电学计算专题改

1、电学计算专题（改）物理计算-电学部分一、基础篇（一）、涉及知识点1串联电路规律电流处处相等I= I仁12=13总电压（电源电压）一般不变等于各部分电压之和 U总二U1 + U2+U3总电阻等于各部分电阻之和 R总=R1+R2+R3各部分电阻之比等于各部分电大电压之比（某部分电阻越大其两 端电压也大）卫也R2 U 22并联电路规律总电流等于各支路电流之和I总=I 1 +I2+I 3总电压（电源电压）一般不变等于各支路电压U总=U1 = U2=U3总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和R1R2R总=各支路电阻之比等于各支路电流反比 小）R1 I_2R2 I13计算公式R1 R2(1)（某支路电阻越大其电

2、流越总功率计算（以两用电器为例）U总2P总=盂或P尸P1+P2（如果电功W=UIt;焦耳定律Q= I2Rt（2）各量计算公式电流计算：I=U；I=P；电阻计算：R=U ;D U2R=RUIP电压计算：U=IR;U=r；功计算：W=Pt ;W=UIt功率计算：P=W；P=UI;P=（一般用于并联电路）；R功率P=W;电功率P=UI所学公式：欧姆定律匸R ；tp=i2r （一般用于串联电路）两用电器串联接入符合额定电压电路中总功率 不等于两用电学计算专题(改)电器额定功率之和等于两用电器实际功率之和 女口果两用电器 并联接入符合额定电压电路中总功率 等于两用电器额定功 率之和)电热计算：Q= l2

3、Rt (如果是纯电阻电路 Q=W)4. 常见易错单位换算： 电流：1A=mA=uA 电能：1度=kw- h =J;5. 常用电学估算量(熟记) 电流：计算器100卩A 灯0.2A 电冰箱1A 空调5A 电功率：计算器0.5mW 电灯60W 电冰箱100W 空调1000W 洗衣机500W电热水器1000W(二) 解题规范指南：(1) 解计算题的一般步骤：写“解”字 -写公式-代数据一写结 果f答。(2) 单位一律要用英文字母；(3) 在电路图中标出已知量和未知量，或写出有必要的文字进行说明，如“当开关S、S2均闭合时，电阻Ri、R并联等”；(4) 结果不能用分数表示。(5) 解法要点：分辨精电路

4、是串联还是并联，回想串并联电路有 关规律；根据题中所求，及提到的量选择相应公式结合串并 联电路有关规律解题(三) 例题精讲：Bi. 一灯泡标有“ 220V 40W”字样，问(1) 这些字样的含义是(2) 该灯工作10小时，消耗电能多少度？(3) 该灯正常工作时，通过它的电流是多少？(4) 该灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？(5) 把该灯接入110V的电路中，假如灯丝的电阻不变，通 过的电流多大？此时该灯的电功率是多少？(6) 为了使该灯接入380V的电路后能正常工作，应怎样加电学计算专题(改)装一个电阻，该电阻的阻值是多大？(7) 上题中这个加装的电阻消耗的功率是多大?B2.电吹风是现代家庭的

5、常用电器。如图5甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风 的主要技术参数如图2乙所示：(1) 当只闭合Si时，电吹风正常工作Imin消耗的电能是多少 J?22JJV50Hz吹热灿时切串880W欢得風1吋功卡ROW(2) 当同时闭合Si、S2时，电吹风正常工作，通过 R的电流为 多大？(3) 当电吹风正常工作并且吹热风时，imin内电流通过R产生 的热量是多少J?3. (2010.浙江温州)现有两个电阻R和Ro, R为标准电阻(阻 值不变)，Ro的阻值会随温度的升高而减小。它们的电流随电压的 变化曲线如图甲所示。小明将两个电阻连接成如图乙所示的电路进行实验研究，

6、实验过程中电源电压保持不变MRl I电学计算专题(改)(1)据图甲可知，标准电阻R的阻值是欧(2)实验过程中，当 变？Ro的温度升高时，电压表的示数会如何改。(3)实验过程中，当电压表的示数为4伏时，电阻Ro消耗的电功率 是多少瓦？4. ( 2010浙江嘉兴)2010年世博会全面使用一种名叫LED灯的新型节能灯。使用LED灯比旧式灯泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表)。图乙是世博会的吉祥物一一“海宝”，夜晚在LED灯的照射下，能呈现出不同的颜色，形象十分可爱甲 (第4题图) 乙LED灯两 端电压(V)流过LED灯电流(mA)LED灯的颜色1.820红2.420r黄3.22

