歸納整理電學(xué)計(jì)算題題型

1、電學(xué)計(jì)算題題型歸類一、知識(shí)儲(chǔ)備：1、歐姆定律：（1）內(nèi)容： （2）公式： 變形公式： 、 （3）適用條件： 2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點(diǎn)：物理量電路串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流電壓電阻電功電功率電熱推論3、電功和電熱的關(guān)系: 純電阻電路：電阻R,電路兩端電壓U,通過的電流強(qiáng)度I.電功: W= 電熱:Q= 電熱和電功的關(guān)系 表明: 在純電阻電路中,電功 電熱.也就是說電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為電路的 非純電阻電路： 電流通過電動(dòng)機(jī)M時(shí)電功 :W= 電熱: Q= 電熱和電功的關(guān)系： =機(jī)械能+ 表明: 在包含有電動(dòng)機(jī),電解槽等非純電阻電路中,電功仍 UIt,電熱仍 I2Rt.但電功不再等于電熱而是 電熱了.

2、4、電能表的銘牌含義：220V 5A 2500R/KW.h 5、額定電壓是指用電器在_ _時(shí)的電壓，額定功率是指用電器在_ 時(shí)的電功率。某燈泡上標(biāo)有“PZ220-60”，“220”表示 ，“60”表示 電阻是 二、典題解析：題型一：簡單串并聯(lián)問題例1、 如圖1所示的電路中，電阻R1的阻值為10。閉合電鍵S，電流表A1的示數(shù)為0.3A，電流表A的示數(shù)為0.5A.求(1)通過電阻R2的電流.(2)電源電壓.(3)電阻R2的阻值例2、如圖所示，小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣，閉合開關(guān)S后，燈泡L正常發(fā)光，電流表、電壓表的示數(shù)分別為0.14A和6V.試求（1）電阻R的阻值是多少？（2）燈泡L消耗的電功率是

3、多少？ 解題方法：解決串、并聯(lián)電路的問題，首先要判斷電路的連接方式，搞清串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系，結(jié)合歐姆定律和其它電學(xué)規(guī)律加以解決。練習(xí)：1、 把R1和R2串聯(lián)后接到電壓為12伏的電路中，通過R1的電流為0.2安，加在R2兩端的電壓是4伏試求：（1）R1和R2的電阻各是多少?（2）如果把R1和R2并聯(lián)后接入同一電路（電源電壓不變），通過干路的電流是多少?2、如圖所示,電源電壓不變.閉合開關(guān)S，小燈泡L恰好正常發(fā)光。已知R1=12，電流表A1的示數(shù)為0.5A，電流表A的示數(shù)為1.5A。求：（1）電源電壓；（2）燈L的電阻；（3）燈L的額定功率。題型二：額定功率、實(shí)際功率的計(jì)算例1、把

4、一個(gè)標(biāo)有“220V 40W”燈泡接在電壓為110V電源上使用，該燈泡的額定狀態(tài)下的電阻、額定電流、額定功率、實(shí)際狀態(tài)下的電阻、電流、實(shí)際功率分別是多少？例2 、標(biāo)有“6V,6W”和“3V,6W”的兩只燈泡串聯(lián)接在電源上，有一只燈泡正常發(fā)光，而另一只較暗，分析：（1）電源電壓（2）兩燈泡消耗的實(shí)際功率分別是多少？ （3）兩燈泡哪只較亮？ 練習(xí)：1、 有一只標(biāo)有“PZ22040”的燈泡，接在220V家庭電路中，求：1燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻？ <2燈泡正常發(fā)光時(shí)通過它的電流？ 31KW·h電可供此燈泡正常工作長時(shí)間？ 4若實(shí)際電壓為200V，則燈泡的實(shí)際功率為多大？燈泡的發(fā)光情況如何？

5、 解題方法：找準(zhǔn)題中的不變量、變量，選擇合適的公式計(jì)算題型三：電熱計(jì)算例1、兩電阻串聯(lián)在電路中，其R1=4，R2=6，電源電壓10V，那么在1min時(shí)間內(nèi)電流通過各電阻產(chǎn)生的 熱量是多少？總共產(chǎn)生了多少熱量？例2、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)線圈電阻0.3，接在12V的電路上時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A，在5min內(nèi)電流做功及電流產(chǎn)生的熱量分別多大？ 例3、兩根相同的電阻絲，電阻為R，將它們串聯(lián)后接到電源上，20min可以燒開一壺水；如果將它們并聯(lián)后，接到同一電源上（設(shè)電源電壓不變），燒開這壺水需要多長時(shí)間。解題方法：首先分清電路（純電阻電路還是非純電阻電路），選擇正確的公式計(jì)算 練習(xí)：1、一臺(tái)接在220V電

