电学计算专题改.doc

电学计算专题(改)
物理计算------电学部分
一、基础篇
（一）、涉及知识点
1串联电路规律
电流处处相等I= I1=I2=I3
总电压（电源电压）一般不变等于各部分电压之和U总 ＝U1+U2+U3
总电阻等于各部分电阻之和R总 ＝R1+R2+R3
各部分电阻之比等于各部分电大电压之比（某部分电阻越大其两端电压也大）
2并联电路规律
总电流等于各支路电流之和I总= I1 +I2+I3
总电压（电源电压）一般不变等于各支路电压U总 ＝U1=U2=U3
总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和R总 =
各支路电阻之比等于各支路电流反比（某支路电阻越大其电流越小）

3计算公式
（1）所学公式：欧姆定律I= ；功率P= ；电功率P=UI
电功W=UIt ；焦耳定律Q= I2Rt
（2）各量计算公式
电流计算：I= ;I=; 电阻计算：R=; R=;
电压计算：U=IR; U=; 功计算：W=Pt ; W=UIt
功率计算：P=;P=UI; P=（一般用于并联电路）;
P=I2R（一般用于串联电路）
总功率计算（以两用电器为例）P总=或P总＝P1+P2(①如果两用电器串联接入符合额定电压电路中总功率不等于两用电器额定功率之和等于两用电器实际功率之和②如果两用电器并联接入符合额定电压电路中总功率等于两用电器额定功率之和)
电热计算：Q= I2Rt (如果是纯电阻电路Q=W)
4．常见易错单位换算：
①电流：1A=______mA=______uA
②电能：1度=_____kw·h =______J；
5.常用电学估算量（熟记）
① 电流： 计算器100μA 灯0.2A 电冰箱 1A 空调 5A
② 电功率：计算器 0.5mW 电灯60W 电冰箱 100W 空调 1000W 洗衣机 500W 电热水器 1000W
（二）解题规范指南：
（1）解计算题的一般步骤：写“解”字→写公式→代数据→写结果→答…。
（2）单位一律要用英文字母；
（3）在电路图中标出已知量和未知量，或写出有必要的文字进行说明，如“当开关S1、S2均闭合时，电阻R1、R2并联等”；
（4）结果不能用分数表示。
(5)解法要点：①分辨精电路是串联还是并联，回想串并联电路有关规律；②根据题中所求，及提到的量选择相应公式③结合串并联电路有关规律解题
（三）例题精讲：
B1．一灯泡标有“220V 40W”字样，问
（1）这些字样的含义是 　 。
（2）该灯工作10小时，消耗电能多少度？
（3）该灯正常工作时，通过它的电流是多少？
（4）该灯正常工作时，灯丝的电阻是多少？

（5）把该灯接入110V的电路中，假如灯丝的电阻不变，通过的电流多大？此时该灯的电功率是多少？

（6）为了使该灯接入380V的电路后能正常工作，应怎样加装一个电阻，该电阻的阻值是多大？

（7）上题中这个加装的电阻消耗的功率是多大？

B2．电吹风是现代家庭的常用电器。如图5甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图2乙所示：
图5
(1)当只闭合S1时，电吹风正常工作lmin消耗的电能是多少J?

(2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大?
(3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J?

3.（2010．浙江温州）现有两个电阻R和Ro，R为标准电阻（阻值不变），Ro的阻值会随温度的升高而减小。它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。小明将两个电阻连接成如图乙所示的电路进行实验研究，实验过程中电源电压保持不变。

(1)据图甲可知，标准电阻R的阻值是 欧。
(2)实验过程中，当Ro的温度升高时，电压表的示数会如何改变？ 。
(3)实验过程中，当电压表的示数为4伏时，电阻Ro消耗的电功率是多少瓦？

4.（2010．浙江嘉兴）2010年世博会全面使用一种名叫LED灯的新型节能灯。使用LED灯比旧式灯泡节能90℅，
且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见下表）。图乙是世博会的吉祥物——“海宝”，夜晚在LED灯的照射下，能呈现出不同的颜色，形象十分可爱。
LED灯两端电压
（V）
流过LED灯电流
( mA)
LED灯的颜色
1.8
20
红
2.4
20
黄
3.2
20
蓝
mA
R
LED灯
甲 （第4题图） 乙

