九年级物理电学计算题江苏科技版知识精讲

用心 爱心 专心 九年级物理电学计算题江苏科技版九年级物理电学计算题江苏科技版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 电学计算题 二 教学重点 难点 1 知道电学计算题的几种题型 2 学会针对电学的几种题型进行相关的计算并总结出相应的方法 三 主要知识点分析 1 串联电路的特点 I I1 I2 U U1 U2 R R1 R2 并联电路的特点 I I1 I2 U U1 U2 21 111 RRR 2 欧姆定律公式 I R U 3 电功的计算公式 W UIt PtRtIt R U 2 2 4 电热的计算公式 Q PtRtIt R U 2 2 当电流所做的功全部转化为内能时 Q W Pt UIt RtIt R U 2 2 典型例题典型例题 例 1 如图所示 6V 3W 的小灯泡 L 与额定功率为 10W 的电阻器串联 电源电压大 小为 10V 且保持不变 闭合开关 S 电流表和电压表的示数分别为 0 20A 和 2 4V 不考 虑电阻器和小灯泡电阻随温度变化的影响 求 当灯泡正常发光时 滑动变阻器所消耗的 功率 整个电路消耗的功率 分析 分析 这是一个简单的串联电路问题 在串联电路中 电流相等 总电压等于各串联 元件两端的电压 利用串联电路的特点可求出当灯光正常发光时电路的电流为 I 0 5A 可以求出电路中的电流 由于电路中的电流相等故滑动变阻器中的电流也 U P 为 0 5A 可以用公式 P UI 求出电路所消耗的功率 而整个电路消耗的功率应该等于电源 电压与整个电路电流的乘积 也等于各用电器的功率之和 用心 爱心 专心 答案 答案 由于这是一个串联电路 当开关闭合时 滑动变阻器移动到某一位置时 电压 表的读数为 U 4V 时 灯泡两端的电压为 6V 这时 灯泡才能正常发光 当灯泡正常发 光时 电路中的电流为 I 0 5A 故滑动变阻器的功率为 P UI 4V 0 5A 2W U P 整个电路消耗的功率为 P U总I 10V 0 5A 5W 说明 说明 利用串联电路的方框图来解题 可以让我们思路清晰 而且也不会有错误 是 一个比较好的方法 例 2 使用电烙铁焊接元件 有时为了省电和避免烙铁头太热而不宜沾锡 通过控制开关 使电路具有以下特点 在暂不焊接时 电烙铁处于保温状态 需焊接时 能很快达到焊接 温度 已知电源电压是 220V 电烙铁的内部电路如图所示 开关 S 接在 a 点时 电烙铁的 电功率 P1为 100W 开关接 b 点时 电烙铁的电功率为 P2 问 1 电烙铁处于保温状态时 开关 S 接在哪点 2 若 P1 4P2 电阻丝 R1 R2的电阻各是多大 分析 分析 这是一个通过开关的断开与闭合来改变电路连接情况的电路 当开关接在 A 点 时 只有 R1接入电路 我们可以利用功与功率相关知识来进行求解电路的电流电压与电功 率 处于保温状态时 电阻 R1上消耗的功率应该比较小 通过这个元件的电流比较小 对 应的电压也应该比较小才可以 因此 要将电阻 R2与电阻 R 进行串联 而在串联电路中 电流相等 电压与电阻的关系可以表示成 对应的功率也可以表示成 2 1 2 1 R R U U 2 1 2 1 R R P P 所以可以求出对应的电阻值 答案 答案 1 S 应接在 b 点 2 S 接在 a 点时 P1 U2 R1 R1 U2 P1 484 S 接在 b 点时 P2 U2 R1 R2 P1 4 R2 1452 说明 说明 串联电路的分压作用和并联电路的分流作用都可以在计算 2 1 2 1 R R U U 1 2 2 1 R R I I 电功或者电功率时使用 串联时并联时 2 1 2 1 R R P P 1 2 2 1 R R P P 例 3 遂宁市 2007 如图所示小灯泡 L 标有 2 5V 的字样 