专题 电学计算方法全攻略

专题电学计算方法全攻略电路计算题的一般思路

1．“四个弄清”：①用电器的连接方式；②各电表的测量对象；③滑动变阻器接入电路的部分；④题中的已知条件和提供的物理过程。2．画电路图：在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号。3．电路分析：寻找已知量与未知量的关系，抓住电路中的不变量，例如，电源电压恒定，定值电阻阻值不变。4．根据串、并联电路特点，欧姆定律，电功率的计算公式列方程求解。类型一分析法

┃类型聚焦┃【方法点睛】

分析法即对电路进行综合分析，分析时可从已知入手，分析电路的组成、仪表测量的物理量，把物理问题的各个方面结合成一个整体；也可从未知入手，运用有关概念、定律和理论找出物理量之间的联系，层层推理，直到找到所需的已知量。专题七电学计算方法全攻略例1

如图所示的电路中，电阻R1和R2串联接在AB两端，电压表并联接在R1两端。已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，电压表示数为2.5V，则AB两端的电压U＝________V。7.5

类型二比例法例2

如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了(

)A．1.6W

B．4.0WC．0.4W

D．3.4W专题七电学计算方法全攻略变式题为了延长灯泡的使用寿命，某学校走廊里的照明灯采用两只灯泡串联的接法。现有甲、乙两只白炽灯，甲标有“220V

40W”字样，乙标有“220V

60W”字样，将它们串联在220V的电路中，则甲、乙两灯的实际功率之比为________(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。专题七电学计算方法全攻略类型三方程法

【方法点睛】

方程法就是根据物理量之间的关系列方程求解的方法。列方程时，可根据电源电压不变和定值电阻不变列方程，也可根据串联电路电流相等列方程，还可以根据题中的等量关系及电学综合知识列方程。方程法解综合题，可使思路清晰，步骤一目了然。图ZT9－1[解析]画出两种状态下的等效电路，并标明已知条件，如图所示：

例4

实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。在图乙中，R1＝14Ω，R2＝9Ω。当只闭合S1时，电流表读数I1＝0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2＝0.3A。把电源按图甲中的等效方法处理，求电源的电压U和电阻r。专题七电学计算方法全攻略[解析]本题考查电路的组成以及欧姆定律。首先分析好电路的组成，因电源的电阻r不可忽略，因此当只闭合S1时，是r与R1组成串联电路，当只闭合S2时，是r与R2组成串联电路，但电源中的电源电压是不变的，从而找到关系式进行求解。专题七电学计算方法全攻略点评：解答此类题目时要注意思维的转换和知识的迁移，同时注意等效方法及电源电压不变这一条件的运用。例5小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图ZT9－3所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“50Ω

1A”，灯泡L标有“2.5V

1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是(

)A．灯泡两端的最大电压是1.5VB．该电路中电流的最大功率是1.25WC．电路中电流变化的范围是0.3～0.5AD．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω图ZT9－3比电流、析电压、求电阻、保安全

①电路中的最大电流I大：对比用电器额定电流与电流表量程决定——“取小值”。则R总小＝，故R小滑＝R总小－R定值、U小滑＝I大R小滑、P大＝U电源I大。

②电路中的最小电流I小：由滑动变阻器接入最大阻值决定，则R总大＝R定值＋R大滑、I小＝、U大滑＝I小R大滑、P小＝U电源I小。

③滑动变阻器所分最大电压U大滑：由电压表的量程决定，则U小灯＝U电源－U大滑，故I小＝、R大滑＝、P小＝U电源I小寻找量与可求量

电源电压与定值电阻的阻值不变量用电器有额定值、电表有量程、滑动变阻器有最大电流，当电路发生动态变化时，不能超过这些值，于是就出现了电路安全问题解释安全例6、如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）（1）求小灯泡正常发光时的电流和电阻；（2）若电源电压是9V，闭合开关S1和S2，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少？（3）若换一个电压未知但不变的电源，闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时，电压表的示数由5V变化到1V，电流表的示数变化了0.4A，则R0的阻值是多少？解：（1）小灯泡正常发光时UL=6V，PL=6W，则IL=1A，RL=6Ω．（2）当闭合开关S1和S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，为了保证电路安全，则电路中的最大电流I=IL=1A，此时UL=6V；滑动变阻器两端的电压U1=U-UL=9V﹣6V=3V，所以滑动变阻器接入电路电阻的最小值（3）当闭合开关S1、断开开关S2时，灯泡L与滑动变阻器、电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器的滑片从一处（a）滑到另一处（b）时，U1=5V变为U1′=1V，则电路中的电流由Ia变为Ib=Ia﹣0.4A；因电源的电压不变，所以U=U1+Ia（RL+R0）=5V+Ia（6Ω+R0），U=U1'+Ib（RL+R0）=1V+（Ia﹣0.4A）×（6Ω+R0），联立等式可得：R0=4Ω7．如图18－30甲所示电路，L上标有“6V

3W”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示；当滑片P置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示