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2014广州中考物理复习——电学计算专题
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2014广州中考物理复习——电学计算专题
2014中考物理复习——电学计算专题
知识点复习
1、欧姆定律
内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。(德国物理学家欧姆)
公式:I=R=U=IR
U-—电压——伏特(V);R——电阻——欧姆(Ω);I——电流——安培(A)
2、电阻的串联和并联电路规律的比较
串联电路
并联电路
电流特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻
R总=;
若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比=
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
=
电路作用
分压
分流
3、电功和功率的计算:W=Pt P=IU==
广州市近三年中考真题——前车之鉴,后事之师
(2011年广州)20.(6分)要使“6V3W”的灯泡接在8V的电源上能正常发光,应串联一个多大的电阻?(考察知识点:串并联电路、额定电压、额定功率)
解:Ue=6VPe=3WU=8V
Ie=Pe/Ue=3W/6V=
UR=U—Ue=8V-6V=2V
R=UR/IR=UR/Ie=2V/=4
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(2012年广州)21。小明把两电热棒R1、R2分别通过规格完全相同的两个电能表接到电压恒为220V照明电路。,R1、R2分别把放在相同规格烧杯中初温、质量相同的水加热到80℃,记录数据如下表
图19
(1)R1通电100s消耗多少电能?
(2)R1的电功率多大?
(3)R1的电阻多大?
(4)两杯水用于升温所需消耗电能应相同,而根据表中实验数据知道R1与R2消耗的电能不同。请分析什么原因导致R2消耗的电能比R1的大?
(考察的知识点:电阻率、电功、电功率)
21。(1)100000J(2)1000W(3)(4)R2功率较小,加热较慢,由于加热过程中水会同时汽化吸热,所以加热时间越长,汽化带走的热量越多,所以所需的总能量就越多。
(2013广州)21.【难度★★★★☆】灯泡L标着“6V6W”.求:
(l)灯泡L正常发光时的电流和电阻.
(2)如图17所示,=0s时刻,合上开关S,

(a)合上开关S瞬间,流过灯泡的电流多大?
(b)哪一时刻开始灯泡正常发光?
(c)合上开关瞬间灯泡的电阻为R1,
(考察的知识点:欧姆定律、电功、电功率、额定电压、额定电功率)
五种典型题型的解析:
题型一:简单串并联问题
题型二:额定功率、实际功率的计算
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题型三:生活用电问题
题型四、变化电路问题
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。
例:如图1所示的电路中,,电流表A1的示数为0。3A,电流表A的示数为0。(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值
一、审题
本电路是并联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电流表A1测R1的电流,电流表A测R2的电流。
二、联想相关公式及结论
根据题意用到串联电路中I=I1=I2,U=U1+U2的特点和欧姆定律公式(I=U/R)去计算.
三,解答计算
已知:I1=,I=0。5A,R1=10,求(1)I2=?(2)U=?(3)R2=?
解:(1)当开关闭合时:电路总电流I=0。5A,I1=,
I2=I-I1=0。5A—0。3A=
(2)根据欧姆定律可知:U1=I1R1=0。3A×10=3V
又因为在并联电路中:电源两端的电压U=U1=3V
(3)根据并联电路中电压的关系:U=U2,
所以电阻R2=U2/I2=3V/=15
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例
例:一个标有“220V40W"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?
一、审题
本题是功率问题,所以第一步我们要知道哪个是额定功率,哪个是额定电压,当灯泡没在额定状态下工作时,灯泡的哪个物理量不变(R不变)和哪个是实际电压。
二、联想相关公式及结论
根据题意用P=UI=U2/R=I2R公式(但计算过程中要分清楚哪个是额定的功率和电压、实际的功率和电压)和欧姆定律公式(I=U/R)去计算.
三,解答计算
解:依题意得,R=/=(220v×220v)/40w=1210,=/=40w/220v=0。18A,=40w。
实际状态下的电阻等于灯泡的原电阻R=1210,
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=/R=110V/121O=,
==110V×0。09A=
题型三:生活用电问题
例:小明家中总保险丝的额定电流是10A,现在使用的有750W电饭煲一个,彩电及照明灯具共计300W。
(1)若以上电器每天平均使用2h,那么一个月(30天计)消耗电能多少kWh?
