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专题十一 电学计算题分类例析教师寄语假如生活是一条河流,愿你是一叶执著向前的小舟;假如生活是一叶小舟,愿你是个风雨无阻的水手。学习目标记住欧姆定律的内容、表达式，并能熟练运用欧姆定律 解决简单的电路问题；知道串并联电路中电流、电压、电阻的关系，并分析解决简单的串、并联问题；知道电功、电功率的公式，并会求解简单的问题；知道额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系；记住焦耳定律公式并能用焦耳定律进行求解通电导体发热问题。教学重点额定电压、额定功率、实际功率以及它们之间的关系；教学难点串并联电路中电流、电压、电阻的关系，并分析解决简单的串、并联问题教学方法小组合作教 学 过 程 设 计师生双边活动设计知识储备：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：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推论3、电功和电热的关系: 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 非纯电阻电路： 电流通过电动机M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. 4、电能表的铭牌含义：220V 5A 2500R/KW.h 5、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 三、典题解析：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。）例1、 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的阻值例2、如图所示，小灯泡标有“2.5V”字样，闭合开关S后，灯泡L正常发光，电流表、电压表的示数分别为0.14A和6V.试求（1）电阻R的阻值是多少？（2）灯泡L消耗的电功率是多少？ 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例1、把一个标有“220V 40W”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？例2 、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，分析：（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？ 练习：1、 有一只标有“PZ22040”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？ 31KWh电可供此灯泡正常工作长时间？ 4若实际电压为200V，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 ）例1、两电阻串联在电路中，其R1=4，R2=6，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？例2、一台电动机线圈电阻0.3，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？ 例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。练习：1、一台接在220V电压的电路中正常工作的电风扇，通过风扇电动机的电流为0.455A，测得风扇电动机线圈电阻为5，试求（1）电风扇的输入功率多大？（2）电风扇每分钟消耗电能多少？（3）风扇的电动机每分钟产生的电热多少？产生机械能多少？2、热水器中有两根电热丝，其中一根通电时，热水器中的水经15min沸腾，另一根单独通电时，热水器中的水经30min沸腾。如把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需多少时间才能沸腾？（设电热丝电阻不变）。题型四：生活用电问题 例1、小欣家的电冰箱功率是0.2kW。双休日全家外出的两整天里，只有电冰箱在自动间歇工作。这两天前后，电能表示数如图所示。则这两天时间内，电冰箱消耗的电能是多少？实际工作时间是多长？例2、 小王家电能表上标有“220V10A”字样，他家原有电器的总功率是1500W。最近新买了一个电热水器，铭牌上部分数据如下表所示。(计算结果保留小数点后两位小数)试求：(1)电热水器的额定电流是多少安培？(2)电热水器正常工作时的电阻是多少欧姆？(3)将电热水器接入家庭电路后，通过计算回答他家的用电器能否同时使用？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17所示的电路，其中S是一个温控开关，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。）例1、 如图10-13所示，已知电阻R1=10，R2=20，电源电压U=6V试根据下列要求进行求解：（1）当开关S1、S2都断开，S3闭合时，求电流表的示数和R1的电压；（2）当S1、S2都闭合，S3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？例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R1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 ？ 练习： 1、如图140所示，120欧，240欧，电源电压保持不变（1）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.6安，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；（2）当开关S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2安，求小灯泡的实际功率；（3）小灯泡的额定功率是多少?图140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。)例1、在伏安法测电阻的实验中，电压表的示数为4.8V，电流表的示数为0.5A。如果改变电源电压后，电压表的示数为12V，前后两次都用量程为00.6A的电流表行不行？如果不行，应该怎么办？例2、如图11所示，电路的电源电压和灯泡电阻不变，R1=5，灯L标有“8V 6.4W”字样，电流表量程为03A，滑动变阻器标有“2A”字样。（1）只闭合S1时，电流表的示数为0.6A，求电源电压。（2）闭合S1、S2、S3，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03V，电流表的量程为03A，只闭合S2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。练习：1、如图25所示，电源电压保持不变闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中，电压表的示数变化范围为04伏，电流表的示数变化范围为0.51安，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压题型七、开放性问题例1 、如图12所示，R1为12的定值电阻，电源电压为9V，开关闭合后电流表示数为0.5A，通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量练习：1、一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查：饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；从该机说明书上收集到如下数据：加热器额定电压为220V，额定功率为500W，机内盛水容器的容积为5dm3，调查发现：正常加热时，在不从饮水机取水的情况下，水温由85开始再次加热，经过8min水温升到95时停止加热，该机简化电路如图所示。（1） 分析说明：温控开关S断开时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？（2） 正常加热时求加热器电阻R2的阻值及通过的电流。（3） 在8min的加热过程中消耗电能为多少？机内容器中水的内能增加了多少？教 后 反 思8
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