S

（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是 瓦。
（2）把一个LED灯接入如上图甲所示的电路中，已知电源电压为5伏且保持不变，电阻R为90欧姆。闭合开关后，毫安表（比安培表更精确的电流表）的读数为20毫安，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？
（3）有一座“海宝”的质量为2.0×103千克，与水平地面的接触面积为0.4米2，求此“海宝”对地面的压强（g取10牛/千克）。

（四）课后练习
1．（04南山）将一只标有“100Ω，2A”的滑动变阻器与一只标有“20Ω，0.5A”的电路元件串联起来，该部分电路的最大电流承受能力为？

3．（广州）有两个灯泡，L1标有“6V 3W”字样，L2没有标记，测得L2的电阻为6Ω，把它们串联起来接入某一电路，两个灯泡均能正常发光，那么该电路两端的电压和L2的电功率分别是　

4．（05深圳）我们家中的各种用电器是 联接入电路的。我国家庭电路的电压为220V，一个电阻为1100Ω的灯泡，正常工作时，通过它的电流为 A。
5．一个“12V　6W”的小灯泡，如果接在36V电源上，为使其正常发光，需___联1个多大的电阻？，该电阻消耗的功率是

6．（06深圳）如图，灯L上标有“6V 3W”字样，开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光。则每分钟电流通过L所做的功为?。滑动变阻器的最大阻值为?。当移至b端时，电流表示数为?，电路消耗的功率?

7．（08淮安）小华家电能表4月底的示数为“21382”，5月底的示数为“21782”，
则小华家5月份消耗的电能_____kW·h，应付电费____元(按每度电均 0．5元算)．
8．（08南通）电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW·h)”字样，将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次．该用电器在上述时间内消耗的电能为多少kW·h，它的电功率是多少W。

型 号 XXX
频 率 50Hz
额定功率 350W
额定电压 220V
洗衣容量 3kg
整机质量 30kg
9．（04南山）右表是某型号全自动洗衣机的部分技术参数，根据此表，求：
（1）该洗衣机的额定电流是多少？
（2）若每天洗衣时间平均为30分钟，则每个月（按30天计算）洗衣机消耗的电能为多少千瓦时？

10．小明家的电能表上标有“220V 10A”的字样，他家有40瓦电灯5盏，100瓦电视机1台，140瓦电冰箱1台、700瓦电热水器1台、700瓦电饭锅1只，通过计算说明这些用电器能否同时使用？

11． (2008湖北恩施)如图，当闭合开关后，灯泡刚好正常发光，求：
（1）通过灯泡的电流是多少安？
（2）电阻R的阻值是多少？

12．（09江苏）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝．
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定
功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源频率
50Hz

求：

（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和R1的功率．

13．(2008山东)电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。
型 号
TDR0178Z
无刷电机
48V 400W
铅酸电池
48V 80Ah
整车质量
84kg
外包尺寸
1860×530×1050
(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.0×10-2m2,那么车对地面的压强多大?
（2）在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N。此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率多大?

14（深圳2010）．（6分）有一只标有“220V，110W”，字样的灯泡L1。求：
（1）1.1度的电可供该灯泡正常工作 小时。（1分）
（2）该灯泡L1的电阻阻值大小?（2分）
（3）若把L1与标有“220V，1A ”的另一只灯泡L2串联接到220V的电路中，求Ll实际消耗的电功率是多少瓦?（结果保留整数）（3分）

15．（09宁波）发光二极管(LED)具有高亮度、低能耗等优点，将在我市推广使用。如图甲所示是LED的实物图和元件符号。

把一个额定电压为3V的LED接人电源电压恒为4.5V的电路，如图乙所示。
(1)闭合开关S，LED发光；断开S，改变电源的正负极后闭合S，LED却不发光，可见，LED具有 (填“单向”或“双向”)导电性；
(2)移动滑片P，测得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示。当该LED正常工作时，消耗的电功率多大?此时变阻器R’接人电路的阻值多大?