(2)小明的爸爸昨天从县城买回来一台1500W的电热水器,请你帮他算一算能否立即将电热水器接入他家的电路中使用?
分析:一、审题
本题中是求家庭电路中的用电器总功的问题,题中给出的是P和T,计算过程中要注意各个物理量的单位,计算前先统一物理量的单位,要明确kw,h为一家人(1KWh=1度),W,S(1WS=1J)为一家人,它们具体的关系如下:1度=1KWh=×106J。
二、联想相关公式及结论
家庭电路中的用电器总电功:W总=W1+W2+…Wn,总电功率:P总=P1+P2+…P
各个用电器的电功:W=UIt=Pt电功率:P=
三,解答计算
已知:总保险丝的额定电流I=10A,电路的额定电压U=220V,电饭煲功率P1=750W,彩电和照明灯总功率P2=300W,电热水器=1500W,通电时间T=2h×30=60h,
(1)一个月(30天计)消耗电能W;(2)电热水器能否立即接入他家的电路中使用?
解:(1)此电路中的总率:P=P1+P2=750W+300W=1050W=1。05kW
通电时间:T=2h×30=60h
消耗电能:W=PT=1。05W×60h=63kWh
(2)保险丝负载最大电功率:=UI=220V×10A=2200W
现在已装电器功率:=1050W
还可以装电器的功率:-=2200W-1050W=1150W
因为1500W的电热水器的电功率大于家庭可装电器的功率,所以不能立即使用。
题型四、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。
例:如下图所示,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表示数为3伏,电流表示数为0。5安;当S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为4。5伏,求此时电流表的示数及R1、R2的阻值.
分析:
一、审题
S1闭合时,S2、S3断开时,电路为一种状态;S1断开,S2、S3闭合时,电路为一种状态。因此,本题必须在电路的两种状态下分别解答.
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二、联想相关公式及结论
用到串联和并联电路中U、I、R三者的特点及欧姆定律公式去计算。
三,解答计算
解:(1)S1闭合时,S2、S3断开时,R1、:R2=U2/I=3V/0。5A=6Ω
(2)S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2是并联。则:
可知电源电压U=,R1两端的电压:U1=U—U2=4。5V—3V=
R1=U1/I==3Ω
则并联的总电阻:R=R1R2/R1+R2=3Ω6Ω/3Ω+6Ω=2Ω
并联干路中的电流:I=U/R==2。25A
随堂练习——学以致用、举一反三
2013年各地中考题
1常州市生活中大多数电热器都有多个档位,学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6V的电源,两个阻值不同的定值电阻,设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。已知R1=10Ω,R2=30Ω,请计算:
(1)S1、S2断开,S3闭合时,电路中的电流是多少?
(2)S1断开,S2、S3闭合时,通电5min电路消耗的电能是多少?
(3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少?
答案:解:(1)当只闭合S3时,R1和R2串联在电路中
R串=R1+R2=10Ω+30Ω=40Ω
(2)当只断开S1时,只有R2接入电路中
(3)当R1和R2并联在电路中时,电路的总功率最大
当R1和R2串联在电路中时,电路的总功率最小
2(四川省自贡市2013年)30、如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2为标有“”“3V0。9W”字样的定值电阻.(1)当开关同时闭合时,,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率.
答案:解:当开关同时闭合时,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流,R1的阻值:R1=U/I1=12V/=40Ω,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率,
R1消耗的电功率P1=UI1=12V×=3。6W,
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R2消耗的最小为P2=U2/R2=(12V)2/100Ω=1。44W,
电路的总功率P=P1+P2=3。6W+1。44W=;
3(2013年广州市)23.(6分)如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路,其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风,选择开关应放在______位置;要送热风,选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作,送冷风时,通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作,送热风时电路消耗的总功率为560W,则电热丝R的阻值应为多大?
答案:23、(1)BA(每空1分,共2分)
(2)电流做的功W=P1t=120W×8×60S=57600J(1分)
(3)电热丝发热功率为P2=560W—120W=440W(1分)
电热丝的电阻R由得:
4(2013年福建省泉州市),电源电压为3V,R为阻值未知的定值电阻,小灯泡L的规格为
图30
R
L
S
A
“6V3W”,若小灯泡的阻值不随温度变化,闭合开关S后,电流表的示数为0。:
(1)小灯泡的电阻;
(2)小灯泡的实际功率;
(3)定值电阻R的阻值。
答案::
(1)RL===12Ω(2分)
(2)I实===0。25A(1分)
P实=U实×I实=3V×=0。75W(1分)
(3)R===10Ω(2分)
答:小灯泡的电阻为12Ω;小灯泡的实际功率是0。75W;定值电阻R的阻值为10Ω.