6、壓的電路中正常工作的電風(fēng)扇，通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為0.455A，測得風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)線圈電阻為5，試求（1）電風(fēng)扇的輸入功率多大？（2）電風(fēng)扇每分鐘消耗電能多少？（3）風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)每分鐘產(chǎn)生的電熱多少？產(chǎn)生機(jī)械能多少？2、熱水器中有兩根電熱絲，其中一根通電時(shí)，熱水器中的水經(jīng)15min沸騰，另一根單獨(dú)通電時(shí)，熱水器中的水經(jīng)30min沸騰。如把兩根電熱絲分別串聯(lián)和并聯(lián)，問通電后各需多少時(shí)間才能沸騰？（設(shè)電熱絲電阻不變）。題型四：生活用電問題 例1、小欣家的電冰箱功率是0.2kW。雙休日全家外出的兩整天里，只有電冰箱在自動(dòng)間歇工作。這兩天前后，電能表示數(shù)如圖4所示。則這兩天時(shí)間內(nèi)，電冰箱消耗的電能是多少？

7、實(shí)際工作時(shí)間是多長？例2、 小王家電能表上標(biāo)有“220V10A”字樣，他家原有電器的總功率是1500W。最近新買了一個(gè)電熱水器，銘牌上部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位小數(shù))試求：(1)電熱水器的額定電流是多少安培？(2)電熱水器正常工作時(shí)的電阻是多少歐姆？(3)將電熱水器接入家庭電路后，通過計(jì)算回答他家的用電器能否同時(shí)使用？練習(xí)：飲水機(jī)是一種常見的家用電器，其工作原理可簡化為如圖17所示的電路，其中S是一個(gè)溫控開關(guān)，為發(fā)熱板，當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí)，水被迅速加熱，達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，開關(guān)S自動(dòng)切換到另一檔，飲水機(jī)便處于保溫狀態(tài)。（1）試確定溫控開關(guān)S接a或b時(shí)，飲水機(jī)分別對(duì)應(yīng)的工作狀

8、態(tài)。（2）若飲水機(jī)加熱時(shí)發(fā)熱板的功率為550W，而保溫時(shí)發(fā)熱板的功率為88W，求電阻的阻值（不考慮溫度對(duì)阻值的影響）。題型五、變化電路問題例1、 如圖10-13所示，已知電阻R1=10，R2=20，電源電壓U=6V試根據(jù)下列要求進(jìn)行求解：（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開，S3閉合時(shí)，求電流表的示數(shù)和R1的電壓；（2）當(dāng)S1、S2都閉合，S3斷開時(shí)，求電流表示數(shù)；（3）開關(guān)處于何種情況下，電流表會(huì)燒壞？例2如圖所示電路，電源電壓U保持不變，電源電壓為12伏特，定值電阻R1的阻值為4歐姆，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為8歐姆，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)的過程中，電流表、電壓表示數(shù)的變化范圍 ？ 解題

9、方法：由于開關(guān)的通斷、滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)改變了電路的結(jié)構(gòu)，電路中的電流、電壓值會(huì)發(fā)生變化，稱之為變化電路問題。解決變化電路問題的關(guān)鍵是把動(dòng)態(tài)電路變成靜態(tài)電路，即畫出每次變化后的等效電路圖，標(biāo)明已知量和未知量，再根據(jù)有關(guān)的公式和規(guī)律去解題。練習(xí)： 1、如圖140所示，120歐，240歐，電源電壓保持不變圖140（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是0.6安，小燈泡恰好正常發(fā)光，求電源電壓和小燈泡的額定電壓；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí)，電流表A2的示數(shù)是0.2安，求小燈泡的實(shí)際功率；（3）小燈泡的額定功率是多少?2、如圖15所示的電路中，電源電壓U=6V，保持不變，電阻R1為5歐。（