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 2 此时灯泡 L 消耗的电功率 3 若将乙换成一个 2 5V 0 2A 的小灯泡 L 时 则 L 能正常发光吗 此时 L 的 实际功率是多大 用心 爱心 专心 分析 分析 在中考题中这个图中的电阻 R1就是题目中所说的灯泡 它与滑动变阻器是串联 的 我们可以根据欧姆定律对应的电流值求出灯泡的电阻值 此时小灯泡所消耗的电功率 可以用公式 P UI 来求 并求出此时的电压 换用另一个灯泡时 由于灯泡的电阻可能会 不同 故这个灯泡可能不正常发光 我们还要根据实际情况计算出此时对应的电流与电压 来解 因此需要先求这个灯泡的电阻 求电阻时利用欧姆定律不难解决 解 解 1 当 S 闭合时 L 与 R 串联 且正常发光 VU5 2 1 VVVUUU LR 5 35 26 AIII14 0 21 25 14 0 5 2 A V I U R R 2 因为 L 正常发光 WAVIUP L 35 014 05 2 3 L 灯的电阻 5 12 2 0 5 2 A V I U R 串联与 LR 总 25 12 5 37 5 A16 0 5 37 V6 R U I 总 总 V2 5 12A16 0 RI UL 总 W32 0 A16 0 V2I UP 总 不能正常发光 实际电功率为 0 32W 说明 说明 在电路中进行电路的相关计算时 我们要利用串联或者并联电路的一些特点结 合欧姆定律来进行计算 才能求出相应的其它物理量 综合应用公式来进行求解 模拟试题模拟试题 1 标有 220V 800W 的用电器串联一个变阻器 让用电器在 220 伏和 200 伏的电压 间工作 电路的电源电压为 220 伏 求 设用电器的电阻是不变的 1 用电器的电阻多大 2 应选变阻范围为多大的滑动变阻器 2 把电阻 R1和 R2串联后接到电压为 12 伏的电路上时 通过 R1的电流为 0 3 安 R2上 两端的电压为 4 5 伏 若将 R1和 R2并联后接到同一电路上 求 1 并联后电路的总电阻为多少 2 通过 R1 R2的电流强度各是多少 3 一灯泡和变阻器串联 接在 54 伏的电源上 而灯泡两端所需的电压为 36 伏 灯泡的 电阻 r 10 欧 欲使灯泡上电压恰好是 36 伏 串联的变阻器接入电路的电阻丝电阻为多少 4 某电灯正常工作时 灯的两端电压为 24 伏 电灯中通过的电流为 0 5 安 若把它接 在 36 伏的电源上 要使灯正常工作 需要串联一个多大的电阻 用心 爱心 专心 5 灯泡 L1上标有 80 0 1A 灯泡 L2上标有 20 0 2A 将它们并联接在某电源 两端 在不损坏灯泡的情况下 恰使其中的一只小灯泡正常发光 求 1 电源电压是多大 2 此时干路电流是多大 6 如图所示电路 已知电源电压为 6V R1的阻值为 2 R2的阻值为 3 R3的阻值 为 6 求 1 S1 S2都闭合时电流表的示数 2 S1 S2都断开时电路的总功率 7 下图是广东顺德市伟士德电器燃具厂生产的电热开水瓶的铭牌 经实践验证 当开水 瓶内装有体积为 2L 温度为 20 的水时 电热开水瓶正常工作 25min 可将水加热至沸腾 当时气压为标准大气压 求 1 电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能是多少焦 2 如果在用电高峰时间使用 电源的实际电压只有 198V 则此时该电热开水瓶的 实际功率是多少瓦 设电热开水瓶的电阻不变 电热开水瓶 型号WSD880 电源220V 50HZ 额定功率700W 容量5 5L 8 在图所示电路中 闭合开关 S 移动滑动变阻器的滑片 P 当电压表的示数为 6V 时 电流表示数为 0 5A 当电压表的示数为 7 2V 时 电流表示数为 0 3A 则电阻 R0为多少 