初三物理總復(fù)習(xí)：電學(xué)計(jì)算人教版知識(shí)精講

初三物理總復(fù)習(xí)（8）：電學(xué)計(jì)算人教版【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容總復(fù)習(xí)（8）：電學(xué)計(jì)算二.復(fù)習(xí)內(nèi)容及要求（一）電功（W）.概念：電流通過導(dǎo)體時(shí)可以做功。電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電流做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。.公式：電功的基本公式是：卬=U?I?tw=t根據(jù)歐姆定律，基本公式還可推導(dǎo)出公式r rw=12Rt由電功率的定義又推導(dǎo)出：w=P?t.單位：焦耳：1J=1N?m=1V?A?S=1W?S千瓦時(shí)（度）：1kW?h=1度=1000Wx3600s=3.6x106J.電能表：（俗稱電度表）電能表是測(cè)量電功（電能）的儀表，它表盤上的單位是度。電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)。（二）電功率（P）概念：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做電功率。它是反映電流做功快慢的物理量。公式：cw由電功率的定義得P=t由電功率的定義式和電功的基本公式（W=U?I?t）可導(dǎo)出計(jì)算電功率的基本公式1P二<P=12R,P=U單位：瓦特：1W=1J/s=1V?A千瓦：1kW=1000w額定電壓和額定功率：用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的電功率叫做額定功率。這兩個(gè)數(shù)值往往標(biāo)明在用電器上，不同的用電器這兩個(gè)數(shù)值一般不相同。當(dāng)用電器兩端的電壓等于用電器的額定電壓時(shí)，其電功率等于它的額定功率，此時(shí)用電器正常工作。當(dāng)用電器兩端的電壓小于用電器的額定電壓時(shí)，用電器的實(shí)際功率就小于它的額定功用心愛心專心

率，該用電器不能正常工作。當(dāng)用電器兩端的電壓大于用電器的額定電壓時(shí)，用電器的實(shí)際功率就大于它的額定功率，該用電器也不能正常工作，并容易損壞。決定用電器工作狀況的是用電器的實(shí)際功率，它的大小將隨著它兩端的實(shí)際電壓的改變而改變。（三）實(shí)驗(yàn)一一測(cè)定小燈泡的功率根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，自己設(shè)計(jì)出電路，畫出電路圖，并連接實(shí)物元件組成實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器上的滑片P的位置，用電壓表和電流表分別測(cè)出小燈泡的實(shí)際電壓、額定電壓和對(duì)應(yīng)的實(shí)際電流、額定電流。用公式P=U?I計(jì)算出小燈泡的實(shí)際功率和額定功率。說(shuō)明：在連接電路和測(cè)量中，要熟練掌握電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用方法;會(huì)正確選擇量程、接線柱；能準(zhǔn)確讀數(shù)。（四）焦耳定律電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。這個(gè)規(guī)律叫焦耳定律。用公式可表示為：Q=12?R?t（五）關(guān)于電功、電功率的計(jì)算解題步驟：.在分析題意的基礎(chǔ)上畫出不同情況下的等效電路圖，并在該電路圖上注明已知條件及要求的物理量；.運(yùn)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及求電功率的公式（可直接使用導(dǎo)出式）列出方程或方程組;.求解方程。主要公式：'P=12?RP二U~；二UIRWW=P-t=U?Q=U?I?tnU2~RQ=12?R?t（可在任何電路中使用）U2Q=W=P?t=U?I?t=—?t（只能在純電阻電路中使用）IR【典型例題】［例1］小華家的電熱水壺因使用不當(dāng)而燒壞，他打算自己更換一根電阻絲把壺修好，但不知道電阻絲的阻值，他找出電熱水壺的包裝盒，上面印有如下的表格：kettle——電熱水壺220V50Hz型號(hào)功率容量SPS—1.0L800Wa900W^1.0LSPS—1.5L1200Wa1500Wa1.5L用心愛心專心

