九年级物理电学计算题分类专题解析

曼哈顿*9年级物理第1页共14页电学计算题分类例析专题一、复习目标：①记住欧姆定律的内容、表达式，并能熟练运用欧姆定律解决简单的电路问题；②知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系，并分析解决简单的串、并联问题；③知道电功、电功率的公式，并会求解简单的问题；④知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系；⑤记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题。二、知识储备：1、欧姆定律：（1）内容：（2）公式：变形公式：、（3）适用条件：2、串联电路和并联电路特点：物理量\电路串联电路并联电路电流电压电阻电功电功率电热推论3、电功和电热的关系:⑴纯电阻电路：电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.电功:W=电热:Q=电热和电功的关系表明:在纯电阻电路中,电功电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的⑵非纯电阻电路：电流通过电动机M时电功:W=电热:Q=电热和电功的关系：=机械能+表明:在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍UIt,电热仍I2Rt.但电功不再等于电热而是电热了.4、电能表的铭牌含义：220V5A2500R/KW.h5、额定电压是指用电器在____时的电压，额定功率是指用电器在____时的电功率。某灯泡上标有“PZ220-60”，“220”表示，“60”表示电阻是三、典题解析：题型一：简单串并联问题例1、如图1所示的电路中，电阻R1的阻值为10。闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值曼哈顿*9年级物理第2页共14页例2、如图所示，小灯泡标有“2.5V”字样，闭合开关S后，灯泡L正常发光，电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V.试求（1）电阻R的阻值是多少？（2）灯泡L消耗的电功率是多少？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。练习：1、把R1和R2串联后接到电压为12伏的电路中，通过R1的电流为0.2安，加在R2两端的电压是4伏．试求：（1）R1和R2的电阻各是多少?（2）如果把R1和R2并联后接入同一电路（电源电压不变），通过干路的电流是多少?2、如图所示,电源电压不变.闭合开关S，小灯泡L恰好正常发光。已知R1=12，电流表A1的示数为0.5A，电流表A的示数为1.5A。求：（1）电源电压；（2）灯L的电阻；（3）灯L的额定功率。题型二：额定功率、实际功率的计算例1、把一个标有“220V40W”灯泡接在电压为110V电源上使用，该灯泡的额定状态下的电阻、额定电流、额定功率、实际状态下的电阻、电流、实际功率分别是多少？例2、标有“6V,6W”和“3V,6W”的两只灯泡串联接在电源上，有一只灯泡正常发光，而另一只较暗，分析：（1）电源电压（2）两灯泡消耗的实际功率分别是多少？（3）两灯泡哪只较亮？练习：1、有一只标有“PZ220—40”的灯泡，接在220V家庭电路中，求：〈1〉灯泡正常发光时的电阻？2〉灯泡正常发光时通过它的电流？〈3〉1KW·h电可供此灯泡正常工作长时间？〈4〉若实际电压为200V，则灯泡的实际功率为多大？灯泡的发光情况如何？解题方法：找准题中的不变量、变量，选择合适的公式计算曼哈顿*9年级物理第3页共14页题型三：电热计算例1、两电阻串联在电路中，其R1=4Ω，R2=6Ω，电源电压10V，那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量？例2、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？例3、两根相同的电阻丝，电阻为R，将它们串联后接到电源上，20min可以烧开一壶水；如果将它们并联后，接到同一电源上（设电源电压不变），烧开这壶水需要多长时间。解题方法：首先分清电路（纯电阻电路还是非纯电阻电路），选择正确的公式计算练习：1、一台接在220V电压的电路中正常工作的电风扇，通过风扇电动机的电流为0.455A，测得风扇电动机线圈电阻为5Ω，试求（1）电风扇的输入功率多大？（2）电风扇每分钟消耗电能多少？（3）风扇的电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？2、热水器中有两根电热丝，其中一根通电时，热水器中的水经15min沸腾，另一根单独通电时，热水器中的水经30min沸腾。如把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需多少时间才能沸腾？（设电热丝电阻不变）。题型四：生活用电问题例1、小欣家的电冰箱功率是0.2kW。双休日全家外出的两整天里，只有电冰箱在自动间歇工作。这两天前后，电能表示数如图4所示。则这两天时间内，电冰箱消耗的电能是多少？实际工作时间是多长？例2、小王家电能表上标有“220V10A”字样，他家原有电器的总功率是1500W。最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如下表所示。(计算结果保留小数点后两位小数)试求：(1)电热水器的额定电流是多少安培？曼哈顿*9年级物理第4页共14页(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆？(3)将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用？练习：饮水机是一种常见的家用电器，其工作原理可简化为如图17所示的电路，其中S是一个温控开关，1R为发热板，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S自动切换到另一档，饮水机便处于保温状态。（1）试确定温控开关S接a或b时，饮水机分别对应的工作状态。（2）若饮水机加热时发热板的功率为550W，而保温时发热板的功率为88W，求电阻2R的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。