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文檔簡介
1、、公式 定律電流I電壓U電阻R電路計(jì)算專訓(xùn)消耗的電能W電功率P電熱Q電路電流I電壓 U電阻 R電功率P(消耗的電能W電熱Q)-(_H_HRi RiI = I 1 = 1 2U=U+U2R=R+RP=P1 + P2WW+WQ=Q+Q中I=I 1+I2U=U=U2DR1R2111R,R1R2 RR1R2Re并聯(lián)或電壓相P1W 1Q 1I 1R 2P2W 2Q 2I 2R1二、串并聯(lián)電路特點(diǎn)三、比例關(guān)系IH IRi ReI11P1W 1Q 1U 1R1串聯(lián)或電流相I 21P2W 2Q 2U 2R 2電阻相等U 1I 1U 2I 222P1W1Q 1I 1U 1_. . .一22P 2W 2Q 2I
2、2U 2說明1、R、R2與總電路各個(gè)量的比例關(guān)系可由以上比例關(guān)系類推。2、注意并聯(lián)時(shí)與電阻的反比關(guān)系以及電阻相等時(shí)的平方比關(guān)系。3、運(yùn)用比例關(guān)系解題一途注意前提條件,要簡單說明依據(jù)。四、電學(xué)計(jì)算題解題策略電學(xué)計(jì)算題大致可分為兩類:一類是電路不變化的題目,另一類是電路變化的題目,如變阻器滑片的移動(dòng)、開關(guān)的斷開閉合等,解題時(shí)要注意電路連接方式的變化。解題的一般步驟:1、讀懂題意:(1)搞清楚電路的連接情況,有時(shí)需要根據(jù)題意畫出等效電路圖。(2)明確電流表、電壓表測(cè)哪部分電路。(3)分析題目要求解決的問題是什么,已知條件和已知量有哪些,包括一些隱含條件如:電源電壓不變、定值電阻阻值不變。2、仔細(xì)審題
3、:綜合運(yùn)用電學(xué)公式定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、比例關(guān)系等, (1).分析電路 由哪幾部分組成,各部分物理量之間有什么關(guān)系。(2). 從已知條件出發(fā),分析題中各部分電路(包括總電路)已知了哪些量,進(jìn)一步可知道哪些量,直到題中要求量。例如:對(duì)于一 個(gè)電阻,電流I、電壓 J電阻R、電功率P四個(gè)量中知道其中兩個(gè)就可以求出另外兩個(gè), 如果還能知道時(shí)間t,又能求出消耗的電能 W和產(chǎn)生白熱量 Q。再如:串聯(lián)電路中知道通過 一個(gè)元件的電流就知道了其它所有元件的電流;(3). 從要解決的問題出發(fā),思考要求出這個(gè)量需要知道哪些量,直到題中已知量。(4)綜合分析已知量和要求量,選擇合適的公式、方法。電路變化的題目要注意分
4、析變化前后電路連接情況的變化、電阻的變化,分析每部分電路哪些量發(fā)生了變化,哪些量沒有變化。3、確定解題方法:大部分題目可根據(jù)已知條件,運(yùn)用電學(xué)公式定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、 比例關(guān)系等逐步求解,也有一些需要利用等量關(guān)系來列方程或方程組求解。解題要注意的問題:1、運(yùn)用好三個(gè)渠道即通過電學(xué)公式定律、通過串并聯(lián)電路特點(diǎn)、通過比例關(guān)系求解;兩個(gè)隱含條件即電源電壓不變、定值電阻阻值不變;一個(gè)橋梁即電阻或電阻之比。2 、要根據(jù)已知量和要求量來選擇運(yùn)用哪個(gè)公式或規(guī)律,選擇的公式或列出的關(guān)系式、 方程式中要盡可能多包含已知量和要求量。3 、要注意某些規(guī)律的前提條件,注意統(tǒng)一單位,注意公式中各量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。電路變
5、化的題目要注意電路安全、工作正常,比如元件的額定電壓、電流表電壓表的量程、滑動(dòng)變 阻器的最大阻值以及允許通過的最大電流等。五、專題訓(xùn)練1. 某電爐的額定功率是 1.1kw ,額定電壓是22OV,接入某電路時(shí),測(cè)得通過它的電流為4A。求:(1 )電爐的電阻是多少? (2)電爐的實(shí)際功率是多少?2. 圖2是一個(gè)小燈泡的電流和電壓變化規(guī)律圖像,物理學(xué)中叫做伏安特性圖像。圖像不是直線的原因是什么?由圖像可知,當(dāng)小燈泡在 U=6V時(shí),燈泡燈絲的電阻是多少?當(dāng)小燈泡中流過0.6A的電流時(shí),它消耗的功率是多少?3. 如圖3所示,電源電壓恒定不變,當(dāng)S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為合后,電壓表的示數(shù)為 6V,電流表的示