根據(jù)表格中的資料你能幫小華算出此壺電阻絲的阻值嗎?已知：U=220V,P=900W解：R=U248400P解：R=U248400P900氏53.8Q在電路中，少瓦？已知:解：R1U21P1U22P248400=1210Q4012100=121在電路中，少瓦？已知:解：R1U21P1U22P248400=1210Q4012100=121Q100P—1-U1P■ a40 2,22011100=10A11011[例3]1.8A。串聯(lián)時(shí)（如圖1甲）711R2 I=2AA/2 I111A（甲）/OR2U2=110V（乙）圖14???P=12(R+R)= (1210+121)=44W總1 1 2' 121并聯(lián)時(shí)（如圖1乙）P2實(shí)=P2=100W“U2 12100…P=—2-= =10W1實(shí)R1210+P=10+100=110W2實(shí)燈泡L與定值電阻R0并聯(lián)接于12V電路中時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，此時(shí)干路電流為1當(dāng)把它們串聯(lián)接于另一電路時(shí)，燈泡L的功率為它額定功率的I，電阻R0的功率為0.9W。求燈的額定功率。用心愛心專心［例2］兩只燈泡L1和L2分別標(biāo)有“220V40W”和“110V100W”字樣，若把它們串聯(lián)總功率最大不得超過多少瓦？若把它們并聯(lián)在電路中，總功率最大不得超過多U=220VP=40WU=11VP=10W112 2求：串聯(lián)時(shí)的最大總功率「總=?并聯(lián)時(shí)的最大總功率P：'=?總分析：該題屬“照顧弱者”一類典型題，即為了二者都不損壞，在串聯(lián)時(shí)要使通過它們的電流等于二者中額定電流較小的；在并聯(lián)時(shí)要使它們兩端電壓等于二者中額定電壓較小的。此題在串、并聯(lián)兩種狀態(tài)下電路電壓不同，這一類型題求解一般較難。如果巧用比例，可化難為易。RU?1-PR12xRU?1-PR12x1.8-PL=PL，代入數(shù)據(jù)后L=LRRP0L0LRP' RPP—L—L，代入數(shù)據(jù)后—=■—L--L②Rn D4P3.60000解：根據(jù)題意畫出等效電路圖如圖2所示。由甲圖可得由乙圖可得由①②式聯(lián)立求解得P=-10.8W（舍去）P=7.2W。，RPU-（乙）圖2［例4］用一標(biāo)有“220V800W”的電熱水壺?zé)_一壺水，在220V電壓下使用時(shí)需要1h4min。八一建軍節(jié)快到了，李彤和劉寧聽說(shuō)學(xué)校附近的鐵道兵施工工地喝開水困難，她們組織了班里部分同學(xué)去慰問，并帶去了這把熱水壺，當(dāng)他們把220V電源接到工地上使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)燒開同樣一壺水卻需要1h40min，同學(xué)們正疑惑不解時(shí)，劉寧說(shuō)一定是導(dǎo)線太長(zhǎng)損耗了一部分功率。導(dǎo)線上損耗功率有多大呢？請(qǐng)你幫她們算一算。為了計(jì)算方便，與實(shí)際情況相比我們忽略了哪些因素？此題計(jì)算繁鎖，如果不講究計(jì)算技巧，很容易出錯(cuò)。遇到這樣的習(xí)題，在運(yùn)算過程中應(yīng)注意：若不到最終結(jié)果盡量不要近似計(jì)算，盡量保留分?jǐn)?shù)形式，以便在后面的運(yùn)算中約分、化簡(jiǎn)。這樣不但簡(jiǎn)化運(yùn)算，而且保證了最終結(jié)果的準(zhǔn)確性。以下解析供同學(xué)參考。解：根據(jù)題意畫出兩情況下的等效電路圖如圖3所示。在220V電壓下燒水時(shí)間t=1h4min=64min在工地?zé)畷r(shí)間t'=1hTOC\o"1-5"\h\z40min=100min因?yàn)闊_同樣一壺水所需熱量相同即：Q'=Q,P'?t'"P.t .?.,t 64P=—?P= *800Wt' 100n Un U2由P=——R:R一定???P與U2成正比用心愛心專心P=800WRU=220V（乙）圖4P=800WRU=220V（乙）圖464L,4〃, , x800 ,， ， ?U=—U,U'2 P,10080064-U'4 .5^U2 P 800 100U5一1一U=—U【r5PU1 1.1 64再由乙圖串聯(lián)正比關(guān)系：-T=—=— ?P=—P'=—x——x800=128WPU4 r44100在運(yùn)算中我們忽略了電熱水壺的電阻絲阻值隨溫度變化的因素。