7、0蓝(1) 根据表中数据，当LED灯发出 红光时，消耗的电功率是 瓦(2) 把一个LED灯接入如上图甲所示的电路中，已知电源电压 为5伏且保持不变，电阻R为90欧姆。闭合开关后，毫安表(比安培表更精确的电流表)的读数为 20毫安，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？(3) 有一座“海宝”的质量为2.0 X03千克，与水平地面的接触面 积为0.4米2,求此“海宝”对地面的压强(g取10牛/千克)（四）课后练习1. （04南山）将一只标有“ 100Q, 2A”的滑动变阻器与一只标有 “20Q, 0.5A”的电路元件串联起来，该部分电路的最大电流承受 能力为？3. （广州）有两个灯泡，Li标有

8、“6V 3W字样，L2没有标记，测 得L2的电阻为6Q,把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能 正常发光，那么该电路两端的电压和 L2的电功率分别是4. （05深圳）我们家中的各种用电器是联接入电路的。我国家庭电路的电压为220V，一个电阻为1100Q的灯泡，正常工 作时，通过它的电流为A。5. 一个“ 12V 6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正 常发光，需联1个多大的电阻？，该电阻消耗的功率是6. （06深圳）如图，灯L上标有“ 6V 3W”字样，开关S闭合， 滑片P移至a端时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光。则每 分钟电流通过L所做的功为？。滑动变阻器的最大阻值为？。当

9、移至b端时，电流表示 数为？，电路消耗的功率？7. （08淮安）小华家电能表4月底的示数为“ 21382”，5月底的示 数为“ 21782”,则小华家5月份消耗的电能 kWh,应付电费元（按每度电均0 . 5元算）.8. （08南通）电子式电能表表盘上标有“ 3000imp/（kW -h）”字样， 将某用电器单独接在该表上工作 20mi n，电能表指示灯闪烁了 300 次该用电器在上述时间内消耗的电能为多少 kWh,它的电功率 是多少W型号XXX频率50Hz额定功率350W额定电压220V洗衣容量3kg整机质量3Ukg9. （04南山）右表是某型号全自动洗衣机的 部分技术参数，根据此表，求：（

10、1）该洗衣机的额定电流是多少？（2）若每天洗衣时间平均为30分钟，则每 个月（按30天计算）洗衣机消耗的电能为多 少千瓦时？10. 小明家的电能表上标有“ 220V 10A”的字样，他家有40瓦电 灯5盏，100瓦电视机1台，140瓦电冰箱1台、700瓦电热水器 1台、700瓦电饭锅1只，通过计算说明这些用电器能否同时使用？11.求：(1)(2)通过灯泡的电流是多少安?电阻R的阻值是多少？（2008湖北恩施）如图，当闭合开关后，灯泡刚好正常发光,12. （09江苏）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所XX牌电烤箱额定电压220V额定高温挡1100W功率低温挡440W示，R1和R2均为电

11、热丝.电学计算专题(改)电源频率50Hz求:(1) 电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；(2) 电路中Ri的阻值；(3) 电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和Ri的功率.13. (2008山东)电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术 参数如右表所示。(1) 若该车和人共重I400N,行 驶时两轮胎与地的接触面 积共为i.0 x i0-2m,那么 车对地面的压强多大？(2 )在某平直路段上，电动自行车以额定功率匀速行驶型号TDR0178Z无刷电机48V 400W铅酸电池48V 80Ah整车质量84kg外包尺寸1860 x 530 x1050时,受到

12、的平均阻力为402此时自行车的动力多大？若行 驶速度为7m/s,则Is内动力对自行车所做的功是多少？电 动自行车的效率多大？14 （深圳I 2010）. （6分）有一只标有220V, 110W”，字样的灯泡 Li。求：（1） 1.1度的电可供该灯泡正常工作 小时。（1分）（2）该灯泡L1的电阻阻值大小？（2分）（3）若把L1与标有220V, 1A ”的另一只灯泡L2串联接到220V 的电路中，求Li实际消耗的电功率是多少瓦？（结果保留整数）（3 分）15. （09宁波）发光二极管（LED）具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。如图甲所示是 LED的实物图和元件符号把一个额定电压为3V的L

13、ED接人电源电压恒为4.5V的电9 / 19路，如图乙所示。（1）闭合开关S, LED发光；断开S,改变电源的正负极后闭合S, LED却不发光，可见，LED具有（填“单向”或“双向”）导电性；（2）移动滑片P,测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所 示。当该LED正常工作时，消耗的电功率多大？此时变阻器 R'接人电路的阻值多大？呂16.（2008浙江台州）如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌；（1）该电热水壶正常工作时的电阻为多少欧？（2） 该电热水壶正常工作时、烧开一壶水需要 5分钟，其消耗的 电能是多少？（3）在用电高峰期使用，如果电压只有 200伏，这时电热水壶的产湍卑号：X