6、數(shù)為 0.4 A,求:.(1)兩燈泡的電壓 U1和U2分別是多少? ( 2)兩燈泡的總功率?4. 如圖4所示電路中,電源電壓為 3V,且保持不變。當(dāng)閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為 0.1A,則電阻R2是多少?當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān) S和S時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,則電阻R消耗的電功率是多少?5. 一些工地或場(chǎng)院的電燈徹夜通明,極易損壞。常采用兩燈串聯(lián)后再接到家庭電路中的辦法?,F(xiàn)有兩只標(biāo)有“ PZ220V100W/字樣白燈泡(燈絲電阻不變),串聯(lián)使用時(shí)通過電燈的電流是多少?兩燈消耗的總功率是多少?這樣使用的好處是什么?(用兩種方法計(jì)算).6. 兩個(gè)燈泡,其中L1標(biāo)有“6V3W”,L 2沒有標(biāo)
7、記,但測(cè)得它的電阻是4 Q,把它們串聯(lián)后接在某一電路時(shí),兩燈L1、L2均能正常發(fā)光,這個(gè)電路兩端的電壓是V,燈L 2的額定功率是 W 。7. 將燈Li接在電壓為6V的電路中,功率為 6W.若保持電路電壓不變,再在 電路中連入燈 L2(規(guī)格如右圖7),它們工作時(shí),下列說法正確的是(不考慮溫度對(duì) 電阻的影響):.“6$ W0U *圖7A、電路的總電阻是 18a B 、燈Li的實(shí)際電流為 0.5AC、燈Li較L2亮、電路的總功率為4.5W8. 電能是通過輸電線輸送給用電器的.某直流電路,輸電線的總電阻為0.4 Q,提供給用電器的電功率為 40k觀 電壓為800V,電路中的總電流為 A.如果用臨界溫度
8、以下的超導(dǎo)電纜(電阻為零)替代原來的輸電線,可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電.在保持供給用電器的功率和電壓不變的條件下,節(jié)約的電功率是 kW9. 如圖9所示電路中,小燈泡L上標(biāo)有“8 V 3.2 W”字樣,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40a ,R1的阻值為18QO求:(1)小燈泡L的電阻。(2) S、S 1、S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為9V,求電源電壓及電阻 R1上消耗的電功率。(3)斷開S 1、S2,閉合S,若接人電路中的電壓表的量程改為0 3V,電流表的量程為。0 . 6A,為了保證電路安全、工作正常,滑動(dòng)變阻器允許的阻值變化范圍為多少?10. 現(xiàn)有兩個(gè)電阻元件,其中一個(gè)是由金屬材料制成的, 它的電阻隨溫度的升
9、高而增大,而另一個(gè)是由某種半導(dǎo)體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減小。現(xiàn)將其中一個(gè)元件Ro進(jìn)行測(cè)試,測(cè)得其電流與加在它兩端的電壓值,測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所示。U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件R0可能是由上述哪類材料制成的,并簡要說明理由。(2)把元件R。接人如圖10所示的電路中,閉合開關(guān)后,電流表讀數(shù)為1.8A。已知電路中的電源電壓為3V,此時(shí)定彳1電阻 R的電功率為多大?(3)分析表中數(shù)據(jù),寫出元件R白I I和U之間的關(guān)系式。11. 在今年5月份助殘活動(dòng)中,某校初三同學(xué)為傷殘軍人
10、買了一輛電動(dòng)輪椅。同學(xué)們對(duì)這輛車的工作原理產(chǎn)生了興趣。他們對(duì)照說明書的電路原理圖(如圖所示)了解到,操縱桿可操縱雙刀雙擲開關(guān) K以及滑動(dòng)變阻器 R1的滑片P。前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn), 再向前推時(shí)快 速前進(jìn);后拉操縱桿時(shí)輪椅慢慢后退。又知蓄電池的電壓 U=24V(保持不變)、定值電阻R2=10圖11Q,電動(dòng)機(jī)的額定功率 P0=72W額定電壓U0=24Vo從原理圖可知,當(dāng)開關(guān) K接到哪兩個(gè)接線柱時(shí),輪椅前進(jìn)?當(dāng)輪椅后退時(shí),電流表示數(shù)為 I=1A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為多少?18VV當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),電動(dòng)機(jī)線圈電阻損耗的功率為 求電動(dòng)機(jī)線圈電阻。圖1312. 如圖12所示電路中,電源電壓保持不
11、變,燈 L標(biāo)有“ 12V 12W”字樣,尾=12當(dāng)S、4都閉合時(shí),電流表示數(shù)為 1.2A,這時(shí)燈L正常發(fā)光(不計(jì)溫度對(duì)電阻的影響)。求:(1)燈L電阻和電源電壓為多少?討L(2)電阻R的阻值是多大?(3)當(dāng)S、&都斷開時(shí),燈L實(shí)際消耗的功率是多少?圖1213. 如圖13所示的電路中,電源電壓恒定為4.5V 。開關(guān)S閉合后,電流表的示數(shù)為0.5A ,電壓表V的示數(shù)為3v。當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A求:電壓表V2的示數(shù);電阻R的阻值;滑動(dòng)變阻器的最大電阻;滑片移到最右端時(shí),V的示數(shù)及此時(shí)電路消耗的總功率。14. 在圖14甲的電路中,電源電壓為8V且保持不變,電流表的