（甲）圖3［例5］當(dāng)一個(gè)電阻兩端電壓增加了AU時(shí)，通過該電阻的電流增加了A/（設(shè)電阻阻值不變），請(qǐng)證明該電阻功率的變化量AP豐AU-AI。此題證明方法很多，一般都是公式推導(dǎo)證明，我們應(yīng)善于用所學(xué)過的各種數(shù)學(xué)工具，例如坐標(biāo)圖象法論證，它比公式推導(dǎo)法更加簡(jiǎn)單、直觀、明了。以下用兩種方法論證，供同學(xué)們參考、對(duì)比。證一：AP=P—P=(U+AU)(I+AI)—UI=UI；UAI1+AUI+AUAI-U111=(UAi+Aui)+aUai 11???UAI+AUI中0 ???AP豐AU-AI證二：如圖4所示:AP=UI-UI=S+S+S而AU-AI=S211123???AP豐AU-AI(S1、S2、S3表示圖4中相應(yīng)的長(zhǎng)方形面積)［例6］有兩盞燈泡“220V,40W”、“220V,60W”，但它們的銘牌模糊不清，請(qǐng)你用兩種方法分辨它們。解析：兩燈泡的額定功率不同，雖然額定電壓相同，但帶來(lái)的不同點(diǎn)至少有以下幾個(gè)用心愛心專心方面：電阻、實(shí)際功率等。答案：至少有以下幾種：①目測(cè)比較燈絲粗細(xì)；粗的電阻小，為“220V,60W”；②用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量，電阻大為“220V,40W”；③用“伏安法”測(cè)定；④正常工作比較亮度，亮度大的是“220V，60W”，任選兩種。拓展延伸：對(duì)于此類開放性題，緊抓住物理特征，電阻、實(shí)際功率的不同，方法可以由這兩個(gè)物理比較去展開，如此則打開思路，方法多變。［例7］小剛用甲、乙兩只小燈泡做如圖5所示的串聯(lián)、并聯(lián)研究實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象，并記錄在表中。（1）比較兩次實(shí)驗(yàn)中，電路消耗的總功率的大小；（2）比較R甲與R乙的大??；（3）請(qǐng)分析一下這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。串聯(lián)并聯(lián)甲燈亮暗乙燈暗亮圖5「U2解析：由于兩電路中的總電壓相同都等于電源電壓，由尸=下知，電阻大的功率小。RUU2在串聯(lián)電路中，由P=12R，電阻大燈泡亮一些；在并聯(lián)電路中，由P=--，電阻小的R燈泡亮一些。答案：（1）并聯(lián)電路的總功率比串聯(lián)電路的總功率大；（2）R甲>R乙；（3）在串聯(lián)電路中，由P=12R知：甲的電阻大，甲的功率大，甲燈亮；在并聯(lián)電路U2中，由P=--，甲的電阻大，甲的功率小，甲燈暗。R方法提煉：題目只發(fā)現(xiàn)甲、乙兩燈亮暗不同，解答本題的關(guān)鍵是燈泡的亮暗由燈泡的實(shí)際功率決定，根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的功率公式特點(diǎn)，采用控制變量的方法進(jìn)行判斷。［例8］如圖6所示，電源電壓和燈泡電阻不變，當(dāng)合上開關(guān)Sj斷開開關(guān)S2和S3時(shí)，電燈R1正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為6V；當(dāng)合上開關(guān)S1，S2,斷開S3時(shí)，電流表示數(shù)為1A；當(dāng)合上S3,斷開S1、S2時(shí)，燈R1的實(shí)際功率為其額定功率的1/9,R2消耗的功率為0.6W，求燈L的額定功率和電阻R3的阻值。用心愛心專心解析：由于電路變化大，所以在求解過程中，首先作出等效電路圖，再根據(jù)電路特點(diǎn)，聯(lián)系各量列方程求解。答案：（1）當(dāng)S1閉合，S2,S3斷開時(shí)，等效電路如圖7所示，電壓表示數(shù)為6V解析：由于電路變化大，所以在求解過程中，首先作出等效電路圖，再根據(jù)電路特點(diǎn)，聯(lián)系各量列方程求解。