14、XXX 牺定电用22吓F0肮 鶴崑功舉，11刚 楓L2L执行标推：KXX XX IxXXX X XX电器厂实际功率有多大？（不考虑电阻的变化） I也 FUJI _7 P P、提高篇43、（ 3分）（1）某反恐小组的拆弹专家下在拆除恐怖分子设置在 飞机上的定时爆炸装置。如图所示，为使爆炸装置停止工作， 应剪断线。（填“a”或“ b”）（2）位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，0是转动轴， 0C是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时 0C是竖直的，风 越强，0C杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金 属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关s即可。通过分析可

15、知：金属杆 0C与弧形电阻AB观察变型号 DSP 19B电源 220V 50Hz功率加热时1200W保温时 30W容量2L19下表是某辆四轮轿车的部分数据:C18. （2008年淄博市中考题）某电热水瓶的铭牌如右表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少?（2）加热时电热水瓶的电阻多大？（3）若瓶内20T的水加热10min正 好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多 少？（4）请你尝试画出电热水瓶的内部 电路图。1轿车的基本事就氣气大商的it术参数牟身浚量（千更）1900磺定电压（如L2-也/宽/高（毫乖5175/1899/

16、1480耗电功率（:瓦）35油IL（井/苗千耒7.4电舰昭扰术車戲骯丸轍出功卓于瓦）ISO电压（伏12眾离時速（千米/小时）210丸葩时闻匕卜时）20|轮胎宽度（毫米）200 )窑童（安小時）50（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向）。则此时该轿车对 水平路面的压强约为多大（g取10牛/千克）?（2）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间？（3）该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进，发动 机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大？77导流板图33所示

17、。它的作用主 提高车轮的抓地性（4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图 要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力， 能。则导流板横截面的形状是C 20、小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们 的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示电源电压6V，R0为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50 的均匀电阻丝.OP为质量、 电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为 2N的球P.闭合开关 S,无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风 力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点 O偏转，当偏转到电阻丝的A端时， 电流表示数为0. 6A .已知悬挂点O 与电阻丝B端的距离为10cm，金属 细杆OP始

18、终与电阻丝AB接触良好 且无摩擦，求：（1）R0的阻值；（2）无风时电流表示数；在风力作用下，当金属细杆 0P在图示位置静止时，作出F风的 力臂，并求出该的大小.（09浙嘉）38. 5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结 构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早 餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭第隔題图1XX全口动豆浆机览号j加麹功珮8tX)W:鞭定电压220V|电动机勒率150W牺宦频率'50Hi購宦辖址L 1L第3S勵图2牌如下:（1）计算豆浆机正常工作时的最大电流。（2）豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作 3分钟，电阻丝 累汁加热12

19、分钟，则总共消耗多少电能？（3）豆浆中富含的 是细胞生长及修补组织的主要原料，食用豆浆能为青少年提供生长发育所需的重要营养素。(1) 由P=UI得：I = P = 800W = 3. 64A(公式、过程、结果各U220/一分)(3分)tW /口(2) 由 P=得：W Ptt加热时消耗的电能： W= Pit i = 800W< 12 X 60s = 576000 J电动机 工作时消 耗的电 能：W = P2t2 = 150 WX 3 X 60s =27000J（3分）总共消耗的 电能：Ws= W+ W = 576000 J +27000J = 603000J（1 分）答：正常工作时，通过豆

20、浆机的最大电流3. 64A,做一次豆浆总共消耗603000J电能。.（2 分67、（ 7分）近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶 进千家万户。如图为某新型轿车自动测定油箱内油面高度的电路原理图。油箱的容量是50升，油箱质量为20kg，电源电压电学计算专题(改)恒为6伏，Ro是阻值为3欧姆的定值电阻，A是油量指示表(实 质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来)。 Rx为压敏电阻，表面积为200cm2，它的特点是表面受到的压 强与阻值成反比。油箱压在压敏电阻上，当油箱装满时，电流 表的读数为1A。(汽油的密度为0.8X 103kg/m3, g取10N/kg)。 求：、随着油