12、規(guī)格為“00.6A”,電壓表的規(guī)格為“015V,燈泡上標(biāo)有“6V 6W 字樣,燈泡電流隨電壓變化關(guān)系如圖14乙所示.求:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流.(2)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),電壓表的示數(shù).(3)為了保證電路安全,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值及此時(shí)電路S14乙15.如圖15所示,設(shè)電源電壓保持不變,R0=10Q ,當(dāng)閉合開關(guān),滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)c時(shí),電流表的示數(shù)為 0.3A;移動(dòng)滑片P至b端時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A ,則電源電壓U與滑動(dòng)變阻器的最大阻值R分別為A. U=3V R=5 QB . U=6V R=10Q C . U=6V R=20 QD . U=3V R=15 QJ消耗
13、的總功率.16. 某電熱水器的工作原理如圖 16所示(已知兩電阻絲的阻值相等,電源電壓保持不 變),它有加熱和保溫兩個(gè)工作狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)Si接b, S2斷開時(shí),它是處于 狀態(tài),此時(shí)電路功率為 Pi;當(dāng)開關(guān)Si接a, S2閉合時(shí),它是處于 狀態(tài),此時(shí)電路功率為 P2,則 P1 : P2=。17. 圖17所示,電源電壓恒定.小燈泡 L標(biāo)有3V 0.6W字樣,R為定值電阻.閉合 S, 斷開S1,小燈泡正常發(fā)光;若再閉合S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了 0.3A,則R的阻值為Q,此時(shí)燈泡 L和電阻R消耗的功率之比是 。18. 如圖18所示,小燈泡L標(biāo)有“6V 1.5W”字樣,R2為阻值未知的定值電阻器,電 源
14、電壓為12V保持不變.(1)若開關(guān)S1閉合,G斷開,滑動(dòng)變阻器 R1的滑片在它的中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰能正常發(fā) 光.求:滑動(dòng)變阻器 R1的最大阻值.(2)若開關(guān)S1閉合,&斷開,滑動(dòng)變阻器 R1的滑片P移到最左端時(shí),求:小燈泡這時(shí) 的實(shí)際功率.(小燈泡燈絲的電阻視為不變)(3)若保持滑動(dòng)變阻器 R的滑片P在左端不動(dòng),將開關(guān) S1、S2均閉合,此/S1時(shí)電流表的示數(shù)為 1.25A,求:R的阻值.圖1819. 小明利用標(biāo)有“6V 6W”的燈泡Li和“6V 3W”的燈泡L2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)當(dāng)Li正常發(fā)光時(shí),通過 Li的電流為A取暖用的電器)設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度自動(dòng)控制裝置,19題圖如圖12 (甲)所示.其中半導(dǎo)
15、體材料制成的熱敏電阻阻值Ri隨溫度變化的曲線如圖 12(乙)所示.已知繼電器線圈電阻R為20Q,電源的壓 U0恒為12V.浴霸共安裝有4只標(biāo)有220V250W的燈泡,當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合, 浴霸電路斷開;當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mAM,繼電器的銜鐵鐵被釋放,浴霸電路閉合.求: (1)浴霸電路閉合時(shí),通過浴霸的總電流.HilE:H:3 事. H1 , HdiuiiuEuu:. 一 HI. 144 VVI仃gk(2 )若將此裝置安放在浴室內(nèi),浴室內(nèi)溫度可控制在什么范圍?21.某興趣小組利用圖甲所示的電路進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)研究。(1)閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)電
