广州中考物理复习电学计算专题.doc
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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=0.5A
UR=U-Ue=8V-6V=2V
R=UR/IR=UR/Ie=2V/0.5A=4
（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.电能表转盘每转一圈表明消耗电能5000J.如图20所示，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）48.4Ω（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，把灯泡L与电压恒为6V的电源相接．在t=0s时刻，合上开关S，
测得流过灯泡L的电流与通电时间关系如图18所示．求
（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，正常发光时电阻为R2．求
（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
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，电阻R1的阻值为10。
闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A.求
（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=0.3A，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=0.3A，
I2=I—I1=0.5A—0.3A=0.2A
（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/0.2A＝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，
=/R=110V/121O=0.09A,
==110V×0.09A=9.9W
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=3.6×106J.
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。
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是串联。
则：
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=4.5V，R1两端的电压：
U1=U —U2=4.5V—3V=1.5V
R1=U1/I=1.5V/0.5A=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=4.5V/2Ω=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“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻．
（1）当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，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/0.3A=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×0.3A=3.6W，
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=5.04W；
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）33.如图30所示的电路中，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0.55A。
求：
（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：
33.解：
（1）RL===12Ω（2分）
（2）I实===0.25A（1分）
P实=U实×I实=3V×0.25A=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
容量1.0L
（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·℃）]
答：
（1）电热水壶的电阻为48.4Ω；
（2）水吸收的热量为3.36×105J；
（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：
24.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
（3）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
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”的字样。
闭合开关S后，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，电流表的示数为0.2A．（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）
（2）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）
（3）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?
（3）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。
（4）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）
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）38．电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，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，R2工作。
电压力锅的其他参数见铭牌。
（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
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