答案：（1）當(dāng)S1閉合，S2,S3斷開時(shí)，等效電路如圖7所示，電壓表示數(shù)為6V，恰好是電源電壓，同時(shí)燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡功率為額定功率，勺U2 (6V)2（2）當(dāng)Sj因?yàn)镽S2合上，S3斷開時(shí)圖7等效電路如圖8所示，此時(shí)燈泡正常發(fā)光?？?m二6Q故R1R2=6Q￡+R2=6(R+R)（3）當(dāng)S3閉合SiS2斷開時(shí)，等效電路如圖9所示，由于燈L及R2,R3串聯(lián)，根據(jù)題目所給條件，聯(lián)系串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)。用心愛心專心用心愛心專心因?yàn)镻=1/9P額U2 1，即—=因?yàn)镻=1/9P額U2 1，即—=R9所以U1=2V而此時(shí)又因?yàn)镻2圖9(6)2~R~1U2-C 772^，R2即U2=0.6R ③R—1R2U一即U2R2U2

―1-=—1將③式代入④式得:U22R2代入②式得:c3c. 3c、R?——R2=6(R+——R2)1201 1 201R2—6R—40=0解得R=100或R=—40解得R=100或R=—40（舍去），故R2=150因?yàn)閁2=0.6W?R2RU=0.6Wx150=9,故U2=3V由圖可知一=1RU62P= =3.6WL額 R1R31006V—2V—3V2V解得R3=50易錯(cuò)分析：求解電學(xué)綜合題的思路很多，本題用常規(guī)按電路變化的順序，列方程求解的方法，解本題的關(guān)鍵是按題目要求畫出各種情況下對(duì)應(yīng)的等效電路圖，然后各個(gè)電路分步求解，思路明晰、清楚。【模擬試題】（答題時(shí)間：60分鐘）.單項(xiàng)選擇題.把同樣長(zhǎng)短和同樣粗細(xì)的一根銅導(dǎo)線和一根銀銘合金導(dǎo)線串聯(lián)在電路中，下列說(shuō)法中正確的是（）A.B.A.B.C.D.銀銘合金兩端電壓大，通過的電流大銅導(dǎo)線兩端電壓大，但兩根導(dǎo)線通過的電流一樣大銀銘合金兩端電壓大，但兩根導(dǎo)線通過的電流一樣大.如圖1所示，當(dāng)變阻器滑片P在某一范圍移動(dòng)時(shí)，A讀數(shù)變化范圍為1?2.4A,V讀數(shù)變化范圍為10?7.2V,則數(shù)變化范圍為10?7.2V,則J阻值和電源電壓分別是（00,7.2V00,10V20,)12VD.20,10V圖1.如圖2所示電路，總電壓U保持不變，滑動(dòng)變阻器總阻值為2R,當(dāng)滑片位于變阻器中點(diǎn)O時(shí)，四只電流表示數(shù)相同，都為I0,當(dāng)滑片向上移動(dòng)到。'點(diǎn)時(shí)（ ）用心愛心專心A.A1的示數(shù)大于I0 B.A2的示數(shù)大于I0C.A3的示數(shù)大于I0 D.A4的示數(shù)大于I0圖2.電冰箱啟動(dòng)時(shí)，與電冰箱并聯(lián)的臺(tái)燈變暗，關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.進(jìn)戶線中的電流變大 B,線路中的電阻變大C.線路中熱損失變大 D.燈泡兩端電壓變小.在圖3中，合上開關(guān)后兩燈都正常工作，兩表均有示數(shù)。突然兩燈熄滅，且V示數(shù)變大，A示數(shù)為零，由此判斷電路中可能出現(xiàn)的故障是（ ）A.電流表?yè)p壞 B.燈L1斷路C.燈L2斷路 D.燈L2短路.實(shí)驗(yàn)題.兩盞電燈L1和L2，L1的電阻比L2的電阻大;若將它們串聯(lián)接入電路中時(shí)，加在燈兩端的電壓較大，在相等時(shí)間里，電流流過 燈所做的功較多。.如圖4所示，額定功率為2W的燈泡L與一個(gè)阻值為4。的電阻R串聯(lián)后接到由4節(jié)新干電池串聯(lián)而成的電池組上，小燈泡恰能正常發(fā)光，要使電路消耗的電功率較小，小燈泡的電阻和額定電壓的值分別為。和V。RSI--I -圖4用心愛心專心.如圖5所示，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S閉合與斷開時(shí)，R1兩端電壓之比是4:3,則當(dāng)S斷開時(shí)，R1與R2的功率之比是 。S4_|1—?—圖5.下面是某同學(xué)家本月的電費(fèi)單據(jù)，據(jù)此單據(jù)你可以得到哪些數(shù)據(jù)信息（說(shuō)出兩點(diǎn)）。XX市供電局戶名：XX 地址：XX本月抄表分類倍率由，荷量/kWh金額玩4011120782.80總金額82.80付費(fèi)期限：XXX 戶號(hào)：XXX .簡(jiǎn)答題.