题型五、变化电路问题例1、如图10-13所示，已知电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压U=6V．试根据下列要求进行求解：（1）当开关S1、S2都断开，S3闭合时，求电流表的示数和R1的电压；（2）当S1、S2都闭合，S3断开时，求电流表示数；（3）开关处于何种情况下，电流表会烧坏？例2．如图所示电路，电源电压U保持不变，电源电压为12伏特，定值电阻R1的阻值为4欧姆，滑动变阻器的最大阻值为8欧姆，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中，电流表、电压表示数的变化范围？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。曼哈顿*9年级物理第5页共14页练习：1、如图14所示，Ｒ1＝20欧，Ｒ2＝40欧，电源电压保持不变．（1）当开关S1、S2都闭合时，电流表Ａ１的示数是0.6安，小灯泡Ｌ恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；（2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2安，求小灯泡的实际功率；（3）小灯泡的额定功率是多少?2、如图15所示的电路中，电源电压U=6V，保持不变，电阻R1为5欧。（1）闭合开关S1，断开S2，并将滑动变阻器的滑片P滑至b端时，测得R1两端的电压U1=1.2V，求滑动变阻器的最大阻值。（2）当开关S1、S2都闭合，并将滑动变阻器的滑片Pa滑至a端时，若已知R2为7.5欧，求此时干路中的电流为多少？题型六：电路保护问题例1、在伏安法测电阻的实验中，电压表的示数为4.8V，电流表的示数为0.5A。如果改变电源电压后，电压表的示数为12V，前后两次都用量程为0～0.6A的电流表行不行？如果不行，应该怎么办？例2、如图11所示，电路的电源电压和灯泡电阻不变，R1=5，灯L标有“8V6.4W”字样，电流表量程为0～3A，滑动变阻器标有“2A”字样。（1）只闭合S1时，电流表的示数为0.6A，求电源电压。（2）闭合S1、S2、S3，滑片移到b端时，电流表的示数为I总=2A，求变阻器的最大阻值。（3）若电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～3A，只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求变阻器连入电路的阻值范围。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。练习：1、如图25所示，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑图14曼哈顿*9年级物理第6页共14页片P在移运过程中，电压表的示数变化范围为0～4伏，电流表的示数变化范围为0.5～1安，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压．2、如图所示，电源电压是4.5V，电阻R1＝5欧，变阻器R2的最大阻值是20欧姆，电流表的量程是0～0.6安，典押表的量程0～3伏，为保护电表不损害，变阻器接入电路的阻值范围是多少？题型七、开放性问题例1、如图12所示，R1为12的定值电阻，电源电压为9V，开关闭合后电流表示数为0.5A，通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量例2、如图13所示的电路，R1与R2并联，已知R1=10Ω，通过R1的电流I1=3A。请你补充一个条件，求出电阻R2的电功率大小（要求：条件不能重复，数据自定，并写出简要计算过程）（1）补充条件，计算；（2）补充条件，计算。练习：1、家庭中常用电热水壶烧水，它具有方便、环保的优点．下表是小红同学收集到的烧开一壶水的有关数据，请按要求作答．(设电阻值不变、计算结果保留小数点后面两位)(1)烧开这壶水至少需吸收多少热量?(2)用所学知识计算出与本题相关的三个电学方面的物理量．要求写出简要的文字说明、计算过程和结果．(3)小红同学通过计算、分析发现，烧开一壶水实际加热时间大于理论计算时间．你认为产生这种现象的原因是什么?请简要分析．水的质量m／kg0．5电热水壶铭牌额定电压U／V220水的初温t0/℃20额定功率P／W440水的比热容c／[J／4．2×103实际电压U／V200曼哈顿*9年级物理第7页共14页(kg·℃)]大气压值一个标准大气压实际加热时间t／min9四、达标检测：1.某家庭电路中选用标有“220V3A”的电能表，正常使用三盏“220V60W”的灯和一台“220V75W”电视机，节日晚上想再装标有“220V15W”的彩色串灯以增添喜庆气氛。问最多能装几盏？（用两种方法）2.某教学大楼共有12间教室，每间教室装有“220V60W”的电灯6盏。若照明电路供电电压正常，在每间教室只开两盏灯时，这座楼的干线中的电流强度是多大？若每间教室的所有灯全部开亮，这座楼的干线中的电流又是多大？3、有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？4、一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:当输入电动机的电强度为多大时,电动机可得到最大的输出功率?最大输出功率为多少?5、如图所示的电路中，电源电压为12伏保持不变，滑动变阻器最大阻值为R2，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P由a端移到b端时，电流表示数由1.5安变为0.5安，求：（1）滑动变阻器的最大阻值；（2）电压表示数的变化范围；（3）滑动变阻器的滑片P滑到b端时，通电2分钟，R1产生的热量．曼哈顿*9年级物理第8页共14页6．在如图所示的电路中，电源电压不变，灯L标有“6伏3瓦”字样．当电键K闭合时，灯L正常发光，电流表的示数为0.6安．求：（1）通过灯L的电流．（2）电阻R2的阻值．（3）在10秒内，电流通过电阻R2所做的功7、如图5所示，电源电压保持不变，灯L1和L2上分别标有“6V3W”和“6V6W”字样，灯L3上标有“12V”，其它字迹模糊不清。当断开S1，闭合S、S2时，其中一盏灯能长时间保持正常发光；当断开S2，闭合S、S1时，电流表的示数为0.3A。求电源电压和灯L3的额定功率。8．一个“220V