初中物理4.电学综合计算

1、电学综合计算【例 1】电路，灯泡L1 标有“6V 6W”，L2 标有“6V 3W”，电流表 A1 的量程是 03A， A2 的量程为 00.6A，电压表量程 015V，在 a，b 间接入电压可调的直流电源闭合开关S 后，假设电阻不随温度变化，为保证所有电学元件的安全，则允许加在a、b 间的电源电压和通过电流表 A1 的电流不得超过（）考点：欧姆定律的应用；电功率的计算：开关闭合后，两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表 A1 测干路电流，电流表A2测通过灯泡L1 的电流；由 P=UI，两灯泡的额定电流分别为：I1=1A，I2=0.5A，由 I=，两灯泡的电阻分别为：R1=6，R2=12；因 L

2、1 的额定电流为 1A，A2 的量程为 00.6A，所以，该支路的最大电流 I1=0.6A，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电压表量程 015V，两灯泡的额定电压均为 6V，所以，a、b 间允许所加的电压：U=I1R1=0.6A6=3.6V；通过 L2 的电流：A3.6V0.9AB6V1.5AC12V3AD15V3.75A【例 2】，电源电压保持不变，不计温度对电阻的影响，将滑动变阻器滑片 P 从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由 8V 变为 5V，电流表示数相应由 0.3A 变为 0.6A，那么定值电阻R0 的电功率改变量为（）考点：电功率的计算；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用

3、：当电压表示数为 U1=8V 时，电流表示数为 I1=0.3A 时，则电源电压为 U=I1R0+U1=0.3AR0+8V，当电压表示数为 U2=5V 时，电流表示数为 I2=0.6A 时，则电源电压为 U=I2R0+U2=0.6AR0+5V，电源的电压不变，0.3AR0+8V=0.6AR0+5V，解得 R0=10，U=12V定值电阻 R0 消耗的电功率：P0=P0P0=I22R0I12R0=（0.6A）210（0.3A）210=2.7WA0.9WB2.7WC3.3WD3.9WI2=0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且A1 的量程是 03A，所以，电流表 A1 的示数：I=I1+

4、I2=0.6A+0.3A=0.9A，综上可知，选项 A 正确：A【例 3】的电路中，电源两端电压 U 保持不变当只闭合开关 S1 时，电压表的示数为U1，电流表的示数 I1 为 1A，电阻 R1 消耗的电功率 P1 为 4W，电阻 R2 消耗的电功率为 P2；当开关 S1、S2 都闭合时，电压表的示数为 U2，电流表的示数为 I2，电阻 R2 消耗的电功率为 P2已知 P2：P2=1：4，U1：U2=2：1则（）考点：电功率的计算；欧姆定律的应用：当只闭合开关 S1 时，等效电路如图甲所示：当开关全闭合时，等效电路如图乙所示：（1）P=I2R，且 P2：P2=1：4=（）2= ，A电阻 R2=

5、4B电流表的示数 I2=1.5AC电源两端的电压 U=6VD当开关 S1、S2 都闭合时，通电 10min，电阻 R2 消耗的电能为 4800J：B【例 4】电路，电源电压保持不变L 上标有”6V3W“字样当只闭合开关 SS1 时，电流表示数为 I1，电压表示数为U1，电阻 R1 的功率P1=3W，灯消耗的电功率为 PL；当只闭合开关 S、S2 时，电流表示数为 I2，电压表示数为U2，灯消耗的电功率为 PL已知U1： U2=2：3，PL：PL=4：1，（灯丝电阻不随温度改变）求：（1）灯丝的电阻解得：= ，I2=2I1=21A=2A；，故 B 错误；（2）图 1 中，P=I2R，电阻 R1

6、的阻值：R1=4，U1：U2=2：1，且串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律：= = ，解得：R3=3R2，电源两端的电压不变，= ，解得：R2= R1= 4=2，故A 错误；电源的电压：U=I2（R1+R2）=2A（4+2）=12V，故 C 错误；（3）图 2 中通电 10min，电阻 R2 产生的热量：Q2=I22R2t=（2A）221060s=4800J，故 D 正确：D（2）R1 和 R2 电阻之比（3）R1 的阻值和电源电压考点：欧姆定律的应用；电功率的计算：由 P=，灯丝的电阻：RL=12；只闭合开关 S、S1 时，等效电路图如图 1 所示；只闭合开关 S、S2 时，等效

7、电路图如图 2 所示：因 P=I2R，且 PL：PL=4：1，所以，=（）2= ，解得：= ，由 I=，R1 和 R2 电阻之比：【例 5】电路如下图所示，电源电压与灯泡 L 电阻保持不变。当闭合开关 S1、断开 S2，滑动变阻器滑片移到中间，此时灯泡 L 的电功率为 90W，若闭合 S1、S2，滑动变阻器滑片不动，此时灯泡 L 消耗的电功率为正常发光时 40W，则闭合 S1，断开 S2，将滑片移到 b 端时，灯泡 L消耗的电功率为W。= = ；（3）因电源的电压一定时，电路中的电流与电阻成反比，所以，= ，整理：R1=RL=12，由 P=I2R，图 1 中的电流：I1=0.5A，电源的电压：

8、U=I1（R1+RL）=0.5A（12+12）=12V：灯丝的电阻为 12；R1 和 R2 电阻之比为 1：3；R1 的阻值为 12，电源的电压为 12V：40W【拓展题】（2014）冬季，养鸡场为了提高产蛋量，夜间需要在鸡舍里用电热器加热并用灯泡照明；白天只需要在鸡舍里用电热器加热，不需要用灯泡照明小阳根据上述要求设计了一种，电阻 R1 和 R2 是两个用来加热且阻值不变的电加热照明装置，这个装置的电路图阻丝，灯 L 是标有“220V 160W”的照明灯泡，开关S1、S2 的通断只有两种状态，一种是同时断开，另一种是同时闭合该装置从早晨 7：00 至 17：00 处于白天工作状态，连续正常工

9、作 10h，这段时间内电流表的示数为 5.5A，电阻R1 的电功率为 P1，电阻 R2 的电功率为 P2，电路的总电功率为 P；该装置从 17：00 至第二天早晨 7：00 处于夜间工作状态，连续正常工作 14h已知：电源两端的电压 U 恒为 220V，= 求：（1）总电功率 P；（2）电阻 R2 的阻值；（3）从早晨 7：00 到第二天早晨 7：00 的 24h 内，该加热照明装置共消耗电能多少千瓦时考点：欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算：当开关 S1、S2 同时断开时，电路处于白天工作状态，等效电路如图甲所示；当开关 S1、S2 同时闭合时，电路处于夜间工作状态，等效电路如图乙所示（1）由图甲可知：P=I1U=5.5A220V=1210W；（2）由图甲可知：= ，U=U1+U2解得 U1=55V，U2=165V则 R1=10R2=30（3）W 白=Pt 白=1.21kW10h=12.1