物理电学计算题分类专题解析

电学计算题分类例析专题姓名

一、知识储备：

1、欧姆定律：

（1）内容：

（2）公式：变形公式：、

（3）适用条件：

2、串联电路和并联电路特点：先文字叙述，再写公式。

物理量\电路串联电路并联电路

电流

电压

电阻

电功

电功率

电热

与电阻关系

3、计算电功所有公式：。

4、计算电功率所有公式：。

5、计算电热所有公式：。

6、电功和电热的关系:

⑴纯电阻电路：电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.

电功: W= 电热:Q= 电热和电功的关系

表明: 在纯电阻电路中,电功电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的

⑵非纯电阻电路：电流通过电动机时

电功 :W= 电热: Q= 电热和电功的关系： =机械能+

表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍 UIt,电热仍 I2Rt.但电功不再等于电热而是电热了.

7、电能表的铭牌含义：220V 5A

2500R/KW.h

8、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。额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的关系：。

二、典型题解析：

题型一：简单串并联问题

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?

2、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。

题型二：额定功率、实际功率的计算

解题方法：找准题中的不变量、变量，选择合适的公式计算

1、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，求：（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？

2、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110V，则灯泡的实际功率为多大？灯泡的发光情况如何？

题型三：电热计算

解题方法：首先分清电路（纯电阻电路还是非纯电阻电路），选择正确的公式计算

1、两电阻串联在电路中，其R1=4Ω，R2=6Ω，电源电压10V，那么在1min时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热量？

2、一台电动机线圈电阻0.3Ω，接在12V的电路上时，通过电动机的电流为0.5A，在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大？产生机械能是多少？

3、两根相同的电阻丝，电阻为R ，将它们串联后接到电源上，20min 可以烧开一壶水；如果将它们并联后，接到同一电源上（设电源电压不变），烧开这壶水需要多长时间。

题型四：生活用电问题

练习：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，R 1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 自动切换到另一档，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R 2的阻值（不考虑温度对阻值的影响）。

题型五、变化电路问题

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。复杂题往往要根据电源电压不变，定值电阻阻值不变，串联电路电流相等，并联电路电压相等，每个电路列一个等式，列二元一次方程求解。若告诉电功率，往往要根据P=I 2R 或P=U 2/R ，列一元二次方程求解。

1、如图10-13所示，已知电阻R 1=10Ω，R 2=20Ω，电源电压U=6V ．试根据下列要求进行求解：（1）当开关S 1、S 2都断开，S 3闭合时，求电流表的示数和R 1的电压； （2）当S 1、S 2都闭合，S 3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？

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R 1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 ？

3、如图，电源电压不变，调节滑动变阻器使电压表读数为10 V 时，变阻器的功率为10 W.调节滑动变阻器到另一位置时，电压表读数为5 V ，此时变阻器的功率为7.5 W ，求电源电压U 及定值电阻R0的大小.

题型六：电路保护问题

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。

1、如图所示，电路的电源电压和灯泡电阻不变，R 1=5 ，灯L 标有“8V 6.4W ”字样，电流表量程为0～3A ，滑动变阻器标有“2A ”字样。

（1）只闭合S 1时，电流表的示数为0.6A ，求电源电压。

（2）闭合S 1、S 2、S 3，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0～3V ，电流表的量程为0～3A ，只闭合S 2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。

2、如图所示，电源电压保持不变．闭合开关S 后，滑动变阻器R 0的滑片P 在移动过程中，电压表的示数变化范围为0～4伏，电流表的示数变化范围为0.5～1安，求：（1）R 的阻值；（2）R 0的最大阻值；（3）电源电压。

R1

R2

3、如图所示的电路中，电源电压为12伏保持不变，滑动变阻器最大阻值为R 2，闭合开关S 后，

当滑动变阻器的滑片P 由a 端移到b 端时，电流表示数由1.5安变为0.5安，求：（1）滑动变阻

器的最大阻值；（2）电压表示数的变化范围；

（3）滑动变阻器的滑片P 滑到b 端时，通电2分钟，R 1产生的热量．

4、一个“220V 1000W ”的电热器，在额定电压下通电15分钟， （1） 产生的热量是多少焦？ （2） 若家用电能表上标有“3000r/KWh ”的字样，则在这段时间内电能表的转盘转过了多少转？ （3） 若这些热量有30%被 2.5千克、30℃的水吸收，在1标准大气压下，水温升高到多少℃？[水的比热是4.2×103