16、源電壓,得到上表的三組數(shù)據(jù),計(jì)算電阻R的阻值。(2)閉合S2,斷開S1,調(diào)節(jié)電源電壓進(jìn)行有關(guān)測(cè)量,根據(jù)記錄到燈泡L的電壓和電流的數(shù)據(jù)繪制成電壓和電流的關(guān)系圖象(如圖乙),當(dāng)電壓表的示數(shù)為 3.5V時(shí),50s時(shí)間內(nèi),燈泡L消耗多少電能?(3)同時(shí)閉合S1和S2,調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)燈泡的功率為1W時(shí),電阻R的功率是多少?123U/V2.04.05.0I/A0.200.400.50孑22. 一個(gè)8 的定值電阻與一個(gè)電阻絲串聯(lián)接在12V的電源兩端,現(xiàn)已知電阻絲的實(shí)際消耗的功率為 4VV且知道電阻絲兩端的電壓高于8a定值電阻兩端的電壓,求通過電阻絲的電流是多少。參考答案1、44 a 704w 提示:不能用
17、 220V+ 4A 220V X 4A計(jì)算2、6 a 1.2w提示:不能用(0.6A) 2X6 計(jì)算功率3、解.(1)當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電壓表示數(shù)即為電源電壓。U= 1 0 V當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),L1、L2串聯(lián)在電源兩端,電壓表示數(shù)即為L 2兩端的電壓。U 2 = 6 VU1=UU2=l0V-6V=4V(2 )兩燈消耗的總功率P=IU=O .4AX10V=4W提示:要搞清楚開關(guān)斷開時(shí),電壓表示數(shù)10V為什么是電源電壓??偣β视袃煞N算法。4、30 a 0.6W , 提示:功率至少三種算法。5、0.23A 50W 提示:可以利用比例計(jì)算。6、8V、1 W7、A C8、 50A1 kW提示:填空題注意單位 k
18、W總電流不能用800V+ 0.4 計(jì)算。一定要認(rèn)真分析電路,各量要對(duì)應(yīng)。9、(1)及1t uh=20(耿)人. * *最 *0 . S(安 )H =開 x 2x I& =E)3)當(dāng)由路中電說婚于、燈?&的惴定電源時(shí),電 中電流; 大,此時(shí)滑薊交阻能鋰人電路中的重值最 小.故有= 1工=泉= = 0.4(安) 七由歐姆定律有T解得 以 =2.5(歐)即凡的最小值為2.5歐當(dāng)電壓表的承數(shù)= 3伏(最大值)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,此時(shí)電路中的電流最小,故有口:= U-。;=9-3=6(伏)J =管=+=。*34安)口修含=1旃提示:此題要認(rèn)真分析滑片移動(dòng)時(shí),電路不安全的因素是什么,特別要
19、注意電流表和燈泡串聯(lián),既不能超過電流表量程又不能燒壞燈泡。10、分析解答:(1)該元件R。是由半導(dǎo)體材料制成的(1分)對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算分析后發(fā)現(xiàn),元件Ro的發(fā)熱功率越大,電阻越小 (2分)(2)由題意可知通過 Ro電流為1. 8A,又由測(cè)試數(shù)據(jù)可知此時(shí) Ro的電壓值為1. 2V,電 源電壓為3V, R的電壓值 3V- 1. 2V=1.8V,所以R的電功率 P=UI =1.8VX 1 . 8A =3.24w (R 的電功率2分),(其中得出Ro的電壓值1. 2V得1分)(3)I=0.8U 2 (A) (2 分)11、分析解答:(1)3、4(2 分)(2) 電阻 R2 的電壓為 12 = IR 2 =
20、1A X 10Q = 10V電動(dòng)機(jī)兩端的電壓 U電=U U2 =24V - 10V=14V電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率 P實(shí)=U電1 = 1A X14V = 14W當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),通過電動(dòng)機(jī)的電流Io= Po/ U 0=72府 24V=3A,電動(dòng)機(jī)線圈電阻損耗的功率為 Ps=18W/根據(jù)P=I2R得線圈電阻R=R/I o2=18M (3A ) 2=2Qo12、(1)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電路如右圖RlPl1221212()此時(shí)燈L正常發(fā)光Ri電源電壓U= UL= 12V(2) Il=U/R= 12/12 = 1(A)I(g)1A L處I 1= I I l= 1.2 1= 0.2(A)早1R 1=
21、 U/I 1 = 12/0.2 =60( Q)(3)當(dāng)S、S2都斷開時(shí),電路如右圖I /= U/(Rl+R2) =12/(12+12) =0.5(A )P l= I / 2R=0.5 2X 12 = 3(W)13、(1) 4.5 V(2) 3a(3) 12a(4) 3.6 V 1.35W14、(1) 1A (2) 7V(3) 10a 4.8W15. C 16. 保溫,加熱,1:4 17. 10 Q, 2:318. (1)當(dāng)Si閉合、$斷開,P在R中點(diǎn)時(shí),燈L與R串聯(lián)接在電源上,燈正常工作時(shí)P-1.5WUL2(6V) 2U 12vI= UL =而=0.25A,Rl=瓦=T5W = 24 Q,R 總=T
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