B16.(2008浙江台州)如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌；
（1）该电热水壶正常工作时的电阻为多少欧？
（2）该电热水壶正常工作时、烧开一壶水需要5分钟，其消耗的电能是多少？
（3）在用电高峰期使用，如果电压只有200伏，这时电热水壶的实际功率有多大？（不考虑电阻的变化）

二、提高篇
43、（3分）（1）某反恐小组的拆弹专家下在拆除恐怖分子设置在飞机上的定时爆炸装置。如图所示，为使爆炸装置停止工作，应剪断线_________。(填“a”或“b”)
（2）一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关s即可。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个__________，当观察到小灯泡的亮度变亮时则可以判定风力变________(填“大”或“小”)。

C18．（2008年淄博市中考题）某电热水瓶的铭牌如右表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：
型号DSP—19B
电源220V 50Hz
功率
加热时 1200W
保温时 30W
容量2L

（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？
（2）加热时电热水瓶的电阻多大？
（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
（4）请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。

19.下表是某辆四轮轿车的部分数据：

(1)该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向)。则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(g取l0牛／千克)?
(2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间?
(3)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大?
(4)有些轿车的尾部安装了导流板，如图3所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是_____________。导流板
图3

C 20、小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示．电源电压6V，R0为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50W的均匀电阻丝．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0．6A．已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：
(1) R0的阻值；
(2)无风时电流表示数；
(3)在风力作用下，当金属细杆OP在图示位置静止时，作出F风的力臂，并求出该的大小．

(09浙嘉)38．5月20日是“中国学生营养日”，学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养，买了一台全自动豆浆机，豆浆机的工作原理示意图和铭牌如下：
(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。 ．
(2)豆浆机做一次豆浆，若电动机累计工作3分钟，电阻丝累汁加热12分钟，则总共消耗多少电能?
(3)豆浆中富含的 ▲ 是细胞生长及修补组织的主要原料，食用豆浆能为青少年提供生长发育所需的重要营养素。
（1）由P=UI得：I＝＝＝3．64A(公式、过程、结果各一分) ……(3分)
（2）由P＝得：W＝Pt
加热时消耗的电能：W1＝P1t1＝800W×l2× 60s＝576000 J
电动机工作时消耗的电能：W2＝P2t2＝150 W×3×60s＝27000J　　　　……(3分)
总共消耗的电能：Ws＝W1+ W2＝576000 J +27000J＝603000J　　　　……(1分)
答：正常工作时，通过豆浆机的最大电流3．64A，做一次豆浆总共消耗603000J电能。
(3)蛋白质　　　　　　　　　　　　　　　…………………………………(2分
67、（7分）近年来，我市的轿车市场十分火爆，各种新型轿车驶进千家万户。如图为某新型轿车自动测定油箱内油面高度的电路原理图。油箱的容量是50升，油箱质量为20kg，电源电压恒为6伏，R0是阻值为3欧姆的定值电阻，A是油量指示表（实质是一只电流表，油量的变化通过电流的变化同步显示出来）。Rx为压敏电阻，表面积为200cm2，它的特点是表面受到的压强与阻值成反比。油箱压在压敏电阻上，当油箱装满时，电流表的读数为1A。（汽油的密度为0.8×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
⑴、随着油箱内汽油液面的下降，油量表的示数将 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
⑵、油箱装满时，压敏电阻受到的压强；
⑶、当汽油全部用完时，电流表的读数；
（4）、当电流表的读数为0.8A时，压敏电阻消耗的电功率。