焦/（千克·℃）] 题型七、求极值问题 解题方法：滑动变阻器求极值问题，主要是求电阻极值和电功率极值。初中常用的求极值方法有配方法、判别式法和二次函数最值法。特别说明：当变化的电阻与定值电阻相等时，往往有最大值。 1、在一定值电阻R1与滑动变阻器R2串联的电路中，电源电压U=6V ，定值电阻R1=10Ω，求在滑片移动过程中，滑动变阻器功率的最大值是多少？（R1〈R2）

2、如图所示，电源电压不变，定值电阻R 的阻值为18Ω，有四只白炽灯

泡L1、L2、L3、L4，它们的规格分别为“3V、2W”， “6V、2W”， “12V、

2W”， “24V、2W”，当他们分别接在电路中的M 、N 两端时，实际功率

最大的是（ ）

A ．L1

B ．L2

C ．L3

D ．L4

三、练习题 1、额定功率为2W 的小灯泡，与一阻值为4Ω的电阻串联，然后接在6V 的电源上，恰能正常发光，求小灯泡的电阻和额定电压的可能值。 2、如图电路所示，已知电源电压U=6V ，R 1=5Ω，R2=10Ω。 （1）当S 1S 2都闭合时，电表甲、乙都是电压表（内阻无穷大），求此时R 1两端的电压和R 2消耗的电功率； （2）当S 1闭合，S 2断开时，电表甲、乙都是电流表（内阻可以忽略），求通过R 1的电流和R 2

消耗的电功率。

3、如图11所示电路，电源电压为4.5V ，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0．6A ，电压表量程为0～3V 。 求：(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围； (2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。

4、在图26的电路中，电源电压为9V 且保持不变，电流表的规格为“0～0．6A ”，电压表的规格为“0～15V ”，灯泡上标有“6V 6W ”字样，灯泡电流随电压变化关系如图27所示，求： (1)灯泡正常发光时的电流。

A

R1

R2 A

B

P

S2

S1

(2)当电流表示数为0．4A 时，电压表的示数。

(3)为了保证电路安全，滑动变阻器接人电路中的最小阻值及此时电路消耗的总功率。

5、在图所示电路中，电灯L 的电阻和电源电压U 不变，滑动变阻器的滑动片P 从变阻器的中点移到b 端时，电压表前后示数之比是1.6：1求：(1)P 在变阻器中点和P 在b 端时电灯L 消耗电功率之比；(2)若变阻器的阻值Rab=60欧姆，电灯L 的电阻是多少？

6、在探究“电阻上的电流跟两端电压关系”的实验过程中 (1)小刚同学做出了以下猜想：

A ：电流跟电压成正比

B ：电流跟电压成反比

C ：电流跟电压无关

你认为合理的猜想是_______________________(填字母)．你的依据是______________________________________ 。

(2)为了检验猜想是否正确，小刚设计了如图甲所示的电路图．其中电源为两节干电池，电阻R 为lO Ω，变阻器R ＇标有“20Ω 1A”字样.

①请你帮他选量程，电压表应选_____________量程，电流表应选_____________量程。 ②按电路图将乙图中未连接处补画上。

③下表是小刚记录的数据．从数据中可以看出小刚是将变阻器的滑片向___________ (填电路图上的a 或b)移动的。请你替小刚写出结论，填在下表中。

(3)

小刚还想用这个电路测一下小灯泡的电阻和电功率，于是他将电阻R 换成一只额定电压是2.5V 的小灯泡(阻值约为8Ω)。闭台开关s 后，当电压表的示数为2.5V 时，电流表示数如上图所示，则小灯泡的电阻是________Ω，额定电功率为_________w 。

7、如图21所示，电源电压恒为24V ，小灯泡标有“6V 、3Ｗ”字样，定值电阻Ｒ２的阻值为24Ω，当Ｓ闭合，Ｓ１、Ｓ２都断开且滑片Ｐ移到滑动变器的中点时，灯Ｌ正常发光。 （１）灯泡Ｌ的电阻是多少？

（２）滑动变阻器的最大阻值是多少？

（３）当Ｓ１、Ｓ２都闭合时，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率最小，这个最小值是多少？

8、如图l2所示，电源电压恒定，R 1=10Ω,滑动变阻器R 2的最大阻值为20Ω,当S 1、S 2均断开，滑片P 置于最下端B 点时，电流表的示数为0.6A ，求：（1）电源电压;（2）当S 1、S 2均断开，滑片P 置于最上端A 点时，在5min 内通过R 2的电流所产生的热量;（3）当S 1、S 2均闭合，滑片P 在A 、B 两端点，该电路所消耗的最小功率。

实验次数 1 2 3 电压U/V 1 2 3 电流I/A 0.l

0.2 0.3

结 论