21、箱内汽油液面的下降，油量表的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)、油箱装满时，压敏电阻受到的压强；、当汽油全部用完时，电流表的读数；(4) 、当电流表的读数为0.8A时，压敏电阻消耗的电 功率。例1 (1)额定电压为220V,额定功率为40W (2)0.4度 0.18A 1210 Q (5)0.09A,10w 880Q (7)29w例2【解析】当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作lmin消耗的电能是 W Rt 80W 60s 4800J。当同时闭合 S、S2时，电吹风吹热风，即电动机和电热丝同时工作，干路电流I P2880W4A ，电动机正常工作时的电流U220VI P80W0.36A

22、，通过R的电流为M U220VIr I1 M4A0.36A3.64A ，电阻 R消耗的功率f P2 R 880W 80W 800W，1min内电流通过 R产生的热量是 Q WR PRt 800W 60s 4.8 104 J。例 3. (1)10 (2)增大(3)解:电学计算专题(改)当电压表为 4V时，电路的l=0.4A 此时Ro的电压8VPro=U roX=8V X0.4A=3.2w答案：1C 3D 4.并 0.2A5.串 4812W 6.180J 60Q 0.1A0.6W 7.40 208. 0. 13009.1.59 5.25kwh10能 11.。解：如图(1) 通过灯泡的电流为： 匸P

23、l/Ul=3W/6V=0.5A(2) 电阻R两端的电压：U=9V-6V=3V因电阻R与灯泡串联，所以通过 R中的电流为：l=0.5A电阻 R 的阻值：R=U/I=3V/0.5A=6 Q答：略；12.<1W Np. t(1牛)=lOOWX60Os=6+ 6X 10*J<1势)由Pn=Ul兔卄<1 Q代人敦据解徘民h441(I与)3>P*=UJ(1沁1 V 220V "<1 4Pi(1 P-(2A)fX44Q-17GW(1 A513. (1)1.4 X 10 Pa；(2) 40N; 280J; 70%15.18.解:保温时通过电热水瓶的电流是h彳翁0.14A

24、;加热时电热水瓶的电流J讐鬻詈A,加热时电热水瓶的电阻为R2U 220VI60 A2 11 %40.33;电热水瓶内水的质量mV3.#310 kg / m2 10 3m32 kg ,水吸收的热量Q吸3“Cm（t to）4.2 10 J /（kg ? C；）2 kg （10020 ：C）6.72105J电学计算专题（改）,电热水瓶消耗的电能W5F2t 1200W 10 60s 7.2 10 J，热5R1 R?Rz甲乙图4水瓶效率 鈴 穿影；电热水瓶的内部电路图如 图4甲或图4乙所示17解：（1）由P=U/R可知：R=U/P= （220V） 2/1100W=44Q（2）W=Pt=1100W300s

25、=3.3 X 105J2 2（3）P 实=U实 /R= （200V） /44909W答：略；37. （1） 0.036 （2 分）（2）由 I= U/R 得 UR=IR=0.02AX 90Q=1.8V （1 分）ULED=5V-1.8V=3.2V（1 分）查表得LED灯发出蓝光。（1分）（3）F=G=mg=2.X 103 千克 X0 牛顿/千克=2.0 X04 牛（1 分）F 20000牛P = S = 0.4 米 2（1 分）=5X04 帕（1 分）答：（2）此时LED灯发出蓝光，（3）此 海宝”对地面的压强电学计算专题（改）5X104 帕。19【解析】（1 ）轿车一只轮胎与地面的接触面积S

26、o 0.2m 0.05m0.01m2，四只轿车轮胎与地面的接触面积S 4S04 0.01m20.04m2轿车对地面的压力19000N，则轿车对地面的压强为uc F19000N5P -4.7510 Pa。S0.04m2(2)电 瓶 储 存的FGmg 1900 kg 10N/kg电 能W Ult 12V 50A 3600s2.16 106J，充足电的电瓶最多能供6氙气大灯正常工作的时间t W 2.16 10 J 30857sP 2 35W(3 ）: P W空Fv，二轿车受到的阻力是ttf FP 120000W4000N 。v30m/s（4）导流板上表面平直，底部呈弧形凸起，像一个倒置翅膀, 轿车高速行驶时，导流板上表面的空气流动慢，压强大，底部空 气流动快，压强小，形成的压力差使车轮能更好地抓紧地面。正 确选项为C。対.瞬n 金属细杆。尸倔莪壬山绻时，也魁局直檢连接柱电餾两錨（2）无岡吋金屈痢杆心厂下亟，屉与J?屈斥氐17 / 19C3阵力碑：（见尢下国）图諒（右下图）i鱼平礁，樨据fUT平離条件电学计算专题(改)(2010.浙江金华)38 浴霸是安装在浴室可供取暖和照明的家用电器，某浴霸的铭牌和简化电路图如图所示，图