10、1）閉合開關(guān)S1，斷開S2，并將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至b端時(shí)，測得R1兩端的電壓U1=1.2V，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值。（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，并將滑動(dòng)變阻器的滑片Pa滑至a端時(shí)，若已知R2為7.5歐，求此時(shí)干路中的電流為多少？題型六：電路保護(hù)問題例1、在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)為4.8V，電流表的示數(shù)為0.5A。如果改變電源電壓后，電壓表的示數(shù)為12V，前后兩次都用量程為00.6A的電流表行不行？如果不行，應(yīng)該怎么辦？例2、如圖11所示，電路的電源電壓和燈泡電阻不變，R1=5，燈L標(biāo)有“8V 6.4W”字樣，電流表量程為03A，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2A”字樣。（1）只閉合S1時(shí)，

11、電流表的示數(shù)為0.6A，求電源電壓。（2）閉合S1、S2、S3，滑片移到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為I總=2A，求變阻器的最大阻值。（3）若電壓表的量程為03V，電流表的量程為03A，只閉合S2時(shí)，在保證電路安全的情況下，求變阻器連入電路的阻值范圍。解題方法：電學(xué)計(jì)算題中常常遇到一些電路保護(hù)問題，這類問題往往涉及到電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、燈泡等的保護(hù)。碰到這類問題時(shí)，充分運(yùn)用電學(xué)規(guī)律和數(shù)學(xué)中的不等式，一般會(huì)使問題得到解決。練習(xí)：1、如圖25所示，電源電壓保持不變閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器R0的滑片P在移運(yùn)過程中，電壓表的示數(shù)變化范圍為04伏，電流表的示數(shù)變化范圍為0.51安，求：（1）R的阻值；（

12、2）R0的最大阻值；（3）電源電壓2、如圖所示，電源電壓是4.5V，電阻R15歐，變阻器R2 的最大阻值是20歐姆，電流表的量程是00.6安，典押表的量程0 3伏，為保護(hù)電表不損害，變阻器接入電路的阻值范圍是多少？題型七、開放性問題例1 、如圖12所示，R1為12的定值電阻，電源電壓為9V，開關(guān)閉合后電流表示數(shù)為0.5A，通電5min.請(qǐng)你根據(jù)這些條件,求出與電阻R2有關(guān)的四個(gè)電學(xué)物理量例 2、 如圖13所示的電路，R1與R2并聯(lián)，已知R1=10，通過R1的電流 I1=3A。請(qǐng)你補(bǔ)充一個(gè)條件，求出電阻R2的電功率大?。ㄒ螅簵l件不能重復(fù)，數(shù)據(jù)自定，并寫出簡要計(jì)算過程）（1）補(bǔ)充條件 ，計(jì)算 ；

13、（2）補(bǔ)充條件 ，計(jì)算 。練習(xí)：1、 家庭中常用電熱水壺?zé)哂蟹奖?、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)下表是小紅同學(xué)收集到的燒開一壺水的有關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)按要求作答(設(shè)電阻值不變、計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后面兩位)(1)燒開這壺水至少需吸收多少熱量?(2)用所學(xué)知識(shí)計(jì)算出與本題相關(guān)的三個(gè)電學(xué)方面的物理量要求寫出簡要的文字說明、計(jì)算過程和結(jié)果(3)小紅同學(xué)通過計(jì)算、分析發(fā)現(xiàn)，燒開一壺水實(shí)際加熱時(shí)間大于理論計(jì)算時(shí)間你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么?請(qǐng)簡要分析水的質(zhì)量mkg05電熱水壺銘牌額定電壓UV220水的初溫t0/20額定功率PW440水的比熱容cJ(kg·)42×103實(shí)際電壓UV200大氣壓值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

14、大氣壓實(shí)際加熱時(shí)間tmin9四、達(dá)標(biāo)檢測：1.某家庭電路中選用標(biāo)有“220V3A”的電能表，正常使用三盞“220V60W”的燈和一臺(tái)“220V75W”電視機(jī)，節(jié)日晚上想再裝標(biāo)有“220V15W”的彩色串燈以增添喜慶氣氛。問最多能裝幾盞？ （用兩種方法）2.某教學(xué)大樓共有 12間教室，每間教室裝有“220V 60W”的電燈6盞。若照明電路供電電壓正常，在每間教室只開兩盞燈時(shí)，這座樓的干線中的電流強(qiáng)度是多大？若每間教室的所有燈全部開亮，這座樓的干線中的電流又是多大？3、有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時(shí),電機(jī)不轉(zhuǎn),測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A,若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中,電動(dòng)