有人認(rèn)為：用電流表分別測(cè)出兩燈泡電流相等，則兩燈一定串聯(lián)；用電壓表分別測(cè)出兩燈泡電壓相等，則兩燈一定并聯(lián)。你認(rèn)為這兩種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？四.計(jì)算題.給你一個(gè)電源，一個(gè)滑動(dòng)電阻器，一只已知阻值的定值電阻，一只已知額定電壓的燈泡、一只電流表，一只開關(guān)，導(dǎo)線若干，要求測(cè)定小燈泡的額定功率。畫出電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，推導(dǎo)出計(jì)算式。.如圖6電路中，R0=6Q，電源電壓保持6V不變，電壓表用0?3V的量程，電流表用0?0.6A量程，滑動(dòng)變阻器R的阻值為0?20Q，為保證兩電表均不損壞，求變阻器允許連入電路的阻值范圍。RR2=1Q,R3=3Q,11=0.2A,向左D.0.3A,向右圖6.如圖7所示是某個(gè)電路的一部分，其中，弋=5Q,12=0.1A,則電流表中的電流為（ ）A.0.2A,向右 B.0.15A,向左 C.0.2A,用心愛心專心I1R1R3I2圖714.以下事例中不屬于利用電熱作用的是（A.電風(fēng)扇吹風(fēng)15.如圖8所示電路B.電熨斗燙衣服）C.微波爐烘烤食品由估算可知，通過毫安表的電流約為D.電飯鍋煮飯mA，通過電流表的電流約為A。500Q500Q1000。2。200。mA 120V 圖816.兩個(gè)相同的電阻，并聯(lián)在電路中t分鐘放出熱量為Q16.兩個(gè)相同的電阻，接在電壓不變的同一電路中，則t分鐘內(nèi)放出的熱量為J。17.一只“3000r/kW-h”的電度表，某同學(xué)用來(lái)測(cè)自己家庭電路正常工作時(shí)的總功率，測(cè)得1min轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30轉(zhuǎn)，則該同學(xué)家庭電路此時(shí)的總功率為W。18.如圖9所示是一個(gè)封閉的小盒，A，B，C，D是四根外接引線。已知盒內(nèi)的結(jié)構(gòu)是由三只電阻連接而成，并與A，B，C，D相連?，F(xiàn)用多用電表測(cè)得A，C間電阻RAC=20QA，D間電阻R=30Q，C，D間電阻R=50Q，用導(dǎo)線將B，D連接，此時(shí)測(cè)得AADD間電阻RAD=20Q，拆除這根導(dǎo)線。CD（1）畫出盒內(nèi)電阻的連接圖，并標(biāo)出每個(gè)電阻的阻值。（2）如果在C，D間力口30V電壓，求A，C間電壓及盒中電阻消耗的總功率?用心愛心專心,19.如圖10所示，“黑盒”內(nèi)有燈泡、電阻、電池，面板外有A,,19.如圖10所示，“黑盒”內(nèi)有燈泡、電阻、電池，面板外有A,和燈泡?，F(xiàn)用A的兩個(gè)接頭a，b測(cè)試，若a接A，b依次與B，C，燈不亮，A示數(shù)為零；接C時(shí)，燈亮，A有示數(shù)；接D時(shí)燈光減弱畫出箱內(nèi)電路圖。A2的示數(shù)為多少A？圖11用心愛心專心B,C,D四個(gè)接線柱D相接，發(fā)現(xiàn)接B時(shí)電流表示數(shù)減小，試圖1020.如圖11所示的電路中，電源電壓為9V，且保持不變，將S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某一位置時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，A1，A2示數(shù)分別為0.2A和0.8A，定值電阻R的阻值為10。求：（1）燈泡L的額定電壓和額定功率；（2）滑片P移到另一位置時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率與額定功率的比值為16/25,則此時(shí)

試題答案1.D2.CBC導(dǎo)解：滑片上移，A3所在的支路端電壓增大，故A3示數(shù)變大，電路總電阻變小，總電流變大，A1示數(shù)變小，故A2變大。ACDB導(dǎo)解：因A示數(shù)為零，所以D錯(cuò)誤。LjL18；4導(dǎo)解：列二元一次方程組求解，利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)。3:1導(dǎo)解：S閉合時(shí)，R2短路，S斷開時(shí)，RjR2串聯(lián)，可知R1：R2=3:1，據(jù)公式P=12R可知，P:P=R