电学部分专题三：电学计算专题

电学部分专题三：电学计算专题第一页，共26页。知识点回顾

电学物理量

电学物理量

电学规律电学公式第二页，共26页。电学物理量电流（Ｉ）电压(Ｕ)电阻（Ｒ）电功（Ｗ）电功率（P）电热（Q)作用单位测量定义单位影响因素变阻器定义单位影响因素变阻器（长度、粗细、材料、温度）滑动变阻器（原理、连接及作用）影响因素实质公式(电压、电流、通电时间)（电能转化为其它形式的能）（Ｗ＝ＵＩt＝Ｐt

）定义单位公式物理意义额定功率实际功率公式影响因素（Ｐ＝Ｗ／t）（做功快慢）（正常工作消耗的功率）（决定灯泡的亮度）(电阻、电流、通电时间)第三页，共26页。电学规律欧姆定律串联特点并联特点Ｉ＝Ｉ１＝Ｉ２Ｕ＝Ｕ１＋Ｕ２Ｒ＝Ｒ１＋Ｒ２Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２Ｗ１／Ｗ２＝Ｐ１／Ｐ２＝Ｕ１／Ｕ２＝Ｒ１／Ｒ２Ｕ＝Ｕ１＝Ｕ２Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２１／Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２Ｗ１／Ｗ２＝Ｐ１／Ｐ２＝Ｉ１／Ｉ２＝Ｒ２／Ｒ１Ｉ＝Ｕ／ＲＲ不变，Ｉ与Ｕ成正比Ｕ不变，Ｉ与Ｒ成反比第四页，共26页。电学公式欧姆定律电功Ｉ＝Ｕ／ＲU=IRR=U／I变形电功率焦耳定律（适合纯电阻电路）第五页，共26页。知识准备：

1、串联的电阻越多，总电阻越大，且大于最大的电阻;并联的电阻越多，总电阻越小，且小于最小的电阻。

2、在串联和并联电路中，若其中一个电阻增大，其它电阻保持不变，则总电阻增大。电学计算题解题步骤：

1、审题，明确试题中的已知物理量和待求物理量；分析条件（开关的断开与闭合、变阻、电压变化）。

2、根据题意，画出电路图，并用物理符号表示已知物理量和待求物理量；（去表法）分析电路(的变化)。

3、经过分析，找出由已知物理量推出待求物理量的途径，运用合适的公式写出计算过程从而求解解题要求：

1.写出所依据的主要公式或变形公式。

2.写出代入数据的过程

3.计算过程和结果都要写明单位解题的关键：

1、找准不变量——定值电阻阻值不变、电源电压不变。

2、弄清变化前后电路的连接方法，电压表、电流表所测电路，变阻的连入情况。

3、理解电学术语：家庭电路电压220V，用电器正常工作，即在额定电压下工作，此时的功率是额定功率。如果有滑动变阻器：从电阻的变化入手。第六页，共26页。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10Ω。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的阻值一、基础题型[如果是计算题将出现在第1题或（和）第2题]第七页，共26页。2、如图所示电路，已知R1=2Ω，R2=4Ω，R1两端的电压为2V，求(1)通过R1的电流强度I1(2)R2两端的电压U2

第八页，共26页。题型二：额定功率、实际功率的计算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？第九页，共26页。题型三：开放性问题例1、如图所示，R1为12Ω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第十页，共26页。1:开关断开与闭合改变电路的连接方式。思维点拨：由于开关的通断，改变了电路的结构，电路中的电流、电压值会发生变化。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，利用“电流法”判断出用电器是串联或并联，还是断路或短路，确定用电器工作情况，联系串、并联电路中的电流和电压规律，结合电源电压和用电器电阻保持不变做定性分析，选择合适的公式进行解答．二、中档以上题型(如果是计算题将出现在第2题或第3题)第十一页，共26页。例1：如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变．当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求：

（1）电源电压为多少？

（2）R2的阻值为多少？

（3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路。I1=0.45A得到电源电压U=I1R1=0.45A×20Ω=9V（2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联R2的电流：I2=I－I1=0.75A－0.45A=0.3AR2===30Ω（3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联电路电流：I=I1=I2=R1的电压：U1=I1R1=R1=×20Ω=3.6V 第十二页，共26页。练习1：在图13所示的电路中，设电源电压不变，灯泡L上标有“6V，3W”字样，当K1闭合，单刀双掷开关K2接a时，灯泡L正常发光；当K1断开，单刀双掷开关K2接b时，电压表示数为3V。（设灯泡的电阻不变）求：（1）电源电压是多少伏？（2）电阻R的阻值是多少欧？（3）K1断开，K2接b时，该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳？