5.(扬州市2013年)(6分)右表是小明家电热水壶的铭牌。求:
(1)电热水壶的电阻。
(2)将1Kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量。
产品型号EL-8952
额定功率220V
频率50HZ
额定功率1000W

(3)要放出这些热量,电热水壶正常工作的时间[不计热量损失,c水=4。2×103J/(kg·℃)]
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答:(1)电热水壶的电阻为48。4Ω;
(2)×105J;
(3)要放出这些热量,电热水壶正常工作336s.
6(二0一三年东营市)24.(10分)某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为220V、最大功率为440W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110Ω。电阻值均不受温度影响。
(1)定值电阻R0的阻值是多大?
(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大?
乙
t/℃
Q/J
100
0
200
300
100
200
3000
400
500
600
50
150
250
甲
220V
(3)假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示,请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。
答案:
解:(1)当调温电阻R=0时电熨斗的电功率最大,由和P=UI得,
则………………………3分
(2)当调温电阻R=110时电熨斗的电功率最小,由和P=UI得,
电熨斗的最小电功率是…………………3分
此时电熨斗的电流是(或)…2分
由图乙可知,当电熨斗功率是440W时,温度最高为200℃;当功率是220W时,温度最低为90℃。故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃~200℃。…………………2分
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7(乐山市2013年)50。寒寒在学习了滑动变阻器的原理后,用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯。如图所示是台灯的原理图,AB表示铅笔芯,P是滑片,寒寒选择的小灯泡L上标有“6V3W",把滑片P移到A端时,小灯泡正常发光;把滑片P移到B端时,.(小灯泡的阻值不随温度变化)求:
(1)小灯泡的电阻
(2)铅笔芯的最大阻值
(3)当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率
答案:50.(6分)解:(1)由得
(2分)
当滑片在A端时,,小灯泡正常发光
电源电压(1分)
当滑片在B端时:
(1分)
(1分)
当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率:
(1分)
8(德阳市2013年)44.(9分)如图所示的电路中,电源电压和灯L的电阻均保持不变,灯l标有“9V9W”字样。
(1)求灯L正常发光时的电阻;
(2)当R的滑片P位于a端,闭合S1、断开S2时,灯L两端的实际电压为额定电压的2/3,求此时灯L工作lmin所消耗的电能是多少?
当R的滑片P位于中点c,闭合开关S1、S2时,电流表的示数为3A,求滑动变阻器消耗的电功率。
答案:4解:(1)………………………………3分
(2)……………………3分
(3)设滑动变阻器的电阻为R,电源电压为U;当R的滑片P位于中点c时,其电路图如图所示,
有…………(1)
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当R的滑片P位于a端,闭合S1、断开S2时,电路中的电流为
……………………………(2)
由(1)、(2)解得:U=18VR=18Ω[R=-36Ω(舍去)]
(列出方程1或方程2,或两个方程都列出均得1分,解出两个答案再得1分)
当R的滑片P位于中点c时,通过L支路的电流:
滑动变阻器消耗的电功率
……………1分
答:略.
电压力锅的铭牌
额定电压
220伏
加热功率
1000瓦
保温功率
100瓦
气压设定值
175千帕
9(2013年衢州卷),是现代人喜欢的厨房用具。图甲是某品牌电压力锅的简化电路图,R1为加热电阻,R2为保温电
阻,S1为电源开关,S2为压力开关。加热时S2与触点a接通,R1工作;保温时S2与触点b接通,.
(1)当电压力锅内的气压达到设定值时水沸腾。此时,水的温度______100℃(选填“>”、“="或“<")。
(2)计算保温电阻R2正常工作时的阻值.
(3)图乙表示电压力锅工作时电功率与时间的关系。阴影部分面积表示_________,并列式计算它的大小.
答案:38。(1)>2分
(2)R2=U2/P保温=(220伏)2/100瓦=484欧姆2分
(3)电压力锅加热10分钟消耗的电能(或电功)1分
W=Pt=1000瓦×600秒=6×105焦2分