电学计算题分类例析专题含答案.doc

1、电能表的铭牌含义：220V 5A 2500R/KWh 2、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 1、额定电压是220V；电路中允许长时间通过的最大电流是5A;用电器消耗1KW.H的电能电能表的表盘转2500圈。2、用电器正常工作时的电压；在额定电压下的电功率；额定电压是220V；额定功率是60W；R=860.7。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的阻值解：（1）并联电路电流关系（2）并联电路各支路电压相等，则电源电压（3）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？灯泡L额定电功率是多少？解：（1）闭合开关S后，灯L和电阻串联，则：电源电压 U=6V 电路中的电流 IR=I=0.14A 又因为灯正常发光，则UL =2.5V 电阻R两端电压 UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V（2）PL=ULIL=2.5V0.14=0.35W 因灯正常发光故0.35W就是额定电功率。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?解：（1）R1和R2串联后接到电压为12伏的电路，U1=U-U2=12V-4V=8V I1=I2=I=0.2AR1=U1/I1=8V/0.2A=40 R2=U2/I2=4V/0.2A=20(2)R1R2并联，U=U1=U2=12VI1=U/R1=12V/(40)=0.3A I2=U/R2=12V/(20)=0.6AI=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A2、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。解：灯L和电阻R1并联，并正常发光。所以IL=I-I1=1.5A-0.5A=1.0A(1)U=U1=UL=I1R1=O.5A12=6V(2)RL=UL/IL=6V/(1.0A)=6(3)PL=ULIL=6V1.0A=6W题型二：额定功率、实际功率的计算例1、 把一个标有“220V 40W”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？解：R=U2/P=(220V)2/40W=1210 IL=UL/PL=40W/220V=0.18A PL=40W因灯的电阻不变所以在110V时R=12120I= U/R=110V/1210= 0.36A P=UI=110V0.36A=10W。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，（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？解：I1=P1/U1=6W/(6V)=1A I2=P2/U2=6W/(3V)=2A1A 故两灯串联时电路中的电流I=I1=1A即“6V,6W”的灯正常发光，R1=U1/I1=6V/(1A)=6 R2=U2/I2=3V/(2A)=1.5 (1)U=I(R1+R2)=1A(6+1.5)=7.5V（2）P1=I2R1=(1A)2 26=6W P2=I2R2=(1A)21.5=1.5W（3）因为P1P2G故“3V6W”的灯较亮练习：1、 有一只标有“PZ22040”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？ 31KWh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：（1）R=U2/P=(220V)2/4OW=1210(2)I=U/R=220V/1210=0.18A (3)P=40W=0.04W t=W/P=1KWh /(0.04W)= 25h (4)因电阻不变故P=U2/R=(200V)2/(1210)=33.05W 因为功率变小所以灯变暗解题方法：找准题中的不变量如电阻、额定电压、额定电流、额定电功率；变量如实际电压、实际电功率。选择合适的公式计算题型三：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？解：电冰箱消耗的电能 电冰箱实际工作时间 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？(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？解：（1）根据P=UI求得热水器得额定电流：（2）热水器正常工作得电阻 R=（3）原有用电器同时工作时电路中得电流假如原来用电器同时工作，再接入电热水器，通过电能表的总电流。因为：I=12.27A10A，所以他家的用电器不能同时使用练习： 1、如图140所示，120欧，240欧，电源电压保持不变图140（1）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.6安，小灯泡恰好正常发光，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?（1）额12V（2）实08W（3）额72W2、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？（ 20，2A）题型四、变化电路问题例1、 如图10-13所示，已知电阻R1=10，R2=20，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？解：（1）当S1、S2都断开，S3闭合时，R1、R2串联，所以，I=0.2AU1=IR1=0.2AR1=0.2A10=2V （2）当S1、S2都闭合，开关S3断开时，电阻R1、R2并联，所以，I=I1+I2=(3) 当开关S1、S3同时闭合时，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：当滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器没有接入电路中，电路中只有电阻R1，电阻R1两端的电压就等于电源电压，电压表的示数就是电源电压，即此时电压表的示数就是12伏特。此时电流表的示数I= =3A。当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，电阻R1和滑动变阻器Rab串联，电压表是测量电阻R1两端电压，此时电路中的电流I= =1安培，此时电阻R1两端的电压U1=IR1=1安培4欧姆=4伏特，电压表的示数为4伏特。所以，电流表示数的变化范围是3安培至1安培；电压表示数变化范围是12伏特至4伏特。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。题型四：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00.6A的电流表行不行？如果不行，应该怎么办？解：待测电阻的阻值后次测量时的电流因为1.25A0.6A,所以前后两次都用量程为00.6A的电流表不行；后一次应选用03A的电流表。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“8V 6.4W”字样，电流表量程为03A，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03V，电流表的量程为03A，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。例2、解析：（1）只闭合S1时，电路中L、R1串联，电路电流I=0.6A。灯L的电阻：则电源电压（2）S1、S2、S3均闭合时，电路中滑动变阻器和R1并联，灯L没有电流通过。通过R1的电流为通过滑动变阻器的电流为所以滑动变阻器的最大阻值为（3）只闭合S2时，电路中L和滑动变阻器串联。为了保护电流表，电路中的电流应满足 为了保护滑动变阻器，应有 为了保护灯泡，应有由此可知，因此有为了保护电压表，应满足解以上两式得 即变阻器接入电路得阻值范围为解题方法：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的滑片P在移运过程中，电压表的示数变化范围为04伏，电流表的示数变化范围为0.51安，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压解：滑片P在a端时，U10V，I11A，滑片P在b端时，U24V，I20.5A，变阻器的最大阻值R08电源电压UI1RlAR电源电压UI（R+R1）0.5A（R十8）由、得 0.5A（R +8）lAR 解得R8，8V3、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