第十三页，共26页。目标2:由变阻引起电路总电阻变化的电路（滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等）。思维点拨：所串联电阻的变化使该电路中电流表、电压表示数变化，导致用电器工作情况发生变化。先分析该路中电流的变化，接着分析定值电阻两端的电压变化，最后才能得出变阻两端的电压等于总电压减去定阻两端的电压的差。第十四页，共26页。例2：在如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=10Ω，R2为滑动变阻器．闭合开关S，当滑片P在a端是，电流表的示数为0.3A；当滑片P在b端时，电压表示数为2V．

求：（1）滑动变阻器R2的最大阻值？（2）当滑片P在b端时，定值电阻R1消耗的电功率是多大？解：（1）当P在a端时，如上图所示，

电源电压：U=IR1=0.3A×10Ω=3V，

当P在b端时，如下图所示，

R2两端的电压U2=2V，

R1两端的电压：U1=U-U2=3V-2V=1V，

R1中的电流：I1=U1R1=1V10Ω=0.1A，R1、R2串联，I2=I1=0.1A，

滑动变阻器的最大阻值R2=U2I2=2V0.1A=20Ω；（2）当P在b端时，R1消耗的电功率：P1=U1I1=1V×0.1A=0.1W．第十五页，共26页。练习2：如图所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡完全熄灭，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.8A．

求：（1）电源电压．

（2）灯泡正常发光1min消耗的电能．

（3）灯泡正常发光时，电路的总电阻．

第十六页，共26页。目标3:生活用电有关的计算思维点拨：分析电路的连接方式，找准题中的不变量、变量。家庭电路电压220V，用电器的开关拨到不同的挡位时，用电器两端的电压不同，电阻相同（电阻可以根据额定电压和额定功率求出），画出对应的等效电路图，选择合适的公式进行计算（实际功率）。第十七页，共26页。例3：电吹风是现代家庭的常用电器．如图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，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如图表格所示：三角牌电吹风ZJQF003额定电压220V频率50Hz吹热风时功率880W吹冷风时功率80W。（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位）

（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少？

（3）小明家的电能表如图乙所示，当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时，半小时电能表的转盘旋转多少圈？

（4）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？解：(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流：

(2)闭合S1、S2时，5min内R产生的热量：(3)电吹风正常工作并且吹热风时，半小时消耗的电能：电能表的转盘旋转的圈数：

(4)电热丝的电阻：实际电压为198V时，电热丝R的实际功率：三角牌电吹风ZJQF003额定电压220V频率50Hz吹热风时功率880W吹冷风时功率80W第十八页，共26页。练习3：如图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“6V

3W”、“6V

9W”的字样，两灯泡的电阻、电源电压均保持不变．当开关S1闭合，S2拔至a时，灯L1正常发光，电压表的示数为6V．

求：

（1）电源电压为多少？

（2）定值电阻R的阻值为多少？

（3）当开关S1闭合，S2拔至b时，

灯L2消耗的电功率是多少？第十九页，共26页。目标4:电路保护问题（电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。）思维点拨：使电路中的电流或电压低于电表的量程或电器的额定值，运用电学规律和数学中的不等式，列式解决。串联电路电流取最低的，并联电路电压取最低的。第二十页，共26页。1.把标有“2.4W，0.4A”的灯泡L1和“2.4W，0.2A”的灯泡L2并联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，求：（1）电源的电压（2）干路中的电流（2）灯L2的实际功率P2

（3）两灯泡的总功率P总2.把标有“12V，24W”的灯泡L1和“12V，36W”的灯泡L2串联后接在电源的两端，其中一只灯泡正常发光，另一只灯泡没有达到额定功率，求：（1）电路中的电流I（2）电源的电压U（3）灯L2的实际功率P2（4）两灯泡的总功率P总第二十一页，共26页。解题方法的分析、小结

1.理解掌握串联、并联电路特点、公式。2.用串联、并联电路特点公式、欧姆定律公式、电功率求解时，只要知道两个量就可以求出第三个量。3.解题时要认真审题,找出题中所给的信息,利用已学的知识求解。4.领会出题者的出题意图。他想考我什么知识点？出题人会从不同角度给你两个已知量。有的已知量不会轻易被你看出的。只要你能找到就一定能求解。第二十二页，共26页。归纳总结：做电学计算题的方法：’’1、2、3、4”1、一个电路（即始终围绕对同一电路的分析）2、两个不变（即电源电压不变，定值电阻的阻值不变）3、三个物理量[即电流（I），电压（U），电阻（R）]

I=U/RP=UI4、四个公式即：W=UItQ=I2Rt

第二十三页，共26页。一、同一个用电器，在不同电压下的功率与电压的关系：二、甲、乙两根电热丝，用甲单独加热一壶水需时间t甲，用乙单