15、機(jī)正常工作,工作電流是1.0A,求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大?如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？4、一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī),電樞電阻為20歐,接在電壓為120V的電源上,求:當(dāng)輸入電動(dòng)機(jī)的電強(qiáng)度為多大時(shí) ,電動(dòng)機(jī)可得到最大的輸出功率?最大輸出功率為多少?5、如圖所示的電路中，電源電壓為12伏保持不變，滑動(dòng)變阻器最大阻值為R2，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移到b端時(shí)，電流表示數(shù)由1.5安變?yōu)?.5安，求：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（2）電壓表示數(shù)的變化范圍；（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端時(shí)，通電2分鐘，R1產(chǎn)生的熱量 6在如圖所示的電路中，電源電壓不變，

16、燈L標(biāo)有“6伏3瓦”字樣當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為0.6安求：（1）通過燈L的電流（2）電阻R2的阻值（3）在10秒內(nèi)，電流通過電阻R2所做的功. 7、如圖5所示，電源電壓保持不變，燈L1和L2上分別標(biāo)有“6V 3W”和“6V 6W”字樣，燈L3上標(biāo)有“12V”，其它字跡模糊不清。當(dāng)斷開S1，閉合S、S2時(shí)，其中一盞燈能長時(shí)間保持正常發(fā)光；當(dāng)斷開S2，閉合S、S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。求電源電壓和燈L3的額定功率。 8一個(gè)“220V 1000W”的電熱器，在額定電壓下通電15分鐘，（1） 產(chǎn)生的熱量是多少焦？（2） 若家用電能表上標(biāo)有“3000r/KWh”的字樣，則在這

17、段時(shí)間內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了多少轉(zhuǎn)？（3） 若這些熱量有30%被2.5千克、30的水吸收，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水溫升高到多少？水的比熱是4.2×103焦/（千克·）9、一位同學(xué)對(duì)家里飲水機(jī)的工作情況進(jìn)行了調(diào)查：飲水機(jī)加滿水通電后有加熱和保溫兩種交替工作狀態(tài)；從該機(jī)說明書上收集到如下數(shù)據(jù)：加熱器額定電壓為220V，額定功率為500W，機(jī)內(nèi)盛水容器的容積為5dm3，調(diào)查發(fā)現(xiàn)：正常加熱時(shí)，在不從飲水機(jī)取水的情況下，水溫由85開始再次加熱，經(jīng)過8min水溫升到95時(shí)停止加熱，該機(jī)簡化電路如圖所示。（1） 分析說明：溫控開關(guān)S斷開時(shí)，飲水機(jī)是處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)？（2） 正常加熱時(shí)求

18、加熱器電阻R2的阻值及通過的電流。（3） 在8min的加熱過程中消耗電能為多少？機(jī)內(nèi)容器中水的內(nèi)能增加了多少？答案：題型一：例1 、（1）并聯(lián)電路電流關(guān)系，則通過電阻R2的電流（2）并聯(lián)電路各支路電壓相等，則電源電壓（3）由歐姆定律得，則例2、根據(jù)題意，閉合開關(guān)S后，電壓表的示數(shù)6V，電流表示數(shù)為0.14A，則：電源電壓 U=6V 電路中的電流 IR=I=0.14A 電阻R兩端電壓 UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V由歐姆定律得：（2）小燈泡的電功率：練習(xí)：1、40 20 0.9A 2、6V 6 6W題型二：例1、1210 0.18A 40W 1210 0.36A 10W 例2、（1）7

19、.5V（2）6W 1.5W（3）“3V6W”較亮練習(xí)、1210 0.18A 25h 33.05W 變暗題型三：例1、解析：R1=4，R2=6，U=10V，t=1min=60s        電路中電流         電流在R1上產(chǎn)生熱量：Q1=I2R1t=(1A)2××60s=240J        電流在R2上產(chǎn)生熱量： Q2=I2R2t=(1A)2&#

20、215;6×60s=360J        總熱量：Q總=Q1+Q2=240J+360J=600J              例2、解析：R=0.3，U=12V，I=0.5A，t=5min=300s               電流做功：W