例1 (1)额定电压为220V,额定功率为40W (2)0.4度 (3)0.18A (4)1210Ω (5)0.09A,10w (6)880Ω (7)29w
例2【解析】当只闭合S1时，电吹风吹冷风，正常工作lmin消耗的电能是。当同时闭合S1、S2时，电吹风吹热风，即电动机和电热丝同时工作，干路电流，电动机正常工作时的电流，通过R的电流为，电阻R消耗的功率，1min内电流通过R产生的热量是。
例3.（1） 10 （2） 增大 （3）解：
当电压表为4V时，电路的I=0.4A 此时R0的电压8V PR0=UR0×I=8V×0.4A=3.2w
答案：
1C 3D 4.并 0.2A 5.串 48 12W 6.180J 60Ω 0.1A 0.6W 7.40 20
8．0．1 300 9. 1.59 5.25kwh 10.能 11.。解：如图
（1）通过灯泡的电流为：I=PL/UL=3W/6V=0.5A
（2）电阻R两端的电压：UR=9V-6V=3V
因电阻R与灯泡串联，所以通过R中的电流为：I=0.5A
电阻R的阻值：R=UR/I=3V/0.5A=6Ω
答：略；
12.

13. (1)1.4×105Pa； （2）40N；280J；70%；
15．

18.解:
保温时通过电热水瓶的电流是；
加热时电热水瓶的电流，
加热时电热水瓶的电阻为；
电热水瓶内水的质量，水吸收的热量，电热水瓶消耗的电能，热水瓶效率；电热水瓶的内部电路图如图4甲或图4乙所示。
图4
甲
乙

17解：（1）由P=U2/R可知：
R=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω
（2）W=Pt=1100W×300s=3.3×105J
（3）P实=U实2/R=（200V）2/44Ω≈909W
答：略；
37．（1）0.036（2分）
（2）由I= U/R得 UR=IR=0.02A×90Ω=1.8V…（1分）
ULED=5V-1.8V=3.2V （1分）
查表得 LED灯发出蓝光。（1分）
（3）F=G=mg=2.0×103千克×10牛顿/千克=2.0×104牛（1分）
P ==（1分）
=5×104帕（1分）
答：（2）此时LED灯发出蓝光，（3）此“海宝”对地面的压强5×104帕。
19【解析】（1）轿车一只轮胎与地面的接触面积，四只轿车轮胎与地面的接触面积，轿车对地面的压力，则轿车对地面的压强为。
］（2）电瓶储存的电能，充足电的电瓶最多能供氙气大灯正常工作的时间。
（3）∵，∴轿车受到的阻力是。
（4）导流板上表面平直，底部呈弧形凸起，像一个倒置翅膀，轿车高速行驶时，导流板上表面的空气流动慢，压强大，底部空气流动快，压强小，形成的压力差使车轮能更好地抓紧地面。正确选项为C。

（2010．浙江金华）38．浴霸是安装在浴室可供取暖和照明的家用电器，某浴霸的铭牌和简化电路图如图所示，图中L1为额定功率40W的照明灯，L2为额定功率880W的红外线取暖灯。

求：(1)照明灯正常工作时电阻为多少欧姆？
(2)取暖灯正常工作时的电流为多少安培？
(3)若让L，和k同时正常工作500秒钟，共消耗多少电能？
38解：
(1)根据R1=U2 /P1
=(220v)2/40W
=1210Ω
(2)根据I2=P2/U
= 880W/220V
=4A
(3)P=P1+Pz=40W+880W=920W
根据W =Pt
= 920W×500s
=460000J
45、（5分）如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图．压力传感
器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表(由电流表改装而成)
指针能指示出油箱里的油的多少．已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．

若压力传感器尺的上表面面积为5cm2，汽油密度为0．71×103kg／m3，电源电压为6V．请回答：
(1)当油与箱总重为600N时，压力传感器尺受到的压强是 Pa
(2)如果空油箱的质量为5．8kg，油量表指针指向2×10－2ｍ３时，电路中电流大小
是 A。

3．（7分）如图18是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
500
380
310
245
200
170
150
…
图18
油箱
汽油
若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油密度为0.7×103㎏/m3,电源电压为6V.请回答：
（1）当油与油箱总重为400N时，压力传感器R受到的 压强是多大？
（2）如果空油箱的质量为5.5㎏,油量表指针指向3.5×10-2m3时，油箱内油的质量是多少？此时电路中电流是多少？（g＝10N/㎏）

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