电源电压为多少 V 9 如图所示 电源电压不变 当 S1闭合 S2断开时 电流表读数是 0 4A 电压表读数 是 2V 当 S1断开 S2闭合时 电流表读数为 0 2A 电压表读数是 4V 求 1 R1 R2的阻值 2 定值电阻 R 的阻值和电源电压 用心 爱心 专心 10 各种家用电器进入了普通家庭后 楠楠同学统计出家里现有家用电器及其额定功率 分别如下 额定电压均为 220 伏 1 楠楠同学家安装的电能表如图所示 问她家里的电路能承受的用电器的最大功率 是多少 简要写出计算过程 2 楠楠家想再买一个 900 瓦的电热水器 请你分析一下 新增加这个用电器后 可能会出现什么现象 通过计算说明理由 她家的用电器在使 用过程中应注意什么 11 如图所示 电源电压为 18 5V 定值电阻 R0 10 当 S1 S2都闭合且滑片 P 置于 滑动变阻器的右端时 电流表的读数是 2 22A 当 S1 S2都断开且滑片 P 置于滑动变阻器 的中点时 电流表读数为 0 5A 灯泡正常发光 求 1 滑动变阻器的最大电阻值 2 灯泡的额定功率及其电阻值 12 饮水机是一种常见的家用电器 其工作原理可简化为如图所示的电路 其中 S 是一 个温控开关 R1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 自动切换到另一挡 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 R2的阻值 不考虑温度对阻值的影响 用心 爱心 专心 13 如图所示 R1 20 R2 40 电源电压 灯丝电阻保持不变 1 当开关 S1 S2都闭合时 电流表 A1的示数是 0 6A 小灯泡恰好正常发光 请求 电源电压和小灯泡的额定电压各多少 2 当开关 S1 S2都断开时 电流表 A2的示数是 0 2A 求小灯泡的电阻和实际功率 3 小灯泡的额定功率是多少 用心 爱心 专心 试题答案试题答案 1 1 60 5 2 0 6 05 2 1 9 375 2 0 48A 0 8A 3 5 欧 4 24 5 1 4V 2 0 25A 6 解 1 S1 S2都闭合时 R2 R3并联 总电流 I U R2 U R3 6 3 6 6A 3A 2 S1 S2都断开时 R1 R2串联 总功率 P R1 R2 36 2 3 2 U W 7 2W 答 电流表示数为 3A 总功率为 7 2W 7 解 1 W Pt 700W 25 60s 1 05 106J 2 设额定功率为 P R 2 U 实际功率为 P实 U实 R 2 P P实 U实 2 U 2 解之得 P实 P U实 700W 198V 220V 567W 2 2 U 22 8 6 9 V 9 1 5 20 2 10 6V 10 1 P大 UI 220 10 2200 W 2 P P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 200 250 90 225 125 700 500 2090 W 因为电能表允许的最大负荷 P大 2200W 若增加一个 900W 的电热水器 所有用电 器一起工作时 P 总 2090 900 2990W 比最大负荷大很多 令电能表过载 所以 可能 会损坏电能表 甚至引起火灾 她家里的用电器使用应注意不能同时使用 应分开使用 或者进行线路改造后再添置电热水器 11 解 1 当 S1 S2都闭合且滑片 P 置于滑动变阻器的右端时 流过 R0的电流 A85 1 10 V 5 18 R U I 0 0 流过滑动变阻器的电流 I 2 22 A 1 85 A 0 37A 滑动变阻器的最大电阻值 50 A37 0 V 5 18 I U R 2 当 S1 S2都断开且滑片 P 置于滑动变阻器的中点时 变阻器与灯泡串联 电路中总电阻 37 A5 0