越小
高温状态P高温=1100W
低温状态P低温=440W
当开关S断开,R1与R2串联。
当开关S闭合,电路中只有R1。
解:(1)W高温=P高温t高温=1100W×900s=9.9x105J
例:如图甲所示的新型电饭锅,其简化电路如图乙所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示,求:(1)电饭锅的最大电功率;(2)电热丝R2的阻值;(3)25min内电饭锅产生的热量。
当S闭合,S1断开,电路中只有R1
当开关S、S1都闭合,R1与R2并联。
解:(1)P高温=UI高温=220V×3A=660W;
(2)根据题意得:高温档中通过R1的电流I1=2A,
Q高温=UI高温t高温=220V×3A×900s=5.94×105J,
求:(1)电饭锅的最大电功率; (2)电热丝R2的阻值; (3)25min内电饭锅产生的热量。
I2=I﹣I1=3A﹣2A=1A,
(3)t高温= 15×60s=900s
t低温= 10×60s=600s
Q低温=UI低温t低温=220V×2A×600s=2.64×105J
Q总=Q高温+Q低温=5.94×105J+2.64×105J=8.58×105J。
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