21、=UIt=12V×0.5A×300s=1800J               產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(0.5)2×0.3×300s=22.5J              例3、串聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量為 并聯(lián)時(shí)產(chǎn)生的熱量為 因?yàn)镼1=Q2，所以 練習(xí)：1、（1）電風(fēng)扇的輸入功率等于它兩端的電壓

22、及流過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流的乘積，即P=IU=0.455A×200=91W（2）電風(fēng)扇每分鐘消耗的電能，可以用電流通過扇所做的功來量度。電流通過風(fēng)扇每分鐘做功為W=IUt=0.455×220×60J=6000J（3）風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt=0.4552×5×60=62.1J由能量守恒可知，電風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生的機(jī)械能為E=6000J-62.1J=5937.9J由以上分析可以看出，風(fēng)扇工作時(shí)消耗的電能中僅有很少一部分轉(zhuǎn)化為電熱，其余大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2、解得并聯(lián)時(shí)燒開一壺水的時(shí)間為 。根據(jù)題意可知，不論電熱絲怎樣連接，都接在同一電源上，所以

23、工作電壓不變，又都把水燒沸騰，所以放熱量Q相同。由焦耳定律Q=U2t/R可得，工作時(shí)間與電阻成正比。設(shè)兩條電阻絲阻值分別為R1和R2，各自單獨(dú)工作所需的時(shí)間為t1和t2。兩電阻串聯(lián)時(shí)，所需時(shí)間為t3，兩電阻并聯(lián)時(shí)，所需時(shí)間為t4。Q=U2t1/R1=U2t2/R2=U2t3/(R1+R2)則R2/R1=t2/t1=30min/15min=2 所以R2=2R1t3=(R1+R2)·t1/R1=3R1·t1/R1=3t1=3×15min=45min兩電阻并聯(lián)時(shí)：R =R1R2/(R1+R2)=2R1·R1/(R1+2R1)=2R1/3.因?yàn)?Q=U2t1/R

24、1=U2t4/R 所以t4=R t1/R1=(2R1/3)t1/R1=2t1/3=2×15min/3=10min題型四例1、電冰箱消耗的電能 電冰箱實(shí)際工作時(shí)間 例2 、（1）根據(jù)P=UI求得熱水器得額定電流：（2）由得熱水器正常工作得電阻（3）原有用電器同時(shí)工作時(shí)電路中得電流假如原來用電器同時(shí)工作，再接入電熱水器，通過電能表的總電流因?yàn)椋篒=12.27A>10A，所以他家的用電器不能同時(shí)使用。練習(xí)1、 （1）電路的總功率：電路的總電流：（2）一個(gè)月用電：解：（1）S接a為保溫狀態(tài)，S接b為加熱狀態(tài)（2）加熱時(shí)：工作，斷開，則：保溫時(shí)：與串聯(lián) 的阻值為：題型五例1 （1）當(dāng)S1

25、、S2都斷開，S3閉合時(shí)，R1、R2串聯(lián)，所以，I=0.2AU1=IR1=0.2A×R1=0.2A×10=2V （2）當(dāng)S1、S2都閉合，開關(guān)S3斷開時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，所以，I=I1+I2=(3) 當(dāng)開關(guān)S1、S3同時(shí)閉合時(shí)，電流表會(huì)燒壞例2 ：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器沒有接入電路中，電路中只有電阻R1，電阻R1兩端的電壓就等于電源電壓，電壓表的示數(shù)就是電源電壓，即此時(shí)電壓表的示數(shù)就是12伏特。此時(shí)電流表的示數(shù)I= =3安培。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到b端時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器Rab串聯(lián)，電壓表是測量電阻R1兩端電壓，此時(shí)電路中的電流I'= =1安培，此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1'=I'R1=1安培×4歐姆=4伏特，電壓表的示數(shù)為4伏特。所以，電流表示數(shù)的變化范圍是3安培至1安培；電壓表示數(shù)變化范圍是12伏特至4伏特。練習(xí)1、 （1）額12V（2）實(shí)08W（3）額72W2、20歐，2安3、解析：斷開S1，閉合S、S2時(shí)，燈L1與L2串聯(lián)，其等效電路圖為燈L1額定電流燈L2額定電流燈L1能長時(shí)間正常發(fā)光 電路中電流I=0.5A燈L1電阻燈L2電阻電源電壓斷開S2，閉合S、S